Қазіргі заманғы құрылыста болат құрылымның артықшылықтары

Жоғары деңгейдегі құрылымдық өнімділік: беріктік, жеңілдік және төзімділік

Жоғары созылу беріктігі мен оптималды беріктік-салмақ қатынасы арқылы биік, әрі жіңішке және одан да икемді құрылымдарды жасау мүмкіндігі

Басқа құрылыс материалдарымен салыстырғанда болат құрылымдарды салу кезінде өзінің әсерлі созылу беріктігі мен басқа заманауи материалдарға қарағанда салмағына қатысты жоғары беріктігімен ерекшеленеді. Инженерлер құрылымдарды биіктеу және жұқартуға мүмкіндік беретін, бірақ жалпы алғанда материалдың пайдаланылуын айтарлықтай азайтатын шешімдерді қолдана алады. Мысалы, болат каркастар ұқсас темірбетон ғимараттарға қарағанда шамамен 30 пайызға жеңіл болады, бірақ әлі де толықтай төзімділігін сақтайды. Материалдың сынбай иілу қабілеті архитекторларға өз дизайндарында шығармашылықпен әрекет етуге де мүмкіндік береді. Ойланыңызшы: осындай әдемі консольды бөліктер немесе күрделі фасад пішіндері — олар әдемі көрінеді, бірақ басқа материалдардан жасалса, құлауы мүмкін. Бұндай икемділік тығыз қалаларда немесе жердің нашар топырағы бар аймақтарда ерекше маңызды, өйткені онда дәстүрлі құрылыс әдістерін қолдануға орын жоқ немесе ауыр негізге төзімді жер қабаты жоқ.

Темірбетон мен ағашқа қарағанда жүктемені ұстау қабілетінің сандық артықшылықтары — AISC, NIST және NCSEA стандарттарымен расталған

Американың болат құрылыс институты (AISC), Ұлттық стандарттар және технология институты (NIST) және Құрылымдық инженерлер ассоциациялары ұлттық кеңесі (NCSEA) жасаған бірнеше рет қайта қарауға ұшыраған салыстырмалы зерттеулер болаттың тұрақты жүк көтеру қабілетінің артықшылығын растайды:

Биік ғимараттарды салу кезінде болат темірбетонға қарағанда 20–35% жоғары жүктеме тиімділігін қамтамасыз етеді; сонымен қатар ол ағашқа қарағанда ұзындығы 25% артық, қолдаусыз аралықтарды құруға мүмкіндік береді. Бұл артықшылықтар — сейсмикалық модельдеу, жел туннеліндегі сынақтар және нақты әлемдегі жұмыс істеу деректері арқылы расталған — тікелей материалдардың азайтылуына, қауіпсіздік шегінің жақсартылуына және жобалауға берілетін кеңістіктің кеңеюіне алып келеді.

Дайындап алу және модульді болат құрылымдарды жинау арқылы жобаның іске асу мерзімін қысқарту

Дайындап алу және модульді жинау болат құрылысының уақыттық кестесін негізінен қысқартады, сонымен қатар дәлдікті және болжанғыштықты жақсартады. Бақыланатын жағдайларда жер бетінде емес, зауытта шығарылатын стандартталған компоненттер алаңдағы еңбек күшін, ауа-райына тәуелділікті және координациялық кешігулерді азайтады.

құрылыс алаңындағы жұмыс уақыты мен еңбек күшіне тәуелділіктің 30–50%-ға азайтуы

Құрылыс материалдарын, мысалы, арқалықтарды, бағаналарды, жалғауларды және қоршау панельдерін, құрылыс орнында емес, зауыттарда құрағанда, құрылыс жобалары, әдетте, бетон құю немесе ауыр ағашпен жұмыс істеу сияқты дәстүрлі әдістерге қарағанда, шамамен 30-50% уақыт үнемдейді. Зауыттық әдіспен бізге қазіргі кезде табу қиын мамандандырылған жұмысшылар қажет емес. Сонымен қатар, ауа райының нашарлауы жұмыстың көпшілігін үй ішінде орындайтыны үшін бәрін тоқтата алмайды. Адамдар күні бойы материалдарды өлшеп, кеспегенде қателік жасауға мүмкіндік аз. Зауытта жасалған бөлшектерде өлшемдер дұрыс болады, бұл кейін қателерді түзетуге мүмкіндік береді. Қауіпсіздік те жақсарады, өйткені жоғары жерде немесе машиналардың жанында қауіпті жағдайларға аз жұмысшылар ұшырайды. Бұл факторлардың барлығы бір уақытта ғимараттарды тез аяқтауға және ақырында бастаудан аяғына дейін арзанға шығаруға мүмкіндік береді.

