Պողպատե կառուցվածքի կայունության նախագծման սկզբունքները

ՎերացականՈրպես ճարտարապետական ​​նախագծման հիմնական շինարարական ձև, պողպատե կառուցվածք լայնորեն կիրառվում է նախագծման մեջ մեծ արհեստանոցներ, կամուրջներ և բարձրահարկ շենքեր։ Պողպատե կառուցվածքում օգտագործվող շինարարական պողպատն ունի բազմաթիվ առավելություններ, ինչպիսիք են հակադեֆորմացիան, կոռոզիոն դիմադրությունը, սեյսմակայունությունը և շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջները, ուստի այն կարող է լայնորեն օգտագործվել ճարտարապետական ​​նախագծման ոլորտում:

Երբ պողպատե կոնստրուկցիաները օգտագործվում են շինարարական նախագծերում, դրանց կառուցվածքային կայունությունը, որպես կարևոր ցուցանիշ, ուղղակիորեն որոշում է շենքերի որակը և ծառայության ժամկետը: Հիմնված K-homeՃարտարապետական ​​նախագծման տարիների փորձի ընթացքում այս աշխատությունը քննարկում է պողպատե կոնստրուկցիաների կայունությունը շինարարական ճարտարագիտության մեջ և հղումներ է տալիս համապատասխան հարցերի համար:

Նախաբան

Շինարարական ինժեներական տեխնոլոգիայի երկարատև զարգացման մեջ պողպատե կառուցվածքը կարևոր դիրք է զբաղեցնում: Ներկայումս, որպես հիմնական ճարտարապետական ​​կառույց, այն լայնորեն օգտագործվում է տարբեր ճարտարապետական ​​նախագծերում, հատկապես գործարանները, կամուրջներ, օդանավակայաններ, թատրոններ, գերբարձրահարկ շենքեր։ և այլ խոշոր շինություններ։

Անցյալ դարում, պողպատի հալման թերզարգացած տեխնոլոգիայի և շինարարական պողպատի ածխածնի բարձր պարունակության պատճառով, դրա ամրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը դարձրեցին պողպատե կոնստրուկցիաները չգնահատված ճարտարապետական ​​նախագծման ոլորտում և ժամանակին մարգինալացվեցին և գրեթե վերացան:

Վերջին տարիներին, մետաղաձուլման տեխնոլոգիայի շարունակական առաջընթացի հետ մեկտեղ, լայնորեն արտադրվել է բարձր ամրություն, բարձր ամրություն, կոռոզիոն դիմացկուն շինարարական պողպատ, և պողպատե կոնստրուկցիաները կրկին արժանացել են ճարտարապետների կողմից և ավելի ու ավելի են օգտագործվում տարբեր նախագծերում: Շինարարության ընթացքում այն ​​դրական դեր է խաղացել շենքի ընդհանուր կառուցվածքային քաշի նվազեցման և շենքի ընդհանուր անվտանգության բարելավման գործում:

Շինարարական տեխնոլոգիաների շարունակական զարգացման հետ մեկտեղ պողպատե կոնստրուկցիաների օգտագործումը դառնում է ավելի ու ավելի լայնածավալ, և օգտագործման տարբեր բարդ պայմանները առաջ են քաշել դրա կայունության ծանր փորձություն:

Պողպատե կառուցվածքի հայեցակարգը

Ինչպես անունն է հուշում, պողպատե կոնստրուկցիան շենքերի կառուցվածքի տեսակ է, որն օգտագործում է պողպատը որպես կառուցվածքային շինարարության հիմնական հումք: Տարբեր պողպատե բաղադրիչների միջոցով, ինչպիսիք են պողպատե ճառագայթները, պողպատե թիթեղները և պողպատե սյուները, օգտագործվում են եռակցման, գամման և միացման այլ մեթոդներ մեծ շենքերի կառուցման համար միացման և հավաքման համար: Պողպատե կառույցները որպես հիմնական նյութ օգտագործում են պողպատի տարբեր տեսակներ:

Տարբերվող սովորական բետոնից և այլ շինանյութերից՝ պողպատն ունի թեթև քաշի, ամուր ամրության և այլնի բնութագրեր և կարող է դիմակայել ավելի մեծ ուժերի: Հետեւաբար, պողպատե կառուցվածքի դիզայնը հաճախ օգտագործվում է մեծ և միջին շենքերի նախագծման մեջ: Պողպատե կոնստրուկցիան ունի կայուն կառուցվածք և հեշտությամբ չի դեֆորմացվում, ինչը կարող է լավ անվտանգություն և կայունություն ապահովել շենքի համար: Այնուամենայնիվ, որոշ հատուկ դեպքերում կարող է առաջանալ նաև պողպատե կառուցվածքի անկայունություն:

