Polad Konstruksiyalı Binaları Müxtəlif İqlim Şəraitinə Necə Uyğunlaşdırmaq Olar?

Uzunmüddətli davamlılıq üçün iqlimə uyğun polad markalarının seçilməsi

Nəm, sahil və donma-ərimə mühitləri üçün korroziyaya davamlı poladlar

Polad konstruksiyaların qurulması zamanı yerli iqlimin nə qədər sərt ola biləcəyinə görə düzgün leqirəşdirilmiş polad növlərini seçmək həqiqətən vacibdir. Məsələn, sahil bölgələrində havada olan duz, korroziyanın daxili ərazilərdə müşahidə olunduğu sürətdən 4–5 dəfə daha tez baş verməsinə səbəb olur. Bundan əlavə, materialların təkrar genişlənməsinə və daralmasına səbəb olan daimi donma-ərimə dövrləri var ki, bu da illər ərzində strukturu yavaş-yavaş zəiflədir. Buna görə də mühəndislər ASTM A588 və A242 kimi xüsusi atmosfera davamlı poladlara müraciət edirlər. Bu poladlar səthinə qoruyucu oksid təbəqələri yaradan mis, fosfor və nikel elementlərini ehtiva edir. Testlər göstərir ki, bu təbəqələr duzlu dəniz mühitində belə korroziya problemlərini təxminən %30–50 azaldır. Ekstremal soyuq şəraitli bölgələr üçün temperatur –40 °C-dən aşağı düşsə belə elastikliyini saxlayan əlavə nikel miqdarı ilə modifikasiya edilmiş versiyalar mövcuddur. Bu, anidən çatlamaların yaranmasını qarşısını alır. Burada əsl üstünlük odur ki, bu xüsusi poladlar daimi boyama və ya örtük baxımı tələb etmədən çox daha uzun müddət xidmət edir. Bu, hər hansı bir struktur pozulmasının tamamilə qəbul edilməyəcəyi körpülər, elektrik stansiyaları və digər vacib strukturlar üçün əhəmiyyətli fərq yaradır.

Küləkli və yağışlı, həmçinin quru iqlimlərdə havaya davamlı polad (Corten) və yüksək möhkəmlikli legirlənmiş poladlar (HSLA)

Hava şəraitinə davamlı polad səthə yapışan və hava ilə nəm təsirindən daha çox korroziyanın qarşısını alan qoruyucu pas təbəqəsi əmələ gətirir. Bu xüsusiyyət onu günəş işığına dolu və baxım heyətlərinin oraya getməsinin hər zaman mümkünsüz olduğu çöl sahələri kimi yerlərdə istifadə etmək üçün ideal edir. Lakin şərait daim nəm qaldıqda pas təbəqəsi düzgün şəkildə sabitləşə bilmir. Nəticə? Bərabərsiz korroziya ləkələri və metalın özünün sürətli aşınması. Bu halda xüsusi yüksək möhkəmlikli aşağı əlavəli (HSLA) poladlar faydalı olur. Bu poladlar xrom və molibden əlavə etməklə davamlı korroziya problemlərinə qarşı daha yaxşı qorunma təmin edir. Tropik sahələr ağır yağışlarla qızdırıcı günəş arasındakı dəyişkənliklər səbəbindən özünə məxsus çətinliklər yaradır. Belə şəraitdə mühəndislər tez-tez Corten poladının təbii hava şəraitinə davamlılıq xüsusiyyətlərini UV-ya davamlı silikonlu örtük emalı ilə birləşdirirlər. Həqiqi dünya testləri göstərir ki, HSLA poladı ekvatorial iqlim şəraitində 25 il keçdikdən sonra özünün orijinal möhkəmliyinin təxminən 95%-ni saxlaya bilir. Eyni müddət ərzində eyni şəraitdə adi Corten poladı yalnız təxminən 80% bütövlüyünü qoruya bilir.

Polad konstruksiyalı binaların davamlılığını artırmaq üçün qoruyucu örtüklərin tətbiqi

Qoruyucu örtüklər — iqlim gərginliklərinə uyğun olaraq maneə, qurban və UV-ya qarşı funksiyaları təmin edən əsas metal seçiminə tamamlayıcı kimi çıxış edən vacib ikinci müdafiə xəttidir.

