Сталь конструкцияларын дәстүрлі құрылыс материалдарымен салыстыру

Құрылымдық өнімділік: болат құрылымның беріктігі, төзімділігі және көтеру қабілеті

Созылу беріктігі мен өлшемдік тұрақтылығы ағашқа, темірбетонға және құрылыс кірпішіне қарағанда

Балқытқан болаттың созылуға төзімділігі өте жоғары — бұл көрсеткіш шамамен ағаштың көрсеткішінен үш есе, ал кәдімгі темірбетонның көрсеткішінен шамамен он есе жоғары. Органикалық немесе көптеген кеуектері бар материалдармен салыстырғанда болат температураның күшті тербелісі кезінде өлшемін өте тұрақты ұстайды: оның ұзындығы 0,01%-дан кем шамада ғана ұзарады. Мұндай тұрақтылық кірпіш немесе темірбетоннан салынған ғимараттарда уақыт өте келе ығысу мен трещиналар пайда болуын болдырмауға көмектеседі. Темірбетон қысымға төзімді болып келеді, бірақ оны күшейтпеген жағдайда созылуға төзімсіз. Ағаштың да өзіндік қиындығы бар: оның талшықтары әртүрлі бағытта орналасқандықтан, құрылым бойынша салмақ біркелкі таралмайды. Болаттың біркелкі құрамы осындай мәселелерден арылады, себебі ол күшті барлық бағытта біркелкі таратады. Сондықтан инженерлер қолдау элементтері арасында ұзын ашық аралықтары бар ғимараттарды жобалауға және барлық құрылымды қауіпсіз ұстайтын жіңішке бағаналарды салуға мүмкіндік алады.

Экстремалдық жағдайлардағы өнімділік: жер сілкіну аймақтары, күшті желдер, ауыр қар және тоң-салау циклдары

Жер сілкінісі жиі болатын аймақтардағы болат ғимараттары басқа материалдарға қарағанда белгілі бір артықшылыққа ие. Бұл материал қатты тербеліс кезінде шамамен 40% көп энергияны сіңіре алады, яғни болаттан жасалған ғимараттар 7,0-дан жоғары магнитудалы күшті жер сілкіністері кезінде тұрақты түрде тік қалу ықтималдығы әлдеқайда жоғары. Кейде бізге әсер ететін күшті желдерге келсек, болат құрылымдары сағатына шамамен 150 миль (241 км/сағ) жылдамдықтағы жел тұмсықтарына қарсы төзімді. Ал бетон каркастар осындай жағдайларда жарылып, қатты және қатты құлауға ұшырайды. Ауыр қар жауған кезде де ойланыңыз. Қардың әрбір квадрат футына (0,093 м²) 50 фунттан (22,7 кг) астам салмағы әсер еткенде болат тұрақты түрде иілмейді — бұл көбінесе ағаш фермаларды сындырады. Сонымен қатар суық ауа райындағы жұмыс істеу қабілетін ұмытпаңыз. Бетон көптеген тоңу-алу циклдарынан кейін қабыршақтанып кетеді, ал дұрыс өңделген болат минус 40 градус Фаренгейт (минус 40 градус Цельсий) температурасында да тұрақты жұмыс істейді және тұрақты жөндеуге қажеттілік туғырмайды. Барлық осы қасиеттер болат құрылымдарының әдетте 50 жылдан аса қызмет етуін қамтамасыз етеді, сондықтан олар коррозия әрдайым қаупті болатын теңіз суына жақын орналасқан аймақтар үшін ақылды таңдау болып табылады.

