EN
Өнеркәсіптік рамаларда болат профилінің негізгі механикалық артықшылықтары
Қозғалыстағы және жер сілкінісі кезіндегі жүктемелерге қарсы иілгіштік пен сынуға төзімділіктің алдын алу
Энергияны жұту және пластикалық деформацияға төзімділік, сонымен қатар болат профилдердің жоғары созылу беріктігі арқасында өнеркәсіптік каркастар үлкен сейсмикалық және соққылы деформациялар кезінде құлауға төзеді, ал басқа материалдардан жасалған хрупты каркастар жүктемелерді (және сондықтан құлады) жұтады. Сейсмикалық сынақтар болат құрылымдардың деформация шегін бетон құрылымдарға қарағанда жеті еседен астам асыра алатынын көрсетті. Бұл құбылыс болат құрылымдардың қосылыстарында бақыланатын пластикалық деформацияға ұшырауымен тікелей байланысты, бұл кезде құрылым орнында тұрақтылығын сақтайды. Бұл пластикалық деформацияға төзімділік болат құрылымдардың болжанатын сипатын қамтамасыз етеді, сондықтан болат каркастар пластикалық тәсілмен құлады, бұл құрылымдағы адамдардың эвакуациялануына уақыт береді және оқиға кезінде адам өмірін қорғауды қамтамасыз етеді. Бұл қасиет қазіргі заманғы адам өмірін қорғау нормалары ASCE 7 және AISC 341-ге сәйкес келеді.
Болаттың беріктік-салмақ қатынасының жоғары болуына байланысты жеңіл ұзын құрылымды мембраналық құрылымдар
Басқа рамалық материалдармен салыстырғанда болат рамалардың қолданылуы арзандау болып табылады және олардың жеңіл салмағына байланысты үлкен ашық аралықтарды қамтамасыз етеді. Үлкен өлшемді болат рамалық конструкция массалық темірбетонды рамалық жүйелерге қарағанда аралықтардың салмағын шамамен 60% азайтады. 30 метрден астам аралықтарды қамтамасыз ету мүмкін, бұл үлкен өндірістік ғимараттар үшін пайдалы, сонымен қатар жүйенің жеңіл салмағы раманы төмен сейсмикалық жүктемелер мен инерцияға ие сейсмикалық рамаға айналдырады. 30 метрден кем аралықтары бар үлкен ғимараттар үшін массалық профильдері бар порталды рамалардың қолданылуы пайдалы еден ауданы мен энергиялық тиімділікте маңызды жақсартуға әкелді.
Рамалық конструкциялардағы болат профильдердің жүктемені ұстау қабілеті.
Әртүрлі болат профильдердің ауыр машиналар жүктемесі мен жоғары циклдық кернеулерде сығылу қабілеті.
Күшейтілген болат профильдердің өлшемдік тұрақтылығы үздіксіз және қатаң өнеркәсіптік қолданыста, мұндағы ползучесть, усталдық және тұрақты деформация өлшемдік тұрақтылықтың бір бөлігін жоймайды, өте жоғары. Көптеген өнеркәсіптік конструкциялық элементтер аталған жұмыс жағдайларында осы тұрақтылықты сақтайды. Жоғары аққыштық шегі бар болат конструкциялық элементтер (350–550 аралығында) иілу кезінде барлық деформациялардың пайда болуын және оның дереу бастапқы жұмыс формасына қайтуын қамтамасыз етеді. Болат профильдері үшін өнеркәсіптік стандарттағы аққыштық шегінің маркасы — шамамен 250 МПа, бұл өнеркәсіптегі көптеген профильдер үшін стандартты көрсеткіш болып табылады; ол тұрақтылықты бақылау жүйесінің микродеңгейде трещиналардың пайда болуын бақыламайтын, яғни трещиналардың пайда болуын тудырмайтын, бақылау жүйесінің жұмыс істеу шегінен төмен қалуын қамтамасыз етеді. Трещиналар өз кезегінде конструкция бойынша таралған және байқау қиын болса да, жүйе оларды шашыратады. Осы трещиналарды бақылау жүйесі олардың пайда болуын тудырмайды. Трещиналардың конструкция бойынша таралуымен байланысты бақылау металлургиялық жүйесі.
Моментке төзімді қосылыстар.
Порталдық рамалар үшін моментке төзімділік пен табан тұрақтылығын теңестіру сияқты мәселелерді ескеру қажет. Порталдық рамаларда H- және I-балкалар көбінесе интегративті күштерді қабылдау үшін тиімді рөл атқарады. Желдеткіштер мен қадалар үшін T-балкаларға қарағанда H- және I-балкалар қолданылады, себебі олардың қанаттары иілу кезінде оптимизациялану үшін жуандығы азаяды, сондықтан олар шатырдағы моменттерге тиімді төзімділік береді. Порталдық рамаларда қада балкалары ретінде қабырғасы мен қанаттарының жуандығы біркелкі болатын H-балкалар, ал желдеткіштер ретінде I-балкалар қолданылады.
