Chelik konstruksiya barqarorligining dizayn tamoyillari

mavhum: Arxitektura dizaynida asosiy qurilish shakli sifatida, temir tuzilishi ning dizaynida keng qo'llaniladi katta ustaxonalar, ko'priklar va ko'p qavatli binolar. Chelik konstruktsiyasida ishlatiladigan qurilish po'lati deformatsiyaga qarshi, korroziyaga chidamlilik, zilzilaga chidamlilik va atrof-muhitni muhofaza qilish talablari kabi ko'plab afzalliklarga ega, shuning uchun u me'moriy dizayn sohasida keng qo'llanilishi mumkin.

Qurilish loyihalarida temir konstruksiyalardan foydalanilganda, ularning strukturaviy barqarorligi hal qiluvchi ko'rsatkich sifatida binolarning sifati va xizmat qilish muddatini bevosita belgilaydi. Asoslangan K-homeArxitektura dizayni bo'yicha ko'p yillik tajribaga ega bo'lgan ushbu maqola qurilish muhandisligidagi po'lat konstruktsiyalarning barqarorligini muhokama qiladi va tegishli masalalar bo'yicha havolalar beradi.

Avvalroq

Qurilish muhandislik texnologiyasining uzoq rivojlanishida po'lat konstruktsiya muhim o'rin tutadi. Hozirgi vaqtda asosiy me'moriy tuzilma sifatida u turli me'moriy dizaynlarda keng qo'llaniladi, ayniqsa fabrikalar, ko'priklar, aeroportlar, teatrlar, o'ta baland binolar. va boshqa yirik binolar.

O'tgan asrda, kam rivojlangan po'lat eritish texnologiyasi va qurilish po'latining yuqori uglerodli tarkibi tufayli, uning qattiqligi va korroziyaga chidamliligi po'lat konstruktsiyalarni arxitektura dizayni sohasida qadrlanmagan va bir vaqtlar chetga surilgan va deyarli yo'q qilingan.

So'nggi yillarda metall eritish texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan yuqori mustahkamlik, yuqori chidamlilik, korroziyaga chidamli qurilish po'latlari keng ishlab chiqarildi va po'lat konstruktsiyalar yana me'morlar tomonidan ma'qullandi va turli loyihalarda tobora ko'proq foydalanilmoqda. Qurilish jarayonida binoning umumiy strukturaviy og'irligini kamaytirish va binoning umumiy xavfsizligini yaxshilashda ijobiy rol o'ynadi.

Qurilish texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan po'lat konstruktsiyalardan foydalanish tobora kengayib bordi va turli xil murakkab foydalanish shartlari uning barqarorligi uchun jiddiy sinovni ilgari surdi.

Chelik konstruksiya tushunchasi

Nomidan ko'rinib turibdiki, po'lat konstruktsiya - bu strukturaviy qurilish uchun asosiy xom ashyo sifatida po'latdan foydalanadigan qurilish strukturasining bir turi. Po'lat nurlar, po'lat plitalar va po'lat ustunlar kabi turli xil po'lat komponentlar orqali katta binolarni qurish uchun ulash va yig'ish uchun payvandlash, perchinlash va boshqa ulanish usullari qo'llaniladi. Chelik konstruksiyalar asosiy material sifatida har xil turdagi po'latdan foydalanadi.

Oddiy beton va boshqa qurilish materiallaridan farqli o'laroq, po'lat engil og'irlik, kuchli pishiqlik va boshqalar xususiyatlariga ega va katta kuchlarga bardosh bera oladi. Shuning uchun temir konstruktsiyalar dizayni ko'pincha katta va o'rta binolarni loyihalashda qo'llaniladi. Po'lat konstruktsiya barqaror tuzilishga ega va osonlikcha deformatsiyalanmaydi, bu bino uchun yaxshi xavfsizlik va barqarorlikni ta'minlaydi. Biroq, ba'zi bir maxsus holatlarda, temir konstruktsiyaning beqarorligi ham paydo bo'lishi mumkin.

Ikkita umumiy holat mavjud: biri - haddan tashqari bosim to'g'ridan-to'g'ri kuch muvozanat nuqtasiga ta'sir qiladi, natijada butun strukturada notekis stress paydo bo'ladi. Ikkinchisi esa, temir konstruksiya a'zolaridan uzoq muddat foydalanish tufayli ichki tuzilishda aqliy charchoq kabi muammolar mavjud bo'lib, ichki struktura o'zining qo'llab-quvvatlovchi funktsiyasini yo'qotadi, natijada umumiy strukturaning beqarorligi.

Po'lat konstruktsiyani loyihalashdan oldin, maqsadli loyihalash jarayoniga ega bo'lish, strukturaviy zaifliklarga yo'l qo'ymaslik, po'lat konstruktsiyalarning afzalliklarini to'liq o'ynash va binolardagi po'lat konstruktsiyalarni yaxshiroq o'ynash uchun ushbu strukturaning barqarorlik xususiyatlarini aniqlashtirish kerak. rol.