Duzlu hava və tropik korroziya nəzarəti üçün isti-daldırma qalvanizasiyası

Qızdırılmış qalvanizasiya prosesi, çelik səthi ilə birləşən sink örtüyü tətbiq edərək həyata keçirilir. Bu sink təbəqəsi çətin şəraitə məruz qaldıqda əvvəlcə korroziyaya uğrayır və beləliklə, xüsusilə yüksək xlorid təsirinə məruz qalan sahələrdə altındakı çeliyi zədələnmədən qoruyur. Dəniz sahillərində və ya duzlu havanın korroziya sürətini (çox vaxt daxili bölgələrdə müşahidə olunan sürətdən 5–10 dəfə daha sürətli) artırdığı tropik iqlimlərdə yerləşən binalar və tikililər üçün ekspertlər ən azı kvadrat metrə 610 qram sink örtüyü tövsiyə edirlər. Belə şəkildə emal edilmiş tikililər adətən əsaslı təmir tələb etmədən ən azı 50 ildən artıq müddət ərzində xidmət göstərir. Başqa bir əhəmiyyətli üstünlük isə kiçik xətlər yaranandan sonra sink örtüyünün özünü bərpa edə biləcəyidir. Bu, deməkdir ki, texniki xidmət heyəti tapdıqları hər bir kiçik xətti düzəltmək məcburiyyətində deyil və bu da korroziyaya qarşı qorunmayan materiallarla müqayisədə ümumi saxlanma xərclərini təxminən 40–60 faiz azaldır.

Termik sikluslara və günəş işığına davamlı UV-stabil epoksi və poliuretan üz örtükləri

Çoxtəbəqəli polimer sistemləri iki əsas problemi eyni zamanda həll edir: materialların temperatur dəyişiklikləri zamanı genəşməsi və daralması ilə mübarizə aparmaq və UV şüalarından qorunma təmin etmək. Alt təbəqə adətən sinkli epoksi primerdən ibarətdir və bu, galvanik qorunma adı verilən qorunma növünü təmin edir. Bundan sonra kimyəvi maddələrə davamlı bir neçə orta təbəqə gəlir və son təbəqə olaraq günəş işığına davamlı poliuretanla hazırlanmış üst örtük yer alır. Bu üst örtüklər günəş enerjisinin təqribən 95 faizini əks etdirir və elastik birləşmə xüsusiyyətləri sayəsində altındakı poladın təbii şəkildə hərəkət etməsinə imkan verir. Belə örtüklər çözmə (çalkalanma), rəng itirmə və qırılganlaşma kimi hadisələrə qarşı çox yaxşı müqavimət göstərir, belə ki, illik temperatur dəyişiklikləri 80 °S-ə qədər olan ekstrem şəraitdə belə bu xüsusiyyətlərini saxlayırlar. Bu, binanın və tikinti strukturlarının intensiv günəş işığı və quru şəraitə malik bölgələrdə həm gözəl görünməsini, həm də qorunmasını təmin edir.

Regional İqlim Yükünə Uyğun Mühəndislik Konstruktiv Sistemləri

Külək qüvvələrinə qarşı möhkəmləndirmə və siklon və güclü külək zonaları üçün aerodinamik formalı dizayn

Siklon və hurrikanlara meylli bölgələrdəki polad binalar, bu güclü yan qüvvələrlə mübarizə aparmaq üçün xüsusi külək müqaviməti sistemlərinə ehtiyac duyur. Belə sistemlər adətən diaqonal çapraz bağlama, eksentrik konstruksiyalar və momentlərə müqavimət göstərmək üçün nəzərdə tutulmuş birləşmələrdən ibarətdir. Həmçinin binanın öz forması da əhəmiyyətlidir. Ucda daralan, yuvarlaqlaşdırılmış kənarları və meyl edən dam örtükləri olan strukturlar, küləyin binanın ətrafında vortekslər yaratmasını pozduqları üçün daha yaxşı performans göstərir; bu da binaya təsir edən ümumi külək təzyiqini azaldır. Hurrikanlarla vurulan sahil zolaqlarında yerləşən binalar üçün bu dizayn dəyişiklikləri, başqa yerlərdə geniş yayılmış standart kvadrat formalı binalara nisbətən qaldırma qüvvələrini 25–40 faiz azalda bilər. Mühəndislər indi lokal külək şəraitinə uyğun olaraq binanın həndəsi parametrlərini dəqiqləşdirmək üçün hesablama maye dinamikası modellərindən istifadə edirlər. Poladın qırılmadan əyilə bilməsi xüsusiyyəti isə bu strukturların fırtınalar zamanı əyilə bilməsinə və sonra da dağılma riski olmadan möhkəm qalmasına imkan verir.