Жобаның экономикасы: Құрылыс құрылымын қолдану арқылы құнын төмендету және уақытты қысқарту

Бастапқы құнын талдау — дәстүрлі материалдарға қарағанда, еңбек, негіз және логистика ескеріледі

Құрылыс құрылымын қолдану бастапқы құнын ағаш немесе орында бетон құюға қарағанда төмендетеді. Дайын бөлшектер жеңіл болғандықтан, олар үшін үлкен негіз қажет емес. Бұл жерді азырақ қазу мен негізге кететін материалдың құнын шамамен 30 пайызға төмендету дегенді білдіреді. Зауытта дайындалған кезде құрылыстан кейін шамамен ешқандай қалдық қалмайды (ағаш құрылысында әдетте 40 пайыз қалдық шығады). Сонымен қатар, барлық бөлшектер стандартты тәсілмен бір-біріне қосылады, сондықтан қымбат мамандарды тарту қажет емес. Барлық бөлшектер ыңғайлы түрде жинақталып жеткізіледі, бұл тасымалдау бойынша қиындықтарды азайтады және отын мен уақытты басқару бойынша шығындарды үнемдейді. Жалпы алғанда, дәстүрлі құрылыс әдістеріне қарағанда құрылыс құрылымына көшу бастапқы шығындарды 15–20 пайызға дейін төмендетеді.

Толықтыруға дейінгі жылдамдық артықшылығы: алдын ала дайындалған бөлшектерді пайдалану, модульді жинақтау және құрылыс алаңындағы еңбек шығынын азайту

Алдын ала дайындалған болат бөлшектер зауыттан тікелей құрылыс алаңына келеді және оларды болттармен тез жинақтауға болады; сондықтан жаман ауа райы кезінде бетон қатуын күтудің қажеті жоқ. Модульді құрылыс әдістерін қолданғанда әртүрлі жұмыстар бір-бірінен кейін емес, бір уақытта орындалады. Құрылыс алаңында құрылыс каркасы көтерілген кезде құрылысшылар сыртқы қабықты орнатып, сонымен қатар механикалық, электрлік және су құбыры жүйелерін салады. Бұл тәсіл құрылыс алаңындағы еңбек шығынын кейде шамамен жартысына дейін азайтады және жобаларды дәстүрлі әдістерге қарағанда шамамен 40% тез аяқтайды. Барлық жоба бойынша үнем шамамен 3 немесе 4 пайызға тең болады, себебі қаражат ұзақ уақыт бойы байланыста тұрмайды және түсім тезірек түседі. Дәлдікпен зауытта жасалған бұйымдар бастапқыдан-ақ жақсы келеді, сондықтан құрылыс алаңында жасалған бұйымдарға тән қателерді түзетуге көп керек болмайды.

Болат құрылымның тұрақтылығы және өмірлік цикл бойынша құны

Көміртегі ізі, енгізілген энергия және өмірлік циклдың аяғында қайта өңделу мүмкіндігі — құрылыс бетоны мен ағашпен салыстырғанда

Балалық кезінде болат ғимараттардың толық өмірлік циклы бойынша нағыз экологиялық артықшылықтары бар. Қазіргі кезде болат өндірісінің көпшілігі шамамен 90% қайта өңделген материалдарды пайдаланады, бұл барлығын нөлден бастап жасауға қарағанда қажетті энергияны азайтады. Тоннасына шаққандағы көміртегі шығынын қарастырғанда, болат шамамен 1,85 тонна CO2 шығарады. Бұл темірбетонға қарағанда шамамен 40%, ал ағашқа қарағанда 60% жақсы, әсіресе бұл материалдар өз қызмет ету мерзімін аяқтағаннан кейінгі жағдайларды ескерген кезде. Алайда болаттың ерекше ерекшелігі – оның қасиеттерін жоғалтпай-ақ шексіз рет қайта өңдеуге болатындығы. Темірбетон әдетте зақымданған жерлерге түседі, ал ағаш немесе шінеді, немесе жанады. Болаттың қайта қолданылуы мүмкін болуы бізге ресурстарды жалпы алғанда аз жұмсауға мүмкіндік береді. Бұзылатын ғимараттардан алынған ескі арқалықтар мен бағандар жиі қоқысқа айналмай, тікелей жаңа жобаларда қайта қолданылады.

