EN
Неліктен болат құрылымдар маңызды инфрақұрылым жобаларында басымдыққа ие?
Тартуға төзімділік пен салмағына қатынасының аса жоғары деңгейі және жүкті ұстау тиімділігі
Балқытқан болаттың беріктігінің салмағына қатынасы инженерлерге басқа материалдарға қарағанда көпшілік жағдайда аз мөлшерде ғана материал қолданып, берік құрылымдарды салуға мүмкіндік береді. Көпір немесе зауыт едені сияқты нәрселерді салған кезде бұл негіздердің көлемін де кішірейтуге мүмкіндік береді — кейде оларды бетонмен салғанда қажетті көлемнен шамамен 25% дейін азайтуға болады, бірақ бұл кезде құрылым әлі де ауыр жүктемелерді төтеп береді. Болаттың әсер ететін күшке қарсы беріктігі 400–550 МПа аралығында болады, сондықтан ол ғимараттарға қарсы күшті желдер немесе олардың астындағы жерді қозғалысқа келтіретін жер сілкіністері сияқты факторларға жақсы төтеп береді. Аз уақыт ішінде және шектеулі бюджетте жұмыс істеу кезінде алдын ала дайындалған болат бөлшектері өте тиімді болады, себебі олар дәлме-дәл зауытта дайындалады да, одан кейін құрылыс алаңында тез-тез болтпен бекітіледі. Құрылымдық бүтіндікке қателіктерге рұқсат етілмейтін критикалық инфрақұрылымдық жобалардың көпшілігі болатқа сүйенетінін ешқайран таңғалуға болмайды.
Аса қолайсыз орталарда дәлелденген өнімділік: көпірлер, ғимараттар және теңіз бойындағы платформалар
Балалар табиғаты қандай болса да, мысалы, қатты жаңбырлы жағалаулар немесе жер сілкінісі жиі болатын аймақтарда болса да, болат ғимараттар әрқашан берік тұрады. Мысалы, ілмелі көпірлер — олар теңіз ауасындағы тұздың әсеріне төзімді, шаң-тозаңға төзімді болаттан жасалған, сондықтан олар теңіз ауасының әсерінен және күнделікті көптеген автокөліктердің өтуінен қорғалған. Биік ғимараттар да болатқа сүйенеді, себебі ол жел соғысы немесе жер сілкінісі кезінде сынбай, бірақ қажетті шамада иіледі, яғни басқа материалдар сияқты ғимарат түгелдей сынып кетпейді. Оффшор мұнай платформаларына назар аударыңыз — олар ешқашан тоқтамайтын толқындарға қарсы күреседі, тұзды су металды жеп кетеді және жыл бойы ауыр машиналардың салмағын көтереді. Дегенмен, олар әлі де биік тұрады! Бұл барлық нақты әлемдегі практикалық сынақтар инженерлердің компьютерлік модельдерінде көрсетілген нәтижелер мен жылдар бойы нақты пайдаланудан алынған өлшемдерге сәйкес келеді. Сондықтан болат — қателікке рұқсат етілмейтін құрылымдар үшін негізгі материал болып қала береді.
Негізгі болат құрылымдық жүйелер мен алдыңғы қатарлы материалдардың жаңалықтары
Қазіргі заманғы каркас, бекітпе және бұрандалы/дәнекерленген қосылыс жүйелері
Қазіргі заманғы болат ғимараттар жүктемелерді құрылыс бойынша тиімді тарату үшін моментке төзімді каркастар мен әртүрлі тірек рамалары сияқты ілгеріленген каркас жүйелеріне көп сүйенеді. Инженерлер сырғымалы-критикалық болттар мен автоматтандырылған дәнекерлеу әдістерін қолданғанда олар тек қосылыстарды нығайтпақшы емес, сонымен қатар құрылыстың салынуы мен жиналуын қалыпты әдістерге қарағанда тезірек жасау мүмкіндігін де жақсартады. Шынайы артықшылық — бұл жүйелердің күштерді арқалықтар, бағаналар және фермалық конструкциялар сияқты ғимараттың әртүрлі бөліктері арасында болжанған тәртіппен таратуына мүмкіндік беруінде. Бұл қауіпсіздік стандарттарын сақтай отырып, материалдарды шығындауға мүмкіндік береді, бұл әсіресе жер сілкінісі жиі болатын аймақтарда маңызды. Мысал ретінде эксцентрикалық тірек рамаларын қарастырайық. Бұл арнайы конструкциялар жер сілкінісі кезінде белгілі бір бөліктердің тербеліс кезінде бақыланатын тәртіппен «берілуіне» мүмкіндік беру арқылы ғимараттардың сейсмикалық әсерлерге төзімділігін арттырады, нәтижесінде негізгі құрылыс элементтері ауыр зақымданудан қорғалады.