Қосылыс конструкциясы мен сызбалары: жүйелік тұрақтылық және болат профилінің рөлі
Болтталған және дәнекерленген қосылыстар мен олардың айналу шектеулеріне, ығысу жылдамдығына, рамалардың иілу қаттылығына әсері
Раманың жұмыс істеуі қосылу түріне байланысты әсер етеді: болтты қосылулар иілгіш немесе реттелетін айналу шектеулерін қамтамасыз етеді, бұл жылулық кеңеюді және раманың қайта құрылуын жеңілдетеді, сондықтан олар модульді және бейімделуге қабілетті ғимараттар үшін өте қолайлы. Көптеген өнеркәсіптік қолдануларда жоғары беріктіктегі болттар қажетті рама қаттылығын қамтамасыз етеді және раманы керілулерден босатады. Ал қосылуларды дәнекерлеу қатты рама құрады, бұл серіппелі (дрейфтік) және бойлық бағыттағы рамалық серіппелі ығысу мөлшерін азайтады; дәнекерленген қосылулар үшін бұл көрсеткіш 30% дейін жетуі мүмкін, ал рамалық қосылулар үшін ол 0% болуы мүмкін — бұл раманың аймағының ±0,2% шегінде иілу шегі өте аз болған кезде маңызды. Дәнекерлеу жылу әсерінің аймағын тудырады, оның соңынан дәнекерлеуден кейін тексеру қажет, сонымен қатар дәнекерлеу кезінде пайда болған жоғары жұмыс керілулерін жоятын раманың керілулерден босатылуы қажет, ал дәнекерлеу кезіндегі орташа жағдай уақытша болады. Әрбір қосылу түйінінің конструкциясы болтты қосылуларда ұзындықтық кеңею коэффициенті орташа есеппен 12 × 10⁻⁶/°C болғандықтан, ұзындықтық кеңеюді слотты тесіктер немесе кеңею қосылулары арқылы ескеруі тиіс.
Коррозияға төзімді қауіпті орталарда профильдік болаттың төзімділігі
Химиялық заттар, тұман, бу және тозаң бөлшектері өнеркәсіптік жағдайларда болатты коррозияға ұшыратады, бұл өндірушілер үшін қиындық туғызады. Дегенмен, болаттың ұзақ мерзімді тұрақтылығы мен коррозияға төзімділігі одан әрі жақсартылуы мүмкін. Болаттың ұзақ мерзімді тұрақтылығы мен беріктігі E-A-D деп аталатын процеске байланысты. Қыздырылған балқытқышта E-A-D қолданылғанда металлургиялық тұрғыдан байланысқан цинк қолданылады; бұл анод ретінде әсер етеді және цинктің өзі бұзылғаннан кейін де негізгі металдың коррозиясын баяулатады. Петрхимиялық немесе қалдықтарды тазарту қондырғылары сияқты коррозия қаупі жоғары аймақтарда болатты қосымша қорғау үшін гальваникалық қаптаудың үстіне қосымша E-A-D қабаты қолданылады; бұл гальваникалық қаптаумен бірдей қорғау әсерін береді, бірақ гальваникалық қаптауға қарағанда шығындар төмен болады. Күнделікті визуалды тексерулер мен мақсатты түрде жойылатын қабаттарды қолдану арқылы бұл көп деңгейлі қорғау құрылымдық бүтіндікті ондаған жылдар бойы сақтайды. Нәтижесінде E-A-D коэффициенті ағаш, кірпіш немесе өңделмеген металдар сияқты басқа материалдарға қарағанда жоғары болады. Сондықтан E-A-D үшін таңдалатын негізгі материал — болат.
Сұрақтарға жауаптар (FAQs)
Неге ғимараттың каркасын жасау үшін негізгі компонент ретінде болатты таңдау керек?
Жоғары созылу беріктігі, пластикалықтығы және динамикалық пен жер сілкіну жүктемелеріне төзімділігінің үйлесімі арқылы болат ғимарат салу үшін ең жоғарғы деңгейдегі құрылыс материалы болып табылады.
H-тәрізді және I-тәрізді балкалармен ғимарат салудың артықшылығы неде?
Инерция моментіне қатысты оптимизацияланған I-тәрізді балкалар арқылы стропилалар ретінде қолданылады, ал H-тәрізді балкалар өнеркәсіптік каркастарда күшейтілген тұрақтылығы мен тасымалдау қабілеті арқылы қолданылады.
Болат жер сілкіну жағдайларында қалай төзеді?
Болат зақымданбастан деформациялануы мүмкін, сонымен қатар басқа құрылыс материалдарының көпшілігінен айырмашылығы — ол жер сілкіну кезінде қиратылмайды.
Өнеркәсіптік болат каркастарда коррозияны болдырмау үшін қандай шаралар қолданылады?
Қатал өнеркәсіптік жағдайлар коррозияға қарсы күшейтілген қорғаныс қажет етеді, мысалы, дуплекс жүйелерін немесе ыстық батырма гальванизациясын қолдану.
Өнеркәсіптік каркастар үшін қайсысы тиімдірек — болтталған немесе дәнекерленген қосылыстар?
Екі тәсілдің де артықшылықтары бар. Болтпен қосылатын қосылыстар икемді және орындауға оңай, ал дәнекерленген қосылыстар тұрақтырақ және рамадағы ығысуын азайтуы мүмкін, бірақ ортаңғы/соңғы жинау кезіндегі қатаң бақылау мен қосымша жылумен өңдеуді қажет етеді.