Chelik konstruksiyalarning konstruktiv barqarorligini oshirish tamoyillari

Po'lat konstruktsiyaning barqarorligi po'lat konstruktsiyani loyihalashda eng muhim omil hisoblanadi. Uzoq muddatli muhandislik amaliyotida va nazariy tadqiqotlarda muhandislar va texniklar temir konstruktsiyaning barqarorligini yaxshilash uchun uchta dizayn tamoyilini umumlashtirdilar.

1. Barqarorlik tamoyili

Po'lat konstruksiya dizaynining barqarorligi printsipi po'lat konstruksiya dizaynining reja chizmasini chizish bosqichida po'lat konstruktsiyaning reja chizmasini turli binolarning tegishli talablariga muvofiq chizishni talab qiladi, bunda qo'llab-quvvatlovchi qismlarni ta'minlashga e'tibor qaratiladi. po'lat konstruktsiyaning reja dizayni chizmasi va qo'llab-quvvatlashni ta'minlash Saytning tekisligida barqarorlik.

Samolyotdagi po'lat konstruktsiyaning barqarorligi butun po'lat strukturaning umumiy barqarorligining yadrosi va asosidir. Faqat po'lat konstruktsiyaning tarkibiy qismlari tekislikda barqaror turishini ta'minlash orqali keyingi uch o'lchamli qurilish jarayonida alohida pozitsiyalarning beqarorligidan qochishimiz mumkin.

2. Birlik tamoyili

Aniq hisoblash po'lat konstruktsiyani loyihalashning asosi va asosidir. Po'lat konstruktsiyali ramkalarni loyihalashda hisoblash usuli va kutilgan parametr qiymatlari aniq ramka va ramka o'rtasidagi muvozanatli munosabatlarga muvofiq aniqlanishi kerak.

Ushbu bosqich butun po'lat konstruktsiya dizaynining kuchini hisoblash uchun kalit hisoblanadi. havola. Biroq, amalda, ko'plab dizaynerlar shaxsiy tajribaga juda ko'p ishonadilar va o'z tajribasiga ko'ra po'lat konstruktsiya ramkasining barqarorligini hisoblashni bevosita amalga oshiradilar va balansni hisoblash bosqichlarini e'tiborsiz qoldiradilar.

Ushbu operatsiya usulida ilmiy va keng qamrovli hisoblash ma'lumotlari yo'q va barqaror munosabatlarni hisoblashda xatoliklarni keltirib chiqarish oson. Natijada, po'lat konstruktsiyani loyihalash binoning strukturaviy mustahkamligi talablariga javob bermaydi, natijada potentsial xavfsizlik xavfi mavjud.

Shuning uchun muvozanatni hisoblash va barqarorlikni hisoblash bir vaqtning o'zida amalga oshirilishi kerak va ikkalasi ajralmas va birlashtirilgan bo'lishi kerak.

3. Hamkorlik tamoyili

Butun po'lat strukturasi payvandlash, perchinlash, vintni mahkamlash va boshqa aloqa vositalari orqali bir nechta yagona po'lat konstruktsiya komponentlaridan iborat bo'lib, nihoyat katta qurilish strukturasini hosil qiladi. [3] Shuning uchun, po'lat konstruktsiyani loyihalash jarayonida, katta yoki kichik komponentlar bir-biri bilan hamkorlik qilishlari kerakmi va nihoyat, bir butun sifatida mustahkam po'lat konstruktsiyaga mukammal tarzda birlashtirilishi mumkinmi, turli tarkibiy qismlarni muvofiqlashtirishni hisobga olish kerak. Po'lat konstruktsiyani loyihalashda faqat bitta po'lat konstruktsiya komponentining barqarorligini hisobga olish mumkin emas va barcha komponentlarning shartlarini har tomonlama hisobga olish va aniq kombinatsiyani hisoblashni amalga oshirish kerak. Har bir komponent mukammal moslashgandagina butun struktura yuqori darajada barqaror bo'lishi, har bir komponentning rolini maksimal darajada oshirishi va strukturaning umumiy mustahkamligini ta'minlashi mumkin.

Chelik konstruksiya barqarorligini loyihalashning asosiy nuqtalari

1. Kuchli dizayn

Chelik konstruktsiyasining eng muhim ko'rsatkichlaridan biri uning kuchlanish darajasidir. Loyihalashda temir konstruktsiyaning yuk ko'tarish qobiliyati birinchi navbatda e'tiborga olinadi.

Po'lat strukturasi odatda T-shaklidagi yoki L-shaklidagi dizaynni qabul qiladi, bu strukturaning barqarorligi hisoblanadi. Ushbu ikki shakldan foydalanish binoning umumiy og'irligini yaxshi tarqatishi va muvozanatli qo'llab-quvvatlash maqsadiga erishishi mumkin.

Qurilish muhandisligi amaliyotida po'lat konstruktsiya binoning chetidagi keng tarqalgan tuzilma bo'lib, u binoni qo'llab-quvvatlashda rol o'ynaydi. Binoning umumiy dizaynida po'lat konstruktsiyalardan foydalanish simmetriya tamoyiliga maksimal darajada rioya qilish kerak.

