Kubuni Kanuni za Utulivu wa Muundo wa Chuma

abstract: Kama fomu kuu ya ujenzi katika muundo wa usanifu, muundo wa chuma hutumika sana katika kubuni warsha kubwa, madaraja na majengo ya juu. Chuma cha ujenzi kinachotumiwa katika muundo wa chuma kina faida nyingi kama vile kupambana na deformation, upinzani wa kutu, upinzani wa tetemeko la ardhi na mahitaji ya ulinzi wa mazingira, hivyo inaweza kutumika sana katika uwanja wa usanifu wa usanifu.

Wakati miundo ya chuma inatumiwa katika miradi ya ujenzi, utulivu wao wa kimuundo, kama kiashiria muhimu, huamua moja kwa moja ubora na maisha ya huduma ya majengo. Kulingana na K-homeMiaka ya uzoefu wa usanifu wa usanifu, karatasi hii inajadili utulivu wa miundo ya chuma katika uhandisi wa ujenzi na hutoa marejeleo kwa masuala yanayolingana.

Foreword

Katika maendeleo ya muda mrefu ya teknolojia ya uhandisi wa ujenzi, muundo wa chuma unachukua nafasi muhimu. Kwa sasa, kama muundo mkuu wa usanifu, hutumiwa sana katika miundo mbalimbali ya usanifu, hasa katika viwanda, madaraja, viwanja vya ndege, sinema, majengo ya juu sana. na majengo mengine makubwa.

Katika karne iliyopita, kutokana na teknolojia duni ya kuyeyusha chuma na maudhui ya juu ya kaboni ya chuma cha ujenzi, ugumu wake na upinzani wa kutu ulifanya miundo ya chuma isiyothaminiwa katika uwanja wa usanifu wa usanifu, na mara moja ilitengwa na karibu kuondolewa.

Katika miaka ya hivi karibuni, pamoja na maendeleo endelevu ya teknolojia ya kuyeyusha chuma, chuma cha ujenzi chenye nguvu ya juu, ugumu wa hali ya juu, sugu ya kutu kimetengenezwa kwa wingi, na miundo ya chuma imependelewa na wasanifu tena, na inazidi kutumika katika miradi mbalimbali. Wakati wa ujenzi, imekuwa na jukumu chanya katika kupunguza uzito wa jumla wa muundo wa jengo na kuboresha usalama wa jumla wa jengo hilo.

Pamoja na maendeleo ya kuendelea ya teknolojia ya ujenzi, matumizi ya miundo ya chuma imekuwa zaidi na zaidi, na hali mbalimbali za matumizi tata zimeweka mtihani mkali kwa utulivu wake.

Dhana ya Muundo wa Chuma

Kama jina linavyopendekeza, muundo wa chuma ni aina ya muundo wa jengo ambao hutumia chuma kama malighafi kuu kwa ujenzi wa muundo. Kupitia vipengee tofauti vya chuma kama vile mihimili ya chuma, sahani za chuma na nguzo za chuma, kulehemu, kuunganisha na njia zingine za uunganisho hutumiwa kwa kuunganisha na kuunganisha ili kujenga majengo makubwa. Miundo ya chuma hutumia aina anuwai za chuma kama nyenzo kuu.

Tofauti na saruji ya kawaida na vifaa vingine vya ujenzi, chuma kina sifa ya uzito mdogo, ugumu wa nguvu, nk, na inaweza kuhimili nguvu kubwa zaidi. Kwa hiyo, muundo wa muundo wa chuma hutumiwa mara nyingi katika kubuni ya majengo makubwa na ya kati. Muundo wa chuma una muundo thabiti na hauwezi kuharibika kwa urahisi, ambayo inaweza kutoa usalama mzuri na utulivu kwa jengo hilo. Hata hivyo, katika baadhi ya matukio maalum, kutokuwa na utulivu wa muundo wa chuma pia kunaweza kutokea.

Kuna hali mbili za kawaida: moja ni kwamba shinikizo nyingi hufanya moja kwa moja kwenye hatua ya usawa wa nguvu, na kusababisha mkazo usio na usawa kwenye muundo kwa ujumla. Nyingine ni kwamba kwa sababu ya matumizi ya muda mrefu ya washiriki wa miundo ya chuma, muundo wa ndani una shida kama vile uchovu wa kiakili, na muundo wa ndani hupoteza kazi yake ya kusaidia, na kusababisha kuyumba kwa muundo wa jumla.

Kabla ya kuunda muundo wa chuma, ni muhimu kufafanua sifa za utulivu wa muundo huu, ili kuwa na mchakato wa kubuni unaolengwa, kuepuka udhaifu wa kimuundo, kutoa uchezaji kamili kwa faida za miundo ya chuma, na kufanya miundo ya chuma katika majengo kucheza bora. jukumu.

