Ган бүтээцийн тогтвортой байдлын дизайны зарчим

Товч: Архитектурын зураг төсөлд барилгын үндсэн хэлбэр болох, гангийн бүтэц -ийн дизайнд өргөн хэрэглэгддэг томоохон цехүүд, гүүр, өндөр барилгууд. Ган хийцэд хэрэглэгдэх барилгын ган нь хэв гажилт, зэврэлтэнд тэсвэртэй, газар хөдлөлтөд тэсвэртэй, байгаль орчныг хамгаалах шаардлага зэрэг олон давуу талтай тул архитектурын зураг төслийн салбарт өргөнөөр ашиглах боломжтой.

Барилга угсралтын ажилд төмөр хийцийг ашиглах үед тэдгээрийн бүтцийн тогтвортой байдал нь барилгын чанар, ашиглалтын хугацааг шууд тодорхойлдог. Үндэслэн K-homeАрхитектурын дизайны олон жилийн туршлагаас харахад энэ баримт бичигт барилгын инженерчлэл дэх ган хийцүүдийн тогтвортой байдлын талаар ярилцаж, холбогдох асуудлуудад лавлагаа өгсөн болно.

Өмнөх үг

Барилгын инженерийн технологийн урт хугацааны хөгжилд төмөр хийц нь чухал байр суурийг эзэлдэг. Одоогийн байдлаар энэ нь архитектурын гол байгууламжийн хувьд янз бүрийн архитектурын загварт өргөн хэрэглэгддэг. үйлдвэрүүд, гүүр, нисэх онгоцны буудал, театр, супер өндөр барилгууд. болон бусад томоохон барилгууд.

Өнгөрсөн зуунд ган хайлуулах технологи хөгжөөгүй, барилгын гангийн нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байсан тул түүний хатуулаг, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь ган хийцийг архитектурын зураг төслийн хүрээнд үнэлдэггүй болгож, нэг үе гадуурхагдаж, бараг байхгүй болсон.

Сүүлийн жилүүдэд металл хайлуулах технологийн тасралтгүй ахиц дэвшлийн улмаас өндөр бат бэх, өндөр бат бөх, зэврэлтэнд тэсвэртэй барилгын ган өргөн үйлдвэрлэгдэж, ган хийц нь архитекторуудад дахин таалагдаж, янз бүрийн төслүүдэд улам бүр ашиглагдаж байна. Барилга угсралтын явцад барилгын нийт жинг бууруулж, барилгын аюулгүй байдлыг бүхэлд нь сайжруулахад эерэг үүрэг гүйцэтгэсэн.

Барилгын технологи тасралтгүй хөгжихийн хэрээр ган хийцийг ашиглах нь улам бүр өргөн хүрээтэй болж, ашиглалтын янз бүрийн нарийн төвөгтэй нөхцөл байдал нь түүний тогтвортой байдлын хатуу шалгуурыг тавьсан.

Ган бүтцийн тухай ойлголт

Нэрнээс нь харахад ган хийц нь ганг барилгын үндсэн түүхий эд болгон ашигладаг барилгын нэг төрөл юм. Ган дам нуруу, ган хавтан, ган багана зэрэг янз бүрийн ган эд ангиудыг ашиглан том барилгыг барихад залгах, угсрахдаа гагнуур, тав болон бусад холболтын аргыг ашигладаг. Ган хийц нь янз бүрийн төрлийн ганг үндсэн материал болгон ашигладаг.

Энгийн бетон болон бусад барилгын материалаас ялгаатай нь ган нь хөнгөн жинтэй, бат бөх бат бөх чанар гэх мэт шинж чанартай бөгөөд илүү их хүчийг тэсвэрлэдэг. Тиймээс том, дунд оврын барилга байгууламжийг төлөвлөхдөө төмөр хийцийг ихэвчлэн ашигладаг. Төмөр хийц нь тогтвортой бүтэцтэй бөгөөд амархан деформацид ордоггүй тул барилгын аюулгүй байдал, тогтвортой байдлыг хангаж чаддаг. Гэсэн хэдий ч зарим онцгой тохиолдолд ган бүтцийн тогтворгүй байдал бас тохиолдож болно.