BIM-мен интеграцияланған жұмыс ағындарында жобалау, жасау және орнату кезеңдерінің арасындағы тиімді координация

Құрылыс ақпарат модельдеуі немесе BIM деп аталады, құрылыс жұмысының барлық аспектілерін бір жерге біріктіреді - заттардың қалай жобаланатынынан бастап, бөлшектер қалай жасалатыны және барлық нәрселер қалай үйлеседі. Бұл жүйеде командалар жұмыс істегенде, әртүрлі бөлімдер арасында шатасу аз болады. Құбырлардың арқалықтарға немесе электр желілерінің конструкциялық тіректерге соғылуы мүмкін проблемалары кейіннен кешіктірудің орнына ертерек анықталуы мүмкін. Күн тәртібі де тығыз болады, және материалдарды сатып алу тиімдірек болады, өйткені біз нақты не қажет екенін білеміз. BIM-ді қолданатын болат құрылыс жобалары өздерінің тығыз мерзімдеріне сай келеді, бұл ауруханалардың кеңейтілуі сияқты белгілі бір мерзімде ашылуы керек немесе жол жұмыстарының көп жұмыс істейтін мезгілдерде барлығы ақшаға шығындалатын кезде өте маңызды.

Болат құрылымының ұзақ мерзімді беріктігі және тәуекелге төзімділігі

Шіріге, зиянды жәндіктерге, ылғалға және коррозияға тән төзімділік — 50 жылдан астам өмірлік цикл бойынша зерттеулермен қолдау көрсетілген

Балалар болғандықтан, болат органикалық емес материалдардан жасалған, сондықтан ол шіріп кетпейді, зиянды жәндіктердің жеп қойғанына ұшырамайды немесе биологиялық факторларға байланысты ыдырамайды. Бұл бізге ағаш өнімдерін шіріуден сақтау үшін зиянды химиялық заттарды қолданбауға мүмкіндік береді. Гальванизациялық қаптамалар, металл бояу жабыны немесе арнайы отқа төзімді жүйелер сияқты заманауи қорғаныс құралдарын қосқаннан кейін болат ылғалды аймақтарда немесе теңіз суына жақын жерлерде көбінесе коррозияға төзеді. Шынайы әлемдегі сынақтар болат құрылымдардың көптеген тозу-тозылуларсыз әдетте жарты ғасырдан аса уақыт бойы тұрақты қалатынын көрсетеді. Болат беті басқа құрылыс материалдары сияқты поралы емес, сондықтан плесень оған ілеспейді де, су зақымдануы сирек кездесетін проблемаға айналады. Сондай-ақ, ұстау шығындары да өте төмен қалады: жылына шаршы футына шамамен үш цент (бірдей жағдайларда бетондық жөндеулерге жылына он екі цент кетеді).

Миссиялық маңызы жоғары ғимараттар үшін дәлелденген сейсмикалық тұрақтылық (FEMA P-1020) және өртқа төзімділік көрсеткіштері (ASTM E119)