Kanuni za Kuboresha Usanifu Utulivu wa Miundo ya Chuma

Utulivu wa muundo wa chuma ni jambo muhimu zaidi katika kubuni ya muundo wa chuma. Katika mazoezi ya muda mrefu ya uhandisi na utafiti wa kinadharia, wahandisi na mafundi wamefupisha kanuni tatu za muundo ili kuboresha uthabiti wa muundo wa chuma.

1. Kanuni ya Utulivu

Kanuni ya utulivu wa muundo wa muundo wa chuma inahitaji kwamba katika hatua ya kuchora mchoro wa mpango wa muundo wa muundo wa chuma, mchoro wa mpango wa muundo wa chuma unapaswa kuchorwa kulingana na mahitaji yanayolingana ya majengo tofauti, kwa kuzingatia kuhakikisha sehemu za usaidizi. mpango wa kubuni kuchora ya muundo wa chuma na kuhakikisha msaada Utulivu katika ndege ya tovuti.

Utulivu wa muundo wa chuma kwenye ndege ni msingi na msingi wa utulivu wa jumla wa muundo wote wa chuma. Ni kwa kuhakikisha tu kwamba vipengele vya muundo wa chuma vinabaki imara kwenye ndege tunaweza kuepuka kutokuwa na utulivu wa nafasi za kibinafsi wakati wa mchakato wa ujenzi wa tatu-dimensional.

2. Kanuni ya Umoja

Hesabu sahihi ni msingi na msingi wa muundo wa muundo wa chuma. Wakati wa kubuni muafaka wa muundo wa chuma, njia ya hesabu na maadili yanayotarajiwa ya paramu inapaswa kuamuliwa kulingana na uhusiano wa usawa kati ya sura maalum na sura.

Hatua hii ni ufunguo wa hesabu ya nguvu ya muundo mzima wa muundo wa chuma. kiungo. Hata hivyo, katika mazoezi, wabunifu wengi watategemea sana uzoefu wa kibinafsi, na kufanya moja kwa moja hesabu ya utulivu wa sura ya muundo wa chuma kulingana na uzoefu wao wenyewe na kupuuza hatua za hesabu za usawa.

Njia hii ya operesheni haina data ya kisayansi na ya kina ya hesabu, na ni rahisi kusababisha makosa katika hesabu ya uhusiano thabiti. Matokeo yake, muundo wa muundo wa chuma unashindwa kukidhi mahitaji ya nguvu ya kimuundo ya jengo, na kusababisha hatari zinazowezekana za usalama.

Kwa hiyo, hesabu ya usawa na hesabu ya utulivu inahitaji kufanywa kwa wakati mmoja, na hizo mbili ni za lazima na zinapaswa kuunganishwa.

3. Kanuni ya Ushirikiano

Muundo mzima wa chuma unajumuisha vipengele vingi vya muundo wa chuma kwa njia ya kulehemu, riveting, fixing screw na njia nyingine za uunganisho, na hatimaye huunda muundo mkubwa wa jengo. [3] Kwa hiyo, katika mchakato wa kubuni muundo wa chuma, uratibu wa vipengele mbalimbali vya kimuundo lazima uzingatiwe, iwe vipengele vikubwa au vidogo vinahitaji kushirikiana na kila mmoja, na hatimaye inaweza kuunganishwa kikamilifu katika muundo wa chuma imara kwa ujumla. Katika muundo wa muundo wa chuma, utulivu wa sehemu moja ya muundo wa chuma hauwezi kuzingatiwa tu, na hali ya vipengele vyote lazima izingatiwe kwa ukamilifu, na hesabu sahihi ya mchanganyiko lazima ifanyike. Ni wakati tu kila kipengele kinalingana kikamilifu unaweza muundo mzima kuwa imara sana, kuongeza jukumu la kila sehemu, na kuhakikisha nguvu ya jumla ya muundo.

Mambo Muhimu ya Usanifu wa Uimara wa Muundo wa Chuma

1. Ubunifu wa Nguvu

Moja ya viashiria muhimu zaidi vya muundo wa chuma ni kiwango chake cha mkazo. Wakati wa kubuni, uwezo wa kubeba mzigo wa muundo wa chuma ni kuzingatia kwanza.

Muundo wa chuma kwa ujumla huchukua muundo wa T-umbo au L-umbo, ambayo inachukuliwa kuwa utulivu wa muundo. Matumizi ya maumbo haya mawili yanaweza kutawanya uzito wa jumla wa jengo na kufikia madhumuni ya usaidizi wa usawa.

Katika mazoezi ya uhandisi wa ujenzi, muundo wa chuma ni muundo wa kawaida kwenye kando ya jengo, ambayo ina jukumu la kusaidia jengo hilo. Katika muundo wa jumla wa jengo, matumizi ya miundo ya chuma inapaswa kufuata kanuni ya ulinganifu iwezekanavyo.