Хоёр нийтлэг нөхцөл байдал байдаг: нэг нь хэт их даралт нь хүчний тэнцвэрийн цэг дээр шууд нөлөөлж, улмаар бүтцэд жигд бус дарамт үүсгэдэг. Нөгөө нь ган хийцийн эд ангиудыг удаан хугацаагаар ашигласнаас болж дотоод бүтцэд сэтгэл санааны ядаргаа зэрэг асуудал үүсч, дотоод бүтэц нь дэмжих функцээ алдаж, ерөнхий бүтэц тогтворгүй болдог.

Төмөр хийцийг төлөвлөхөөс өмнө энэ бүтцийн тогтвортой байдлын шинж чанарыг тодорхой болгох шаардлагатай бөгөөд ингэснээр зорилтот зураг төсөл боловсруулах, бүтцийн сул талуудаас зайлсхийх, ган хийцийн давуу талыг бүрэн дүүрэн ашиглах, барилга байгууламж дахь ган хийцийг илүү сайн тоглох боломжийг олгоно. үүрэг.

Ган хийцүүдийн дизайны тогтвортой байдлыг сайжруулах зарчим

Ган бүтээцийн тогтвортой байдал нь ган хийцийг төлөвлөхөд хамгийн чухал хүчин зүйл юм. Урт хугацааны инженерийн практик, онолын судалгаанд инженер техникийн ажилтнууд ган хийцийн тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд дизайны гурван зарчмыг нэгтгэн дүгнэсэн.

1. Тогтвортой байдлын зарчим

Ган бүтээцийн дизайны тогтвортой байдлын зарчим нь ган бүтээцийн дизайны төлөвлөгөөний зургийг зурах үе шатанд ган бүтээцийн төлөвлөгөөний зургийг янз бүрийн барилга байгууламжийн холбогдох шаардлагын дагуу зурж, тулгуур хэсгүүдийг хангахад анхаарлаа хандуулахыг шаарддаг. төмөр хийцийн төлөвлөгөөний зураг төсөл, тулгуурыг хангах Талбайн хавтгайд тогтвортой байдал.

Хавтгай дээрх ган хийцийн тогтвортой байдал нь бүхэл бүтэн ган бүтцийн ерөнхий тогтвортой байдлын гол ба суурь юм. Зөвхөн ган хийцийн эд ангиудыг хавтгай дээр тогтвортой байлгах замаар бид дараагийн гурван хэмжээст барилгын ажлын явцад бие даасан байрлалын тогтворгүй байдлаас зайлсхийх боломжтой.

2. Эв нэгдлийн зарчим

Нарийвчлалтай тооцоолол нь ган хийцийн дизайны суурь ба үндэс суурь юм. Ган бүтээцийн хүрээг төлөвлөхдөө тооцооллын арга ба хүлээгдэж буй параметрийн утгыг тодорхой хүрээ ба хүрээ хоорондын тэнцвэртэй харьцааны дагуу тодорхойлох ёстой.

Энэ алхам нь бүхэл бүтэн ган бүтцийн дизайны хүчийг тооцоолох түлхүүр юм. холбоос. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр олон дизайнерууд хувийн туршлагад хэт их найдаж, ган бүтцийн хүрээний тогтвортой байдлын тооцоог өөрийн туршлагаар шууд гүйцэтгэж, балансын тооцооллын үе шатуудыг үл тоомсорлодог.

Ашиглалтын энэ арга нь шинжлэх ухаан, иж бүрэн тооцооны өгөгдөл дутагдалтай бөгөөд тогтвортой харилцааг тооцоолоход алдаа гаргахад хялбар байдаг. Үүний үр дүнд ган хийцийн загвар нь барилгын бүтцийн бат бэхийн шаардлагыг хангаж чадахгүй байгаа нь аюулгүй байдлын болзошгүй аюулыг бий болгодог.

