Rentang abalok kotak bajamengacu pada jarak horizontal yang jelas antara dua titik penyangga yang berdekatan (tiang, bantalan, atau penyangga struktural) dalam gelagar kotak baja persegi panjang tertutup. Desain bentangnya secara langsung memengaruhi keselamatan proyek, biaya, dan efisiensi konstruksi. Hal ini terutama bergantung pada sistem struktural yang dilayaninya:
Sebagai-balok/truss mandiri: Batas atas ekonomisnya adalah 350–400 m. Untuk balok girder kotak baja murni, batas bentang ekonomisnya adalah 300 m; untuk balok baja-beton hibrida, panjangnya mencapai 338 m. Secara teknis, box girder baja mandiri dapat diproduksi untuk bentang lebih dari 350m, namun biaya konstruksi, kontrol stabilitas angin, dan biaya pemeliharaan defleksi jangka panjang akan meningkat secara signifikan.
Sebagai balok pengaku untuk jembatan gantung dan-kabel, jembatan gantung gelagar kotak baja terpanjang di dunia yang telah selesai dibangun memiliki bentang utama 2.023 m. Tidak ada batas atas bentang teoritis yang tetap, dan bentang yang lebih panjang dapat diwujudkan melalui desain hambatan angin yang dioptimalkan dan pencocokan sistem kabel.
Sebagai pemasok struktur baja luar negeri yang berpengalaman, kami memahami bahwa bentang gelagar adalah parameter inti dalam desain proyek, penyesuaian beban, dan tata letak konstruksi. Berdasarkan standar internasional dan praktik teknik di luar negeri, kami memberikan gambaran rinci tentang klasifikasi bentang gelagar berpenampang kotak baja, faktor-faktor yang mempengaruhi, dan panduan pemilihan praktis.
Apa itu Balok Kotak Baja?
Balok kotak baja adalah bagian struktur berongga tertutup, persegi panjang, atau trapesium yang dibuat dari pelat baja, berfungsi sebagai elemen-pemikul beban utama dalam konstruksi jembatan.
Penampang-nya terdiri dari pelat atas dan pelat bawah yang dihubungkan dengan pelat web vertikal atau miring, sehingga membentuk profil-berbentuk kotak tertutup.
Kotak ini dilengkapi dengan pengaku memanjang (tulang rusuk U-atau rusuk pelat datar) dan diafragma melintang untuk meningkatkan ketahanan tekuk struktur-berdinding tipis dan menjaga stabilitas geometrik di bawah beban.
Penampang-tertutup membedakan balok kotak baja dari balok-penampang I-terbuka dan memberinya tiga keunggulan struktural yang menentukan:
Kekakuan Torsi
Gelagar kotak baja tertutup memiliki kekakuan torsional St. Venant yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan balok berdinding tipis terbuka. Pada beban hidup eksentrik, aliran geser melibatkan seluruh-penampang, memastikan distribusi tegangan seimbang dan distorsi minimal.
Rasio Kekuatan-terhadap-Berat
Balok kotak baja beratnya hanya 1/3 sampai 1/2 dari balok balok beton pratekan yang setara. Pada jembatan dengan bentang panjang yang desainnya dipengaruhi oleh beban mati, pengurangan bobot ini secara langsung menurunkan biaya substruktur dan respons seismik.
Performa Aerodinamis
Profil yang datar dan ramping mengurangi hambatan dan meningkatkan kecepatan angin kritis secara signifikan dibandingkan dengan balok penopang rangka-yang penting untuk jembatan di wilayah pesisir-yang rawan topan.
Karakteristik ini menjadikan balok kotak baja sangat diperlukan dalam dua peran struktural yang sangat berbeda: sebagai gelagar pemikul beban utama pada jembatan jenis balok, dan sebagai gelagar pengaku pada jembatan yang didukung kabel (termasuk sistem jembatan kabel dan jembatan gantung).Memahami peran mana yang berlaku sangat penting untuk menjawab-pertanyaan terkait rentang waktu.
Klasifikasi Bentang Balok Baja Berbentuk Kotak-
Klasifikasi bentang balok baja berbentuk kotak-tidak didasarkan pada dimensi tunggal, melainkan pada sistem struktur di mana gelagar tersebut beroperasi. Box girder baja yang sama dapat digunakan pada jembatan dengan panjang 50 meter atau jembatan dengan panjang 2.000 meter - perbedaannya terletak pada cara pengangkutan beban.