Болаттың иілгіш қасиеттері оған жер сілкінісіне қарсы төзімділік береді; ол күйіп кететін темірбетонды құрылыстарға қарағанда жердің қозғалысының энергиясын шамамен үш есе артық сіңіре алады. Сонымен қатар, болаттан жасалған ғимараттар жер сілкінісінен кейін де пайдаланыла береді, сондықтан олар маңызды объектілер үшін FEMA P-1020 талаптарына сай келеді. Болат сонымен қатар жанбайды және қыздырылған кезде бірқалыпты ұлғаяды, сондықтан оның өрт кезіндегі әрекетін алдын ала білеміз. ASTM E119 стандарты бойынша сынақтар көрсеткендей, дұрыс қорғанған болат құрылыстар өрт кезінде үш сағат бойы төзеді. Жабық кеңістіктер ішінде көбінесе бақыланатын шамамен 1200 °F (649 °C) температурада болат өзінің қалыпты жағдайдағы беріктігінің шамамен 60%-ын сақтайды, ал темірбетонды құрылыстардың беріктігі тек 20%-ға дейін төмендейді. Осы қатты өнімділік айырмашылығы салдарынан болат құрылыстар эвакуация мен авариялық жағдайлар кезінде ұзағырақ тұрақты қалады. Сондықтан да ауруханалар оған қажеттілік сезеді, авариялық басқару орталықтары оған сүйенеді, деректер орталықтары оны талап етеді, сонымен қатар адамдардың өмірі ғимараттың бүтіндігіне тәуелді болатын кез келген объектілер болат құрылысты таңдайды.

Тұрақты даму бойынша жетекшілік: Қайта өңдеуге жарамдылығы, ендірілген көміртегіні азайту және нөлдік көміртегіге дайындық

Тұрақты құрылыс материалдары туралы айтқанда, болат өзінің циклдылығы, көміртегі шығарындыларын азайту қабілеті және операциялық тұрғыдан жақсы жұмыс істеуі саласында ерекшеленеді. Болат бүкіл әлем бойынша ең көп қайта өңделетін материал болып табылады. Оның ерекшелігі неде? Болат қаншалықты көп рет қайта қолданылса да, оның бастапқы беріктігі сақталады, сапасы төмендемейді, сонымен қатар оның қызмет мерзімі аяқталғаннан кейін шамамен ештеңе полигонға түспейді. 1990-шы жылдардың басынан бері Америкадағы болат өндірушілер электрдоғалы пештердің, жақсартылған қайта өңдеу практикасының және қосымша жаңартылатын энергия көздерінің қолданылуы арқасында өз көміртегі ізін жартыдан көп қысқартты. Зерттеулер тұрақты түрде көрсетеді: болаттан жасалған ғимараттардың жұмыс істеу кезіндегі шығарындылары бетон немесе ағаштан салынған ұқсас ғимараттарға қарағанда 30–40 пайызға аз болады. Неге? Себебі олар жеңіл негізге қажеттілік сезбейді, жақсы жылу оқшаулану қасиеттеріне ие және жетілген сыртқы қаптаулармен жақсы ыңғайласады. Әлемнің барлық елдері орта ғасырдың аяғына дейін «нет-нөл» мақсаттарына қол жеткізу үшін қосымша күш салып жүрген кезде болат әрі қарапайым ажыратылатын, жаңа мақсаттарға бейімделуге болатын және жыл сайын өз экологиялық әсерін азайта беретін құрылыс материалдарын қажет ететін жобалар үшін ақылды таңдау болып қала береді.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Неге болат құрылымдық өнімділікте жоғары деңгейде деп есептеледі?

Болат өзінің жоғары созылу беріктігі мен оптималды беріктік-салмақ қатынасымен атақты; ол архитекторларға тұрақтылық пен төзімділікті сақтай отырып, аз материал қолданып, биік және жіңішке құрылымдарды жобалауға мүмкіндік береді.

Болат құрылыс жобасының жылдам іске асуына қалай ықпал етеді?

Болат құрылымдарды алдын ала дайындау мен модульді жинақтау арқылы жобаның тез аяқталуын қамтамасыз етеді, бұл құрылыс алаңындағы жұмыс уақытын және еңбек ресурстарына тәуелділікті азайтады.

Болат басқа құрылыс материалдарымен салыстырғанда неге тұрақты деп есептеледі?

Болат жоғары дәрежеде қайта переработкаланады және көптеген жасалған көміртектің азаюына үлес қосқан. Ол бірнеше рет қайта переработкаланғаннан кейін де өзінің беріктігін сақтайды, сондықтан ол экологиялық тұрғыдан тиімді.