Тиймээс тэнцвэрийн тооцоо, тогтвортой байдлын тооцоог нэгэн зэрэг хийх шаардлагатай бөгөөд энэ хоёр нь зайлшгүй бөгөөд нэгдмэл байх ёстой.

3. Хамтын ажиллагааны зарчим

Ган бүтэц нь бүхэлдээ гагнуур, тав, шураг бэхэлгээ болон бусад холболтын тусламжтайгаар олон тооны нэг ган бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэх ба эцэст нь том барилгын бүтцийг бүрдүүлдэг. [3] Тиймээс ган хийцийг төлөвлөхдөө янз бүрийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зохицуулалтыг анхаарч үзэх хэрэгтэй, том эсвэл жижиг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бие биетэйгээ хамтран ажиллах шаардлагатай бөгөөд эцэст нь бүхэлд нь хатуу ган бүтэцтэй төгс нэгтгэж болно. Ган бүтээцийг төлөвлөхдөө зөвхөн нэг ган хийцийн бүрэлдэхүүн хэсгийн тогтвортой байдлыг харгалзан үзэх боломжгүй бөгөөд бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нөхцлийг цогцоор нь авч үзэх, нарийн хослолын тооцоог хийх шаардлагатай. Бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг төгс тохирсон тохиолдолд л бүх бүтэц нь маш тогтвортой байж, бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн үүргийг дээд зэргээр нэмэгдүүлж, бүтцийн ерөнхий бат бөх байдлыг хангана.

Ган бүтээцийн тогтвортой байдлын дизайны гол цэгүүд

1. Хүчний дизайн

Ган хийцийн хамгийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг бол түүний стрессийн түвшин юм. Зураг төсөл боловсруулахдаа ган хийцийн даацыг хамгийн түрүүнд анхаарч үздэг.

Ган бүтэц нь ерөнхийдөө T хэлбэрийн эсвэл L хэлбэрийн загварыг ашигладаг бөгөөд энэ нь бүтцийн тогтвортой байдал гэж тооцогддог. Эдгээр хоёр хэлбэрийг ашигласнаар барилгын нийт жинг сайн тарааж, тэнцвэртэй дэмжлэг үзүүлэх зорилгод хүрч чадна.

Барилгын инженерийн практикт ган хийц нь барилгын захад байрлах нийтлэг бүтэц бөгөөд энэ нь барилга байгууламжийг дэмжих үүрэг гүйцэтгэдэг. Барилгын ерөнхий загварт төмөр хийцийг ашиглахдаа тэгш хэмийн зарчмыг аль болох баримтлах хэрэгтэй.

Үүний зорилго нь ган хийц бүр нь бүхэл бүтэн барилгын хүчийг жигд даах, бие даасан ган хийцийг хэт их эсвэл хэт бага даралтыг тэсвэрлэхээс сэргийлэх явдал юм.

Үүнээс гадна ган бүтцийн янз бүрийн хэсгүүдийн стресс, тогтвортой байдлын шаардлага нь бас өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, ган хийц дэх суурин тулгуурт тавигдах шаардлага нь нүүлгэн шилжүүлэлтээс урьдчилан сэргийлэхэд оршино, тиймээс энэ хэсгийн тулгуур хүчин чадал нь өндөр байх шаардлагатай боловч ган дам нурууны хувьд тууш тулгуурын үүрэг гүйцэтгэхээс гадна хэвтээ байрлалд үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх талаар бодох шаардлагатай.

Хангалттай анхаарч үзээгүйгээс тогтворгүй байдлаас зайлсхийхийн тулд ган хийцийн янз бүрийн хэсгүүдийн стрессийн шинж чанарыг зураг төсөлд тусгах хэрэгтэй. Эцэст нь, ган хийцийн барилгын тусгай ажиллагаа нь маш чухал юм. Барилга угсралтын ажилчид нь зураг төслийн зургийг чанд мөрдөж, барилгын ажлын алдааг багасгаж, хэлтэс хоорондын хамтын ажиллагааг бэхжүүлж, барилгын ажлыг стандартын дагуу хийж, нарийвчилсан менежментийг бэхжүүлнэ.