Sistem girder/truss (-mandiri)
Dalam sistem ini, balok baja-berbentuk kotak membentang di antara penyangga,mengandalkan sepenuhnya pada kapasitas lentur dan gesernya sendiri. Tidak ada kabel atau menara yang menyediakan jalur beban tambahan.
| Rentang Rentang | Aplikasi Khas | Konfigurasi Girder Kotak Baja |
|---|---|---|
| 50–100 m | Jembatan perkotaan, jalan layang melengkung | Kotak-kedalaman, satu-sel yang konstan |
| 100–250 m | Penyeberangan sungai, jembatan jalan raya | Variabel-kedalaman, sel tunggal atau ganda-; bersaing dengan rangka beton yang kaku |
| 250–340 m | Saluran navigasi utama | Gelagar hibrida dengan kedalaman-bervariasi (bentang tengah baja + bentang samping beton) |
| 340–400 m | Zona batas teoritis/ekonomi | Hanya gelagar hibrida; memerlukan pembenaran khusus-situs |
Kabel-sistem pendukung (girder pengaku)
Kabel memikul beban vertikal utama;balok baja berbentuk kotak-memberikan kekakuan torsional, stabilitas aerodinamis, dan platform dek.
| Rentang Rentang | Tipe Jembatan | Peran Girder Kotak Baja |
|---|---|---|
| 400–1,200 m | Jembatan-kabel tetap | Stiffening girder: menahan kompresi aksial dari kabel penahan + tekukan akibat beban hidup |
| 1,000–2,000+ m | Jembatan gantung | Stiffening girder: memberikan kekakuan torsional dan stabilitas aerodinamis |
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Bentang Balok Baja Berpenampang Kotak
Siklus-Momen Tekuk & Berat Sendiri
Momen lentur dari diri sendiri-berat meningkat seiring dengan kuadrat bentang. Bagian gelagar yang lebih besar untuk menahan beban menambah bobot mati ekstra dan menciptakan lingkaran setan. Semua-balok baja tidak ekonomis pada ketinggian di atas 300m, balok komposit paling tinggi pada 338m, dan bentang 350–400m menimbulkan biaya yang mahal, tidak termasuk balok-pengkaku jembatan kabel.
Batas Lendutan & Kekakuan
Lendutan tengah bentang-beban langsung bertambah dengan pangkat ke-4 bentang. Modulus elastis tetap baja memaksa balok penopang yang sangat dalam untuk memenuhi standar defleksi L/500~L/800, menyebabkan pemborosan material, kinerja angin yang buruk, serta kesulitan transportasi & pengangkatan. Gelagar kotak baja jalan raya: L/500 ~ L/600
Gelagar kotak baja beban berat-kereta api: L/700 ~ L/800.
Tekuk Lokal pada Pelat Berdinding Tipis-
Bentang yang lebih panjang meningkatkan tegangan tekan pada flensa dan badan gelagar kotak, sehingga memicu tekuk lokal{0}}pelat tipis. Pengaku dan diafragma ekstra memanjang mengatasi tekuk tetapi meningkatkan pekerjaan pengelasan, tegangan sisa, biaya produksi, dan melemahkan ketahanan lelah sambungan.
Efek Shear Lag
Beban vertikal menyebabkan deformasi geser yang jelas pada gelagar kotak bentang lebar-flensa panjang-. Tegangan terkonsentrasi di sekitar jaring, baja flensa jarak jauh kurang dimanfaatkan, dan lebar flensa efektif menyusut dengan bentang yang lebih panjang, sehingga menurunkan efisiensi bantalan secara keseluruhan.
Stabilitas Angin Aerodinamis
Balok-balok dalam yang diperlukan untuk{0}}kekakuan bentang panjang memperluas area kontak angin dan meningkatkan risiko getaran pusaran dan flutter. Stabilitas angin menjadi kendala desain utama untuk zona topan pesisir, yang memerlukan perkuatan tahan angin yang mahal-dan periode konstruksi yang lebih lama.
Kelayakan Ekonomi
Membentang lebih dari 350m, semua kelemahan struktural di atas. Kesulitan konsumsi baja, fabrikasi, pengelasan dan pemasangan meningkat secara eksponensial. Box girder baja-mandiri kehilangan keunggulan biaya dibandingkan sistem jembatan yang didukung-kabel untuk bentang-sangat panjang.
Balok Baja Berbentuk Kotak-Baja vs Jenis Jembatan Lainnya
Untuk memahami kapan jembatan gelagar kotak baja adalah pilihan yang tepat, diperlukan perbandingan dengan jenis struktur pesaing di seluruh dimensi kinerja utama:
| Dimensi | Girder Kotak Baja (Balok) | Gelagar Kotak Beton | Kabel-Jembatan Tetap | Jembatan gantung |
|---|---|---|---|---|
| Rentang rentang yang kompetitif | 100–340 m | 0–300 m | 250–1,200 m | 1,000–3,000+ m |
| Berat-sendiri (khusus balok penopang) | Rendah | Tinggi (baja 2–3x) | Rendah–sedang | Rendah–sedang |
| Kekakuan torsi | Sangat tinggi | Tinggi | Tinggi (kotak girder) | Tinggi (kotak girder) |
| Performa aerodinamis | Bagus sekali | Sedang | Bagus | Luar biasa (kotak-kembar tersedia) |
| Kecepatan konstruksi | Cepat (prefabrikasi pabrik) | Lambat (transmisi di-situs) | Sedang | Panjang (menara + pemasangan kabel) |
| Permintaan pemeliharaan | Lebih tinggi (kelelahan OSD, korosi) | Lebih rendah | Lebih tinggi (kabel, menara) | Lebih tinggi (kabel utama, jangkar) |
| Kedalaman gelagar | Variabel, L/20–L/50 | Variabel, L/18–L/40 | Konstan, 3–4 m | Konstan, 3–5 m |
Contoh Aplikasi Bentang Balok Baja berbentuk Kotak
Sistem Balok/Girder
| Menjembatani | Lokasi | Menjangkau | Tahun | Konfigurasi | Inovasi Utama |
|---|---|---|---|---|---|
| Rio-Jembatan Niterói | Brazil | 300 m | 1974 | Box girder baja murni, balok kontinu 3 bentang | Dek baja ortotropik; kedalaman 13 m pada penyangga; pengangkatan segmen monolitik |
| Jembatan Stolma | Norwegia | 301 m | 1998 | Beton ringan (LC60) | Beton terbukti layak pada ketinggian 300 m+ melalui pengurangan kepadatan (≈1.950 kg/m³) |
| Jembatan Sungai Shibanpo Yangtze | Chongqing, Tiongkok | 330 m | 2006 | Gelagar hibrida-beton baja, rangka kaku kontinu | sisipan tengah bentang baja 103 m; Konektor geser PBL di zona transisi |
| Jembatan Sungai Taoer | Shandong, Tiongkok | 338 m | 2025 | Gelagar hibrida-beton baja, rangka kaku kontinu | Permukaan transisi miring; Bentang tengah baja 127 m (1.200 t) |
Kabel-sistem yang didukung
| Menjembatani | Lokasi | Menjangkau | Tahun | Konfigurasi | Inovasi Utama |
|---|---|---|---|---|---|
| Jembatan Sutong | Jiangsu, Tiongkok | 1,088 m | 2008 | Kabel-tertahan, gelagar kotak baja menjadi kaku | Jembatan kabel-pertama yang melebihi 1.000 m; tiang dinding-kembar dengan poros bor D3,4 m |
| Jembatan Pemotong Batu | Hong Kong, Tiongkok | 1,018 m | 2009 | Kabel-tinggal, gelagar kotak baja kembar | Bagian aerodinamis kotak-kembar berlubang; pelapis baja tahan karat pada permukaan luar |
| Jembatan Xihoumen | Zhejiang, Tiongkok | 1,650 m | 2009 | Suspensi, girder kotak baja tunggal | Kotak-tunggal yang disederhanakan dengan kedalaman 3,5 m; suspensi Tiongkok pertama yang melebihi 1.600 m |
| Jembatan Lingdingyang | Guangdong, Tiongkok | 1,666 m | 2024 | Suspensi, girder kotak baja kembar | Kotak-kembar berlubang untuk ketahanan terhadap topan; saluran yang dapat dinavigasi di Muara Sungai Mutiara |
| Jembatan Çanakkale 1915 | Turki | 2,023 m | 2022 | Suspensi, girder kotak baja kembar | Rentang utama rekor dunia; bagian kotak kembar sedalam 3,6 m-; optimasi aerodinamis untuk angin Dardanelles |
Mengapa Memilih Girder Kotak Baja Khusus Kami untuk Proyek Anda?
Berdasarkan rentang bentang balok girder baja yang berbeda, kami menyediakan manufaktur khusus yang ditargetkan dan solusi pendukung lengkap-untuk kontraktor jembatan global dan lembaga desain: Sebagai pemasok struktur baja terpadu, kami menyediakan produksi girder kotak baja yang disesuaikan, dukungan teknis, dan pengiriman ekspor modular, yang dapat disesuaikan menurut rentang proyek Anda, lingkungan lokal, dan standar internasional.
Produksi Dek Baja Ortotropik Anti Kelelahan
Kami memproduksi-komponen dek baja ortotropik berkualitas tinggi. Pengelasan dua-sisi penetrasi penuh mengurangi cacat internal pada sambungan rusuk U, dan kami menyediakan suku cadang baja dek komposit STC untuk menurunkan tegangan lelah pada jembatan bentang panjang.
01
Mendukung Pencocokan Struktur Baja Anti-Korosi
Kami menyediakan ruang pemasangan untuk sistem dehumidifikasi internal selama produksi untuk mencegah korosi kondensasi. Pelat baja pelapukan Q500qNH tersedia untuk proyek kelautan pesisir guna memperpanjang siklus pemeliharaan pelapisan.
02
Fitting Baja Pemasangan & Fabrikasi Segmental Presisi Tinggi-
Semua segmen box girder baja mengadopsi pengelasan robotik dan inspeksi laser untuk memenuhi toleransi tingkat-milimeter. Perlengkapan pemasangan baja khusus untuk peluncuran, perakitan kantilever, dan pengangkatan derek apung tersedia berdasarkan rentang proyek dan kondisi lokasi.
03
Baja Khusus-Komponen Transisi Beton
Untuk box girder komposit berukuran 250–400m, kami memproduksi pelat baja transisi, tiang geser, dan konektor PBL untuk memastikan transfer gaya yang stabil antara baja dan beton, dengan data perhitungan struktur pendukung yang disediakan.
04
Segmen Girder Kotak Baja Aerodinamis Kustom
Untuk jembatan yang didukung kabel-dengan bentang lebih dari 1000m, kami memproduksi segmen baja-terowongan angin yang dioptimalkan: kotak ramping tunggal untuk bentang di bawah 1500m, kotak-kembar berlubang untuk area rawan topan-di atas 1500m, komponen kotak-tiga untuk melintasi lebih dari 3000m.
05
Hubungi sekarang untuk mendapatkan steel box girder
| Tipe Gelagar | Girder Kotak Tunggal / Multi-Gerder Kotak |
| Menjangkau | 30 m – 200 m, atau disesuaikan |
| Lebar Jalan | 8 m – 42 m, atau disesuaikan |
| Nilai Materi | Q345qC/D/E, Q370qE, Q420qE, ASTM A709 Gr.50 / Gr.50W, EN 10025 S355J2 / S355NL, JIS SM490 |
| Kapasitas Beban | Dirancang sesuai dengan standar beban AASHTO HL-93 |
| Perawatan Permukaan | Shot Blasting Sa 2.5, primer kaya Seng, lapisan antara epoksi & lapisan atas poliuretan |
| Sistem Koneksi | Rakitan pengikat baut & mur |
Pertanyaan Umum:
Solusi pelapisan apa yang Anda sediakan untuk box girder baja kelautan di area kabut garam tinggi?
Kami mengadopsi perlakuan awal peledakan Sa2.5, dipadukan dengan primer kaya seng, cat perantara epoksi, dan sistem anti korosi tiga lapis lapisan atas poliuretan, dan memasok baja tahan cuaca Q355qNH/Q500qNH untuk jembatan pantai.
Bisakah Anda membuat gelagar kotak baja multi-sel lebar-melengkung sesuai dengan gambar jembatan asing?
Ya. Pabrik kami mendukung pendalaman gambar penuh, pemrosesan khusus balok balok baja kotak-penampang multi-sel yang melengkung, melebar, dan bervariasi, sesuai dengan standar AASHTO, Eurocode, BS, AS.
Kualifikasi pabrik dan laporan inspeksi apa yang dapat Anda berikan untuk girder kotak baja ekspor?
Kami memegang sertifikasi mutu ISO9001, sertifikasi struktur baja CE EN1090. Setiap batch produk dilengkapi dengan sertifikat pabrik material, laporan pengujian NDT MT/UT, dan laporan inspeksi pelapisan pihak ketiga yang dikeluarkan oleh SGS/BV.
Mengapa box girder baja lebih disukai untuk bentang panjang?
Kekakuan torsi:Penampangnya yang tertutup-memberikan ketahanan yang luar biasa terhadap gaya puntir.
Stabilitas aerodinamis:Jaringan miring atau trapesium mengurangi-getaran angin pada penyeberangan utama.
Efisiensi:Mereka menangani momen lentur tinggi dengan material lebih sedikit dibandingkan dengan beberapa balok penopang pelat standar terbuka.