Ұзақ мерзімді өмірлік цикл құны: қызмет көрсету жиілігі, коррозияны басқару және қызмет ету мерзімінің күтілетін ұзақтығы

Балқытылған болаттың шынында да экономикалық тиімділігі уақыт өте келе айқын байқалады. Цинктелген қабаттар мен арнайы коррозияға төзімді қорытпалар арқасында қызмет көрсету жұмыстары әдетте 10–15 жылда бір рет ғана жүргізіледі. Бұл — әр 3–5 жылда трещиналарды тексеруге тура келетін темірбетонға немесе әр жылы зиянды ағзаларға қарсы өңдеу талап ететін ағаш құрылымдарға қарағанда әлдеқайда тиімді. Егер 50 жылға созылатын жалпы қызмет көрсету шығындарын есептесек, болат құрылымдардың қызмет көрсетуге кететін шығындары дәстүрлі құрылыс материалдарына қарағанда 40–60 пайызға аз болады. Жақсы дизайн және дұрыс детальдау болат құрылымдардың 75 жылдан кейін де қызмет етуін қамтамасыз етеді. Бұл — алғашқы өңделмеген ағаштың қызмет ету мерзімінен үш есе артық. Сонымен қатар, болат ғимараттар кейінірек қайта пайдалануға өте икемді. Оған табиғи апаттар кезінде болаттың жоғары тұрақтылығы мен тұрақты қызмет көрсетуді талап етпейтіндігін қоссақ, болат құрылымдардың барлық өмірлік циклы бойынша инвестициялардың қайтарымы дәстүрлі құрылыс материалдарына қарағанда шамамен 30 пайызға жоғары болады.

Балалардың қауіпсіздігі, нормативті талаптарға сәйкестілігі және болат құрылым арқылы жүзеге асырылатын дизайнерлік жаңалықтар

Өртке төзімділік дәрежелері, авариялық жағдайларда құрылымдық бүтіндік және нормативтік талаптарға сәйкестіліктің артықшылықтары

Балалардың өмірі құрылымдық бекемділігіне тәуелді болатын орындарда, мысалы, ауруханалар мен мектептерде қолданылатын ғимараттар кодының барлық талаптарына сәйкес келу үшін болаттың жанбайтындығы және жоғары температурада болжанатын әрекет етуі оған қауіпсіздікке қатысты қатты артықшылықтар береді. Құрылымдық болат тағы да экстремалық жағдайларда да төзімділігін сақтайды. Интумесцентті бояулар немесе цементті отқа төзімді материалдармен қапталған болат құрылымдар 1000 градус Фаренгейттен жоғары температурада да беріктігін сақтайды. Бұл отқа төзімділігі төмен немесе жылу әсерінен ыдырайтын материалдармен салыстырғанда болат инженерлерге авариялық жағдайларда ғимараттардың қалай әрекет ететінін жоспарлаған кезде сенуге болатын нақты деректер береді. Сонымен қатар ғимарат иелері үшін тағы бір артықшылық бар: бұл сенімділік негізінде көптеген иелер ғимараттарын қалыпты материалдардан салған кездегі құнымен салыстырғанда өзінің сақтандыру құнын шамамен 30 пайызға төмендетеді.

Әртүрлі архитектуралық мүмкіндіктер: үлкен ашық кеңістіктерді қамту, қайта пайдалануға бейімделу және заманауи фасадтық жүйелермен интеграциялану

Балалық кезіндегі қорғаныс үшін арналған құрылғылар, сондай-ақ балалардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуге арналған басқа да құрылғылар. Бұл құрылғылар балалардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуге арналған және олардың қозғалысын шектейтін немесе қауіпті аймақтарға түсуін болдырмауға арналған. Осы құрылғылар балалардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуге арналған және олардың қозғалысын шектейтін немесе қауіпті аймақтарға түсуін болдырмауға арналған.