2. Зэврэлтээс хамгаалах загвар

Барилга байгууламжийг өөр өөр орчинд ашиглах үед байгалийн янз бүрийн нөхцөлд элэгдэлд ордог. Чийглэг, давс цацах зэрэг тусгай хэрэглээний орчинд металлын төрөлхийн шинж чанараас шалтгаалан тэдгээр нь амархан зэвэрч, тогтвортой байдалд нь нөлөөлдөг.

Ерөнхийдөө металл материал нь гальваник зэврэлт болон химийн зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг. Орчин үеийн материалын шинжлэх ухаан нь барилгын ажилд хэрэглэгддэг металлыг ашиглах орчинд янз бүрийн байгаль орчны нөхцөлд зэврэлтээс хамгаалах бүрээсийг боловсруулсан.

Чийглэг орчинд ган хийцийн гадаргуу дээр зэврэлтээс хамгаалах будаг түрхэх нь металл зэврэлтийг үүсгэдэг хоёр гол хүчин зүйл болох ус, агаарыг тусгаарлаж, ган хийцийг зэврүүлэхээс сэргийлдэг. Давс ихтэй орчинд ашигладаг ган хийцүүдийн хувьд далайн усанд натрийн ионоор цахилгаан химийн зэврэлтийг бий болгоход хялбар байдаг.

Цахилгаан химийн урвалын зарчмын дагуу металл материал нь бүтээгдэхүүний нэг болдог. Энэ арга нь төмөр хийцтэй холбоотой асуудлыг шийдэж чадна. Зэврэлтийн асуудал нь ган хийцийн бат бөх чанарыг хангаж, бүтцийн тогтвортой байдалд хүрэх болно.

3. Тогтвортой байдалтай холбоотой дизайн

Ган бүтээцийн зураг төсөл, барилгын ажлын явцад тогтвортой байдлын тооцоог хийж дуусгахаас гадна ган хийцийг бүхэлд нь шалгах ажлыг бэхжүүлэх шаардлагатай. Хатуу хяналт шалгалт нь ган хийцийн материал нь шаардлага хангасан, дизайны шаардлагад нийцсэн эсэхийг баталгаажуулах гол холбоос юм. Чухал даралтын тооцооны арга нь бодит ашиглалтын үед ган хийцүүдийн даралтын утгыг урьдчилан таамаглах нийтлэг арга бөгөөд ган хийцийг туршихад ихэвчлэн ашиглагддаг.

Ган бүтээцэд үзүүлэх стрессийн хэмжилтийн үр дүн нь эгзэгтэй утгаас хэтэрсэн тохиолдолд түүний тогтвортой байдал эвдэрсэн болохыг нотолж, тогтворгүй байдлаас зайлсхийхийн тулд ган бүтцийн стрессийн дизайныг цаг тухайд нь тохируулах шаардлагатай.

Ган бүтэц доторх хэсэг тус бүрийн хүчний шинжилгээнд анхаарлаа хандуулж, эд ангиудын хүчний нарийн ширийнийг оновчтой болгож, жигд бус хүчний асуудлаас зайлсхийж, бүтцийн ерөнхий аюулгүй байдалд нөлөөлнө. Дүгнэж хэлэхэд ган бүтцийн тогтвортой байдал нь барилгын нийт аюулгүй байдал, ашиглалтын хугацаанд шийдвэрлэх нөлөө үзүүлдэг.

Дизайнер нь ган хийцийг төлөвлөхдөө нарийн тооцоолол хийж, эд ангиудын хүч хоорондын хамаарлыг иж бүрэн тооцож, гангийн зэврэлтээс хамгаалах сайн боловсруулалтыг хийж, ган хийцийн дутагдлаас аль болох зайлсхийж, бүрэн хэмжээгээр өгөх ёстой. ган бүтцийн давуу талыг ашиглаж, улмаар архитектурын дизайны тасралтгүй ахиц дэвшлийг дэмжинэ.