Kusudi ni kuruhusu kila muundo wa chuma kubeba nguvu ya jengo zima kwa usawa na kuzuia miundo ya chuma ya mtu binafsi kubeba shinikizo nyingi au ndogo sana.

Aidha, mahitaji ya dhiki na utulivu kwa sehemu tofauti za muundo wa chuma pia ni tofauti. Kwa mfano, hitaji la usaidizi uliowekwa katika muundo wa chuma ni kuzuia kuhama, kwa hivyo uwezo wa kuunga mkono wa sehemu hii unahitajika kuwa juu, lakini kwa sura ya boriti ya chuma, pamoja na kucheza jukumu la kusaidia longitudinal, pia ni muhimu. muhimu kuzingatia kuizuia kutokea katika nafasi ya mlalo.

Tabia za mkazo za sehemu tofauti za muundo wa chuma zinapaswa kuonyeshwa katika kubuni ili kuepuka kutokuwa na utulivu kutokana na kuzingatia kutosha. Hatimaye, operesheni maalum ya ujenzi wa muundo wa chuma pia ni muhimu sana. Wafanyikazi wa ujenzi kwenye tovuti lazima wafuate kwa uangalifu michoro ya muundo, kupunguza makosa ya ujenzi, kuimarisha ushirikiano kati ya idara, kutekeleza ujenzi kulingana na viwango, na kuimarisha usimamizi wa undani.

2. Muundo wa Kupambana na kutu

Majengo yatapata mmomonyoko chini ya hali tofauti za asili yanapotumiwa katika mazingira tofauti. Chini ya mazingira ya matumizi maalum kama vile unyevu na dawa ya chumvi, kutokana na sifa za asili za metali, huharibika kwa urahisi na kuathiri utulivu wao.

Kwa ujumla, vifaa vya chuma vinahusika na kutu ya galvanic na kutu ya kemikali. Sayansi ya kisasa ya nyenzo imetengeneza mipako ya kupambana na kutu kwa hali tofauti za mazingira kwa mazingira ya matumizi ya metali zinazotumiwa katika ujenzi.

Katika mazingira yenye unyevunyevu, kupaka rangi ya kuzuia kutu kwenye uso wa muundo wa chuma kunaweza kutenga maji na hewa, mambo mawili makuu ambayo husababisha kutu ya chuma, na kuzuia muundo wa chuma kutoka kwa kutu. Kwa miundo ya chuma inayotumiwa katika mazingira ya juu ya chumvi, ni rahisi kusababisha kutu ya electrochemical na ioni za sodiamu katika maji ya bahari.

Kulingana na kanuni ya mmenyuko wa electrochemical, nyenzo za chuma huwa moja ya bidhaa. Njia hii inaweza kutatua tatizo la miundo ya chuma. Tatizo la kutu, ili kuhakikisha nguvu ya muundo wa chuma yenyewe na kufikia utulivu wa muundo.

3. Usanifu Unaohusiana na Utulivu

Katika mchakato wa kubuni na ujenzi wa muundo wa chuma, pamoja na kukamilisha hesabu ya utulivu, ni muhimu pia kuimarisha ukaguzi wa muundo mzima wa chuma. Ukaguzi mkali ni kiungo muhimu cha kuhakikisha kwamba nyenzo za muundo wa chuma zina sifa na kukidhi mahitaji ya kubuni. Njia muhimu ya kuhesabu shinikizo ni njia ya kawaida ya kutabiri thamani ya shinikizo la miundo ya chuma wakati wa matumizi halisi na mara nyingi hutumiwa kwa kupima muundo wa chuma.

Wakati matokeo ya kipimo cha dhiki juu ya muundo wa chuma huzidi thamani muhimu, inathibitisha kuwa utulivu wake umeharibiwa, na muundo wa mkazo wa muundo wa chuma unahitaji kurekebishwa kwa wakati ili kuepuka kutokuwa na utulivu.

Zingatia uchambuzi wa nguvu wa kila sehemu ndani ya muundo wa chuma, ongeza maelezo ya nguvu ya sehemu, epuka shida ya nguvu isiyo sawa na uathiri usalama wa jumla wa muundo. Kwa muhtasari, utulivu wa muundo wa chuma una ushawishi mkubwa juu ya usalama wa jumla na maisha ya huduma ya jengo hilo.

Katika mchakato wa kubuni muundo wa chuma, mbuni anapaswa kufanya mahesabu sahihi, kuzingatia kwa undani uhusiano wa nguvu kati ya vifaa, na kufanya matibabu mazuri ya kuzuia kutu ya chuma, epuka mapungufu ya muundo wa chuma kwa kiwango kikubwa, na kutoa kamili. kucheza kwa faida za muundo wa chuma, na hivyo kukuza maendeleo endelevu ya muundo wa usanifu.