Գոյություն ունեն երկու ընդհանուր իրավիճակ. մեկն այն է, որ ավելորդ ճնշումը ուղղակիորեն ազդում է ուժի հավասարակշռության կետի վրա, ինչը հանգեցնում է կառուցվածքի անհավասար լարվածության, որպես ամբողջության: Մյուսն այն է, որ պողպատե կառուցվածքային տարրերի երկարատև օգտագործման պատճառով ներքին կառուցվածքը ունենում է խնդիրներ, ինչպիսիք են հոգեկան հոգնածությունը, և ներքին կառուցվածքը կորցնում է իր օժանդակ գործառույթը, ինչի հետևանքով ընդհանուր կառուցվածքի անկայունությունը:

Պողպատե կոնստրուկցիաների նախագծումից առաջ անհրաժեշտ է հստակեցնել այս կառույցի կայունության բնութագրերը, որպեսզի ունենան նպատակային նախագծման գործընթաց, խուսափեն կառուցվածքային թույլ կողմերից, լիարժեքորեն արտահայտվեն պողպատե կոնստրուկցիաների առավելությունները և շենքերում պողպատե կոնստրուկցիաները ավելի լավ խաղան: դերը։

Պողպատե կոնստրուկցիաների նախագծման կայունության բարելավման սկզբունքները

Պողպատե կառուցվածքի կայունությունը պողպատե կառուցվածքի նախագծման ամենակարեւոր գործոնն է: Երկարաժամկետ ինժեներական պրակտիկայում և տեսական հետազոտություններում ինժեներներն ու տեխնիկները ամփոփել են նախագծման երեք սկզբունքներ՝ պողպատե կառուցվածքի կայունությունը բարելավելու համար:

1. Կայունության սկզբունքը

Պողպատե կոնստրուկցիաների նախագծման կայունության սկզբունքը պահանջում է, որ պողպատե կոնստրուկցիայի նախագծման հատակագծային գծագրման փուլում պողպատե կառուցվածքի հատակագիծը պետք է գծվի տարբեր շենքերի համապատասխան պահանջների համաձայն՝ կենտրոնանալով օժանդակ մասերի ապահովման վրա: պողպատե կոնստրուկցիայի հատակագծային գծագիրը և տեղամասի հարթության վրա հենարանի կայունության ապահովումը.

Ինքնաթիռի վրա պողպատե կառուցվածքի կայունությունը ամբողջ պողպատե կառուցվածքի ընդհանուր կայունության առանցքն ու հիմքն է: Միայն ապահովելով, որ պողպատե կառուցվածքի բաղադրիչները մնան հարթության վրա կայուն, մենք կարող ենք խուսափել առանձին դիրքերի անկայունությունից հետագա եռաչափ շինարարության գործընթացում:

2. Միասնության սկզբունքը

Ճշգրիտ հաշվարկը պողպատե կառուցվածքի նախագծման նախադրյալն ու հիմքն է: Պողպատե կոնստրուկցիաների շրջանակները նախագծելիս հաշվարկի մեթոդը և պարամետրերի ակնկալվող արժեքները պետք է որոշվեն՝ համաձայն կոնկրետ շրջանակի և շրջանակի միջև հավասարակշռված հարաբերությունների:

Այս քայլը ամբողջ պողպատե կառուցվածքի նախագծման ուժի հաշվարկի բանալին է: հղում. Այնուամենայնիվ, գործնականում շատ դիզայներներ չափազանց շատ կհենվեն անձնական փորձի վրա և ուղղակիորեն կկատարեն պողպատե կառուցվածքի շրջանակի կայունության հաշվարկը սեփական փորձի համաձայն և անտեսում են հավասարակշռության հաշվարկման քայլերը:

Գործողության այս մեթոդը զուրկ է գիտական ​​և համապարփակ հաշվարկային տվյալներից, և հեշտ է սխալներ առաջացնել կայուն հարաբերությունների հաշվարկում: Արդյունքում պողպատե կառուցվածքի նախագծումը չի բավարարում շենքի կառուցվածքային ամրության պահանջները, ինչի հետևանքով հնարավոր է անվտանգության վտանգներ:

Հետևաբար, հավասարակշռության և կայունության հաշվարկը պետք է կատարվեն միաժամանակ, և երկուսն անփոխարինելի են և պետք է միավորվեն:

3. Համագործակցության սկզբունքը

Ամբողջ պողպատե կառուցվածքը կազմված է մի քանի առանձին պողպատե կառուցվածքի բաղադրիչներից՝ եռակցման, գամման, պտուտակային ամրացման և միացման այլ միջոցների միջոցով և վերջապես կազմում է մեծ շենքի կառուցվածք: [3] Հետևաբար, պողպատե կառուցվածքի նախագծման գործընթացում պետք է հաշվի առնել տարբեր կառուցվածքային բաղադրիչների համակարգումը, անկախ նրանից, թե մեծ կամ փոքր բաղադրիչները պետք է համագործակցեն միմյանց հետ, և, ի վերջո, կարող են կատարելապես համակցվել պինդ պողպատե կառուցվածքի մեջ որպես ամբողջություն: Պողպատե կառուցվածքի նախագծման ժամանակ չի կարելի դիտարկել միայն մեկ պողպատե կառուցվածքի բաղադրիչի կայունությունը, և բոլոր բաղադրիչների պայմանները պետք է համակողմանիորեն դիտարկվեն, և պետք է կատարվի համակցման ճշգրիտ հաշվարկ: Միայն այն դեպքում, երբ յուրաքանչյուր բաղադրիչ կատարյալ համընկնում է, ամբողջ կառուցվածքը կարող է լինել բարձր կայուն, առավելագույնի հասցնել յուրաքանչյուր բաղադրիչի դերը և ապահովել կառուցվածքի ընդհանուր ամրությունը:

Պողպատե կառուցվածքի կայունության նախագծման հիմնական կետերը

1. Ուժային դիզայն

Պողպատե կառուցվածքի ամենակարևոր ցուցանիշներից մեկը դրա լարվածության մակարդակն է: Նախագծելիս պողպատե կառուցվածքի կրող հզորությունը առաջինն է:

Պողպատե կառուցվածքը սովորաբար ընդունում է T-աձև կամ L-աձև դիզայն, որը համարվում է կառուցվածքի կայունությունը: Այս երկու ձևերի օգտագործումը կարող է լավ ցրել շենքի ընդհանուր քաշը և հասնել հավասարակշռված աջակցության նպատակին:

Շինարարական ճարտարագիտության պրակտիկայում պողպատե կոնստրուկցիան սովորական կառույց է շենքի ծայրամասում, որը դեր է խաղում շենքին աջակցելու գործում: Շենքի ընդհանուր նախագծման մեջ պողպատե կոնստրուկցիաների օգտագործումը պետք է հնարավորինս հետևի սիմետրիայի սկզբունքին:

Նպատակն այն է, որ յուրաքանչյուր պողպատե կոնստրուկցիա կարողանա հավասարաչափ կրել ամբողջ շենքի ուժը և կանխել առանձին պողպատե կոնստրուկցիաների չափազանց մեծ կամ շատ փոքր ճնշումը:

Բացի այդ, տարբեր են նաև պողպատե կառուցվածքի տարբեր մասերի լարվածության և կայունության պահանջները: Օրինակ, պողպատե կառուցվածքում ֆիքսված հենարանի պահանջը տեղաշարժը կանխելն է, ուստի այս մասի կրող հզորությունը պետք է լինի բարձր, սակայն պողպատե ճառագայթի շրջանակի համար, բացի երկայնական օժանդակ դեր խաղալուց, այն նաև պետք է լինի. անհրաժեշտ է հաշվի առնել, որ դա տեղի չունենա հորիզոնական դիրքում:

Պողպատե կառուցվածքի տարբեր մասերի լարվածության բնութագրերը պետք է արտացոլվեն նախագծում, որպեսզի խուսափեն անկայունությունից՝ անբավարար հաշվի առնելու պատճառով: Ի վերջո, շատ կարևոր է նաև պողպատե կառուցվածքի կոնկրետ շինարարական գործողությունը: Տեղում շինարարական անձնակազմը պետք է խստորեն հետևի նախագծային գծագրերին, նվազագույնի հասցնի շինարարական սխալները, ամրապնդի փոխադարձ համագործակցությունը գերատեսչությունների միջև, իրականացնի շինարարությունը ստանդարտներին համապատասխան և ուժեղացնի մանրամասների կառավարումը:

2. Հակակոռոզիոն դիզայն

Տարբեր միջավայրերում օգտագործելու դեպքում շենքերը կզգան էրոզիա տարբեր բնական պայմաններում: Հատուկ օգտագործման միջավայրում, ինչպիսիք են խոնավությունը և աղի ցողացիրը, մետաղների բնորոշ բնութագրերի պատճառով դրանք հեշտությամբ կոռոզիայի են ենթարկվում և ազդում դրանց կայունության վրա:

Ընդհանուր առմամբ, մետաղական նյութերը ենթակա են ինչպես գալվանական կոռոզիայի, այնպես էլ քիմիական կոռոզիայից: Ժամանակակից նյութագիտությունը մշակել է հակակոռոզիոն ծածկույթներ շրջակա միջավայրի տարբեր պայմանների համար շինարարության մեջ օգտագործվող մետաղների օգտագործման միջավայրի համար:

Խոնավ միջավայրում պողպատե կառուցվածքի մակերեսին հակակոռոզիոն ներկով քսելը կարող է մեկուսացնել ջուրն ու օդը՝ մետաղի կոռոզիայի պատճառ հանդիսացող երկու հիմնական գործոնը և կանխել պողպատե կառուցվածքի կոռոզիան: Բարձր աղի միջավայրում օգտագործվող պողպատե կոնստրուկցիաների համար հեշտ է էլեկտրաքիմիական կոռոզիա առաջացնել ծովի ջրի նատրիումի իոններով:

Էլեկտրաքիմիական ռեակցիայի սկզբունքի համաձայն, մետաղական նյութը դառնում է արտադրանքներից մեկը: Այս մեթոդը կարող է լուծել պողպատե կոնստրուկցիաների խնդիրը: Կոռոզիայի խնդիր, որպեսզի ապահովվի պողպատե կառուցվածքի ամրությունը և հասնի կառուցվածքի կայունությանը:

3. Կայունության հետ կապված դիզայն

Պողպատե կոնստրուկցիաների նախագծման և կառուցման գործընթացում, բացի կայունության հաշվարկն ավարտելուց, անհրաժեշտ է նաև ուժեղացնել ամբողջ պողպատե կառուցվածքի ստուգումը: Խիստ ստուգումը հիմնական օղակն է ապահովելու, որ պողպատե կառուցվածքի նյութերը որակավորված են և համապատասխանում են նախագծման պահանջներին: Կրիտիկական ճնշման հաշվարկման մեթոդը սովորական մեթոդ է իրական օգտագործման ժամանակ պողպատե կոնստրուկցիաների ճնշման արժեքը կանխատեսելու համար և հաճախ օգտագործվում է պողպատե կառուցվածքի փորձարկման համար:

Երբ պողպատե կառուցվածքի վրա լարվածության չափման արդյունքը գերազանցում է կրիտիկական արժեքը, դա ապացուցում է, որ դրա կայունությունը ոչնչացվել է, և անկայունությունից խուսափելու համար անհրաժեշտ է ժամանակին ճշգրտել պողպատե կառուցվածքի լարվածության դիզայնը:

Ուշադրություն դարձրեք պողպատե կառուցվածքի ներսում յուրաքանչյուր մասի ուժի վերլուծությանը, օպտիմալացրեք մասերի ուժային մանրամասները, խուսափեք անհավասար ուժի խնդրից և ազդեք կառուցվածքի ընդհանուր անվտանգության վրա: Ամփոփելով նշենք, որ պողպատե կառուցվածքի կայունությունը որոշիչ ազդեցություն ունի շենքի ընդհանուր անվտանգության և ծառայության ժամկետի վրա:

Պողպատե կառուցվածքի նախագծման գործընթացում նախագծողը պետք է կատարի ճշգրիտ հաշվարկներ, համակողմանիորեն հաշվի առնի բաղադրիչների միջև ուժային հարաբերությունները և կատարի պողպատի լավ հակակոռոզիոն բուժում, առավելագույնս խուսափի պողպատե կառուցվածքի թերություններից և տա լիարժեք խաղալ պողպատե կառուցվածքի առավելությունների հետ՝ դրանով իսկ նպաստելով ճարտարապետական ​​նախագծի շարունակական առաջընթացին: