Hộ lan W-Beam và Thrie-Beam: Nên quy định loại nào

W-beam và Thrie-beam: thêm một gân sóng

Sự khác biệt giữa hộ lan W-beam và hộ lan Thrie-beam nằm ở số lượng gân sóng của mặt cắt. W-beam có hai gân sóng, tạo thành hình chữ W như tên gọi; Thrie-beam có ba gân sóng, nhờ đó cao hơn và cứng hơn khi có cùng chiều dày thành. Các bộ phận còn lại như trụ, bộ phận chèn và xử lý đầu cuối có thể dùng chung cho cả hai loại, nhưng bản thân thanh hộ lan có mặt cắt khác nhau và chức năng khác nhau.

Có thể xem lựa chọn này là sự cân đối giữa độ cứng và tính kinh tế. W-beam là mặt cắt đa dụng: đủ cứng để giữ xe con và đủ tiết kiệm để lắp đặt trên các đoạn đường dài. Thrie-beam là mặt cắt có khả năng chịu tải cao hơn, được dành cho những vị trí mà độ võng của W-beam quá lớn, chẳng hạn như lan can cầu, đường cong tốc độ cao hoặc đoạn chuyển tiếp mà hộ lan phải tăng cấp để kết nối với kết cấu cứng hơn. Khi tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu thanh Thrie-beam so với thanh W-beam, thông thường yêu cầu đó nhằm xác định vị trí cần tăng cấp này.

So sánh mặt cắt và độ bền

Đặc tính	W-beam	Thrie-beam
Gân sóng	Hai gân (hình chữ W)	Ba gân
Chiều sâu danh nghĩa	≈ 85 mm	≈ 505 mm (tổng chiều sâu của ba gân sóng)
Độ cứng	Tiêu chuẩn	Cao hơn khi có cùng chiều dày thành
Ứng dụng điển hình	Các tuyến đường cao tốc thông thường, dải phân cách, nhánh nối	Cầu, đường cong có mức độ rủi ro cao, đoạn chuyển tiếp
Khối lượng	Nhẹ hơn trên mỗi mét	Nặng hơn trên mỗi mét
Khoảng cách giữa các cột	Áp dụng cùng khoảng cách đã được thử nghiệm	Cùng khoảng cách đã được thử nghiệm, thanh hộ lan cứng hơn

Tiết diện cao hơn không làm thay đổi bố trí: một đoạn Thrie-beam được lắp trên các khoảng cách cột giống như một đoạn W-beam, vì hình học của cột là một phần riêng biệt trong hệ thống đã được thử nghiệm. Ưu điểm của sóng thứ ba là tạo thêm chiều cao chịu lực theo phương đứng của thép trong thanh hộ lan, giúp chống lại độ võng lớn hơn và đáp ứng yêu cầu giữ xe cao hơn tại các vị trí có mức độ rủi ro cao.

Khi nào nên chỉ định W-beam

Chỉ định W-beam cho các đoạn đường thông thoáng — các đoạn tuyến dài của đường cao tốc, dải phân cách và nhánh nối, nơi xe va vào hộ lan di chuyển gần như song song với hộ lan và mặt bằng có thể chấp nhận độ võng tiêu chuẩn. Đây là biên dạng có chi phí trên mỗi mét thấp nhất, là loại mà mọi cột và phụ kiện đều được chế tạo đồng bộ, đồng thời là biên dạng chiếm phần lớn chiều dài hộ lan đã lắp đặt trên toàn thế giới. Nếu không có lý do đặc biệt cần độ cứng cao hơn, W-beam là lựa chọn mặc định.

Khi nào nên chỉ định Thrie-beam

Chỉ định Thrie-beam tại những vị trí mà hậu quả của độ võng nghiêm trọng hơn. Trên cầu, phía sau lan can không có nền đất để biến dạng, vì vậy hộ lan phải giữ xe trong phạm vi bề rộng mặt cầu; tại đường cong tốc độ cao, góc va chạm bất lợi hơn và yêu cầu đối với hộ lan cao hơn; tại đoạn chuyển tiếp, hộ lan phải chuyển tiếp lên lan can cầu hoặc dải phân cách bằng bê tông, và đoạn có độ cứng lớn hơn sẽ nối tiếp sự thay đổi này mà không tạo ra điểm yếu. Thrie-beam cũng phù hợp khi nâng cấp tại chỗ một đoạn hộ lan hiện hữu: bắt bulông Thrie-beam chồng lên W-Beam hiện có là một phương pháp được công nhận để tăng khả năng chịu lực mà không phải tháo dỡ toàn bộ đoạn hộ lan.

Chênh lệch chi phí là có thật nhưng không lớn — Thrie-beam sử dụng nhiều thép hơn trên mỗi mét, nên có khối lượng và chi phí cao hơn, và chỉ được chỉ định tại những vị trí mà độ cứng bổ sung mang lại hiệu quả tương xứng. Kích thước đầy đủ của Thrie-beam được nêu trên trang hộ lan Thrie-beam của chúng tôi, còn thông số của W-Beam được nêu trên trang hộ lan W-Beam.

Hình dạng của đoạn chuyển tiếp giữa hai loại này

Do hai biên dạng có cùng khoảng cách giữa các cột, nên việc chuyển từ biên dạng này sang biên dạng kia phải được thực hiện bằng một đoạn chuyển tiếp thay vì nối cứng. Thanh hộ lan chuyển từ dạng hai sóng sang dạng ba sóng trên một đoạn ngắn, sử dụng chi tiết chuyển tiếp được chế tạo chuyên dụng, ताकि xe chạy dọc tuyến gặp sự thay đổi dần dần về độ cứng thay vì điểm gián đoạn có thể bị mắc vào. Cắt và bắt bu lông hai biên dạng với nhau ngay tại công trường là cách làm hoàn toàn không phù hợp: sự chênh lệch về chiều cao biên dạng tạo ra một mép nằm đúng độ cao va chạm.

Câu hỏi thường gặp

Hộ lan W-beam và hộ lan Thrie-beam khác nhau như thế nào?

Số lượng gợn sóng. W-beam có hai sóng, còn Thrie-beam có ba sóng, nhờ đó Thrie-beam cao hơn và cứng hơn với cùng chiều dày thành thép. Hai loại sử dụng cùng cột, đệm ngăn và khoảng cách giữa các cột; điểm khác biệt nằm ở biên dạng thanh hộ lan.

Hộ lan Thrie-beam là gì?

Thrie-beam là thanh hộ lan thép lượn sóng ba sóng, được sử dụng tại những vị trí mà độ võng của W-beam tiêu chuẩn quá lớn, chẳng hạn như cầu, đường cong tốc độ cao và các đoạn chuyển tiếp. Sóng thứ ba làm tăng chiều cao kết cấu thép theo phương đứng, giúp chống chịu yêu cầu ngăn giữ cao hơn tại những vị trí này.

Thrie-beam có chắc chắn hơn W-beam không?

Với cùng chiều dày thành, đúng vậy — phần gân sóng bổ sung giúp tăng độ cứng. Tuy nhiên, độ cứng này đòi hỏi lượng thép trên mỗi mét lớn hơn, vì vậy Thrie-beam được dành cho các vị trí có nguy cơ cao thay vì sử dụng trên toàn tuyến.

Có thể bắt bu lông Thrie-beam phủ lên W-Beam hiện hữu không?

Có, đây là một phương pháp được công nhận để nâng cấp khả năng chịu lực của một đoạn hộ lan ngay tại vị trí hiện hữu mà không cần tháo dỡ xây dựng lại. Tiết diện ba sóng cứng hơn được bắt bu lông phủ lên thanh hộ lan hai sóng hiện hữu, sử dụng cùng các cột. Việc chuyển tiếp giữa các tiết diện được thực hiện bằng một đoạn chuyển tiếp được chế tạo chuyên dụng.