Ұзақ мерзімді пайдалануға және қызмет көрсетуді азайтуға арналған жоғары беріктікті төмен легирленген (HSLA) және ауа-райына төзімді болаттар
Жоғары беріктігі аз қорытпалы болаттар кәдімгі көміртекті болатқа қарағанда 20-30 пайызға беріктік береді. Бұл инженерлер қауіпсіздігіне қатысты маңызды талаптарды сақтап, салмағы жеңіл құрылыстарды жасай алады дегенді білдіреді. Астықтың бетінде қатты тот жауып, тозық болады. Бұл шын мәнінде тоттан көбірек қалыпқа келуін тоқтатады, сондықтан көптеген жағдайларда бояу немесе басқа да қорғаныш қаптамалары қажет емес. Өзін-өзі қорғаудың себебі неде? Бауыр мен хром өндіріс кезінде болатқа араласады. Бұл қоспалар техникалық қызмет көрсету шығыстарын да едәуір азайтады. Зерттеулер көрсеткендей, ұлттық ғылыми-зерттеу институты 2022 жылы жариялаған зерттеулерге сәйкес, дәстүрлі бояу нұсқаларымен салыстырғанда, 50 жылдан астам уақыт ішінде 30 - 50 пайыз үнемдеуге мүмкіндік береді. Шын мәнінде, асқынған болаттан жасалған көпірлер шамамен 60 жыл бойы жұмыс істейді. Бұл оларды тұзды су жағалауларына жақын жерлерде немесе кәдімгі болат тез коррозияға ұшырайтын өнеркәсіптік аймақтарда жақсы таңдау жасайды.
Бұйымдардың тұрақтылығы және болат құрылымдардың өмірлік циклының артықшылықтары
Айналымдық экономиканың басшылығы: 93% қайта переработкаланған материал және шексіз қайта пайдалану мүмкіндігі
Құрылыс саласында айналымдық экономикаға бағытталған іс-шараларда болат басты орын алып отыр, құрылымдық бөліктердің шамамен 93 пайызы қайта өңделген материалдардан жасалады. Бұл қаншалықты таң қалдырарлықтай — болат қанша рет қайта өңделсе де, оның барлық беріктік қасиеттері сақталады. Ойланыңызшы: бүгін ғимараттардан демонтажды жасап алынған ескі арқалықтар ертең қайтадан жаңа бағанаға айналу үшін балқытылады, ал осы кезде сапасында ешқандай төмендеу болмайды. Бұл барлық процесстің тұйық цикл тәрізді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді: ғимараттардың бұзылуы кезінде болат құрылымдық элементтердің тағы да шамамен әрбіреуі қайта өңделуге жиналады, яғни құрылымдық болаттың өте аз бөлігі полигонға түседі. Сонымен қатар, тағы бір үлкен артықшылық бар: болатты қайта өңдеу оны таза шикізаттан жасауға қарағанда энергияны көп үнемдейді. Біз 74 пайызға дейін аз энергия қажет ететіндігі туралы сөйлейміз, сондықтан архитекторлар мен құрылысшылар өз жобаларын экологиялық стандарттарға сай немесе шығарылатын зиянды заттардың нөлдік деңгейіне жету мақсатында қолданылатын материал ретінде болатты таңдайды.
Енгізілген көміртегі контексті: бірлік көтергіш қабілетіне қатысты темірбетонға қарағанда CO2e-дің 30% төмендеуі
Басқа құрылымдық материалдарға қарағанда, болат конструкциялардың көтеретін қабілетін ескере отырып, олар көміртегі қосылыстарының шығарылуын шамамен 30% азайтады. Неге? Себебі болаттың салмағына қатысты күші өте жоғары. Басқаша айтқанда, бірдей салмақты көтеру үшін бізге аз мөлшерде материал қажет, яғни бастапқы шикізаттарды өндіруден бастап тасымалдауға дейінгі барлық процестер бойынша шығарылатын зиянды заттардың көлемі азаяды. Қазіргі кезде жаңартылған электрдоғалы пештер тағы да жақсаруда. Бұл қондырғылар қазір шамамен 90% қайта өңделген металл қалдықтарын пайдаланады, сондықтан көміртегі шығарылуы ескі типтегі домна пештерімен салыстырғанда шамамен 60%-ға азаяды. Сонымен қатар, уақыт өте келе болат ғимараттардың ұзақ мерзімді пайдалану кезіндегі қолданыс шығындарын да ұмытпау керек. Болат құрылымдар басқа кейбір материалдар сияқты тұрақты жөндеуге қажет емес, сондықтан олар ондаған жылдар бойы шығарылатын зиянды заттардың көлемін төмен ұстайды. Жалпы алғанда, болат тек қана берік және тұрақты емес, сонымен қатар оның экологиялық мақсаттарымызға сәйкес келетіні барынша анық көрінеді.
ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)
Неге инфрақұрылымдық жобаларда болат қолданылады?
Құрылымдық бүтіндік маңызды болған жағдайда қолдануға ыңғайлы болуы үшін болаттың жоғары беріктік-салмақ қатынасы, тұрақтылығы және орнында жылдам жиналатындығы сияқты қасиеттеріне байланысты оны қолдану ұсынылады.
Болатты қолданудың қоршаған ортаға пайдасы қандай?
Болат құрылымдары бетонға қарағанда шамамен 30% кем жылу құбылысын тудыратын газдарды шығарады. Сонымен қатар, болат кеңінен қайта переработкаланады, бұл жаңа шикізат пен энергия шығынын азайтады.
Болат экстремалды орталарда қалай өзін көрсетеді?
Болат экстремалды орталарда өте жақсы өзін көрсетеді, себебі ол қорғасыздануға төзімді және жоғары желдер мен жер сілкіністерінде төзімді болуға мүмкіндік беретін икемді қасиетке ие.
Болат рамалық жүйелерінде қандай жетістіктерге қол жеткізілді?
Қазіргі заманғы болат құрылымдары моментке төзімді рамалар, арқалық түрлері және жүктемені тиімді тарату мен жылдам жинауды қамтамасыз ететін сырғымалы критикалық болттар сияқты алғашқы рамалық жүйелерді қолданады.