Optimallaşdırılmış dam örtüsü meyli, çərçivələrin aralığı və dinamik yük analizi ilə qar yükünə uyğunlaşma

Qarın peyzağı tamamilə dominə etdiyi ərazilərdə binaların qar yığılmasını, sıxlığında baş verən dəyişiklikləri və qarın strukturların ətrafında təbii olaraq sürük-lənməsini idarə edə biləcəyi xüsusi konstruktiv xüsusiyyətlərə ehtiyacı var. Məsələn, 30 dərəcədən yuxarı olan daha dik dam örtüyü meylləri qarın çıxarılmasına kömək edir və bu zaman əlavə avadanlıqlara ehtiyac yoxdur. Konstruksiya ilə bağlı olaraq, dayaq kirişləri (rafters) və purlinlər arasındakı məsafəni iki futdan (təqribən 61 sm) çox olmayan aralıqla daraltmaq, təqribən kvadrat fut başına 100 funt (təqribən 45 kq) ağırlığında ağır qar yükünü dəstəkləyə bilər; bu da dağlıq ərazilərdəki binalar üçün həqiqətən vacibdir. Mühəndislər əslində qarın sıxlığını (15–50 funt/kub fut, yəni təqribən 240–800 kq/kub m), qarın bərabərsiz paylanma nümunələrini və binanın örtüyü boyu temperatur fərqlərini nəzərə alan dinamik simulyasiyalar aparırlar. Bu modellər sütunların bir-birindən nə qədər uzaqda yerləşdirilməsi, birləşmələrdə hansı növ qoşulmaların tələb olunduğu və fondamentlərin nə qədər dərinliyə getməsi barədə qərarlar qəbul etməyə kömək edir. Poladın çəkisini nəzərə alaraq möhkəmliyi belə bir xüsusiyyətə malikdir ki, onun deformasiyası problem yaratmaya başlamazdan əvvəl açıq sahələrin uzunluğu ağac konstruksiyalara nisbətən üç dəfə arta bilər. Bu xüsusiyyət poladı damlarda suyun birikməsinin qarşısını almaq və soyuq, rütubətli iqlimlərdə tez-tez təkrarlanan donma və ərimə dövrlərinə davamlı olmaq üçün xüsusilə uyğun edir.

Polad konstruksiyalı binalarda istilik və mühit nəzarətinin inteqrasiyası

Enerji səmərəli temperatur tənzimlənməsi üçün izolyasiyalı örtük sistemləri və havasız qabığı

Polad istiliyi çox yaxşı keçirdiyi üçün enerji itkilərini dayandırmaq, kondensasiyanın əmələ gəlməsini və bununla bağlı korroziyanı maneə törətmək üçün düzgün istilik idarəetməsi həqiqətən vacib olur. Davamlı izolyasiya, ya sərt köpük paneli, ya da püskürtmə ilə tətbiq olunan poliuretan köpüyü məhsulları istifadə edilərək struktur komponentlərinin üzərinə birbaşa tətbiq edildikdə ən yaxşı nəticəni verir. Bu yanaşma, birləşmələrin konstruksiya elementləri ilə qovuşduğu yerlərdəki bu dəhşətli istilik körpülərini azaldır. Bunu bütün birləşmələr, açıqlıqlar və binanın müxtəlif hissələri arasındakı keçidlər ətrafında havanı tam saxlayan möhkəm qapamalarla birləşdirsəniz, birdən-birə havanın sızması problemlərində əhəmiyyətli dərəcədə azalma haqqında danışmağa başlayırsınız. Nə olur bundan sonra? Binanın örtüyü öz-özünə daha ağıllı işləməyə başlayır. Tədqiqatlar göstərir ki, bu, HVAC tələbatını illik daxili temperaturu sabit saxlayaraq 30% -dən demək olar ki, yarısına qədər azalda bilər. Ən vacib olan isə divarlarda daxili polad səthlərində bu əzabverici kondensasiya yığılmasının dayandırılmasıdır. İzolyasiyalı örtük sisteminə buxar keçirici və ya tamamilə keçirməyən maneələr əlavə etmək, tutulmuş nəmə qarşı əlavə qorunma imkanı yaradır. Nəticə nədir? İstilik və soyutma sistemlərini işlətməyə sərf olunan xərclərin azalması və xarici şərtlərə (ağır hava şəraiti də daxil olmaqla) qarşı daha uzun müddət davam edən binalar.