Maqsad har bir po'lat konstruktsiyaning butun binoning kuchini teng ravishda ko'tarishga imkon berish va alohida po'lat konstruktsiyalarni juda ko'p yoki juda kam bosimga duchor qilishning oldini olishdir.

Bundan tashqari, po'lat strukturaning turli qismlari uchun kuchlanish va barqarorlik talablari ham farq qiladi. Misol uchun, po'lat konstruktsiyadagi sobit tayanchga bo'lgan talab joy almashishning oldini olishdir, shuning uchun bu qismning qo'llab-quvvatlash quvvati yuqori bo'lishi kerak, ammo po'lat nurli ramka uchun uzunlamasına qo'llab-quvvatlovchi rolni o'ynashdan tashqari, u ham gorizontal holatda sodir bo'lishining oldini olish haqida o'ylash zarur.

Temir konstruksiyaning turli qismlarining kuchlanish xarakteristikalari etarlicha e'tiborga olinmaganligi sababli beqarorlikni oldini olish uchun dizaynda aks ettirilishi kerak. Nihoyat, temir konstruktsiyaning o'ziga xos qurilish operatsiyasi ham juda muhimdir. Qurilish joyidagi xodimlar loyiha chizmalariga qat'iy rioya qilishlari, qurilish xatolarini minimallashtirishlari, bo'limlar o'rtasidagi o'zaro hamkorlikni kuchaytirishlari, qurilishni standartlarga qat'iy muvofiq ravishda amalga oshirishlari va detallarni boshqarishni kuchaytirishlari kerak.

2. Korroziyaga qarshi dizayn

Turli muhitlarda foydalanilganda binolar turli xil tabiiy sharoitlarda eroziyaga uchraydi. Namlik va tuz purkagich kabi maxsus foydalanish muhitida metallarning o'ziga xos xususiyatlari tufayli ular osongina korroziyaga uchraydi va ularning barqarorligiga ta'sir qiladi.

Umuman olganda, metall materiallar galvanik korroziyaga ham, kimyoviy korroziyaga ham sezgir. Zamonaviy materialshunoslik qurilishda ishlatiladigan metallardan foydalanish muhiti uchun turli xil atrof-muhit sharoitlari uchun korroziyaga qarshi qoplamalarni ishlab chiqdi.

Nam muhitda po'lat konstruktsiyaning yuzasida korroziyaga qarshi bo'yoqni surtish suv va havoni izolyatsiya qilishi mumkin, bu metall korroziyaga olib keladigan ikkita asosiy omil va po'lat strukturaning korroziyaga tushishiga yo'l qo'ymaydi. Yuqori sho'rlangan muhitda ishlatiladigan po'lat konstruktsiyalar uchun dengiz suvida natriy ionlari bilan elektrokimyoviy korroziyaga olib kelishi oson.

Elektrokimyoviy reaktsiya printsipiga ko'ra, metall material mahsulotlardan biriga aylanadi. Ushbu usul temir konstruktsiyalar muammosini hal qilishi mumkin. Po'lat konstruktsiyaning mustahkamligini ta'minlash va strukturaning barqarorligiga erishish uchun korroziya muammosi.

3. Barqarorlik bilan bog'liq dizayn

Po'lat konstruktsiyani loyihalash va qurish jarayonida barqarorlikni hisoblashni yakunlashdan tashqari, butun po'lat konstruktsiyani tekshirishni kuchaytirish kerak. Qattiq tekshiruv po'lat konstruktsiyalar materiallarining malakali va dizayn talablariga javob berishini ta'minlashning asosiy bo'g'inidir. Kritik bosimni hisoblash usuli haqiqiy foydalanish paytida po'lat konstruktsiyalarning bosim qiymatini bashorat qilishning keng tarqalgan usuli bo'lib, ko'pincha po'lat konstruktsiyani sinash uchun ishlatiladi.

Po'lat konstruktsiyadagi stressni o'lchash natijasi kritik qiymatdan oshib ketganda, bu uning barqarorligi buzilganligini isbotlaydi va beqarorlikdan qochish uchun po'lat konstruktsiyaning kuchlanish dizayni o'z vaqtida sozlanishi kerak.

Po'lat konstruktsiya ichidagi har bir qismning kuch tahliliga e'tibor bering, qismlarning kuch detallarini optimallashtiring, notekis kuch muammosidan qoching va umumiy tizim xavfsizligiga ta'sir qiling. Xulosa qilib aytganda, po'lat konstruktsiyaning barqarorligi binoning umumiy xavfsizligi va xizmat qilish muddatiga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi.

Po'lat konstruktsiyani loyihalash jarayonida dizayner aniq hisob-kitoblarni amalga oshirishi, tarkibiy qismlar o'rtasidagi kuch munosabatlarini har tomonlama ko'rib chiqishi va po'latni korroziyaga qarshi yaxshi davolashi, po'lat konstruktsiyasining kamchiliklarini maksimal darajada oldini olishi va to'liq hajmda ishlashi kerak. po'lat konstruktsiyasining afzalliklarini o'ynang, shu bilan arxitektura dizaynining uzluksiz rivojlanishiga yordam beradi.