Қазіргі заманғы құрылыста болат конструкциялардың негізгі артықшылықтары қандай?

Басқа құрылымдық материалдарға қарағанда болат құрылымының жоғары құрылымдық сапасы мен төзімділігі

Массасына қатысты жоғары беріктігі арқасында биік, жеңіл және тиімді күштік құрылымдарды жасау мүмкіндігі

Балқытқыштың салмағына қатысты беріктігі оның биік және әрі жіңішке құрылымдарды салуға мүмкіндік береді. Жалпы құрылымдық массаның азаюы арқасында архитекторлар бағаналарды бір-бірінен алыстауға, ғимарат ішінде кеңірек ашық кеңістіктер құруға және жеңіл негіздер салуға болады. Бұл артықшылықтар тіпті нақты үнемге де айналады. Құрылыс материалдары ретінде дәстүрлі материалдардың орнына болат қолданылғанда негіз шығындары шамамен 20–25% төмендейді, сонымен қатар құрылыс алаңында ауыр бөлшектерді тасымалдау мен орын ауыстыру да оңайласады. Бұл жобалар бойынша жұмыс істейтін құрылымдық инженерлер үшін материалдың қасиеттері ғимарат бойынша жүктемелерді тиімді таратуға мүмкіндік береді. Олар жел мен жер сілкінісіне қарсы кедергіні жақсартады, бірақ соңғы құрылымның сыртқы түрі мен қызметін қалай құру керектігі бойынша әртүрлі шығармашылық еркіндікті сақтайды.

FEMA P-58 және ASCE 7-22 стандарттары бойынша дәлелденген сейсмикалық иілгіштік пен төзімділік

Бұл болат каркастар үлкен жер сілкіністері кезінде пайда болатын серпімді емес, бірақ бақыланатын деформацияға арналып арнайы құрылады, бұл өте маңызды. Қазіргі кезде көптеген болат ғимараттар FEMA P-58 және ASCE 7-22 стандарттарына сай салынады. Олар инженерлер «моментке қарсы қабылдаушы каркастар» деп атайтын құрылымдар мен жер сілкінісі кезінде сынбай, созылып және иілуі мүмкін қосылыстарды қамтиды. Тәуелсіз сынақтар көрсеткендей, бұл болат жүйелер дәстүрлі темірбетон немесе кірпіш ғимараттарға қарағанда жер сілкінісінің энергиясын шамамен 30–50 пайызға артық сіңіре алады. Тіпті одан да жақсысы — адамдар жер сілкінісі кезінде олардың ішінде қауіпсіз болады, ал барлығы тынығып қалғаннан кейін ғимараттар әлі де толық қызмет атқарады. Бұл күшті жер сілкіністері жиі болатын аймақтарда барлық айырмашылықты құрайды.

Өртқа төзімділік ASTM E119 сәйкес интумесцентті қаптаулар мен өртқа төзімді құрылымдар арқылы жақсартылған

Қорғаныссыз болат ыстық температурада күшін жоғалтады, бірақ ғимараттардың құрылыс нормаларына сай қорғаныс жүйелерін қолдану арқылы оның өрт кезіндегі әрекетін жақсартуға болады. ASTM E119 стандарттары бойынша сынақтан өткен интумесцентті қаптаулар ыстыққа ұшырағанда өзінің қалыпты көлемінен елу есе дейін ісінеді. Бұл кеңею қыздыру процесін бір аймақтан екіншісіне баяулататын көмірленген изоляциялық қабат түзеді. Бұл қаптауларды өртке төзімді гипсокартон тақталармен бірге қолдану немесе оларды бетонға орау ғимараттарға стандартты өрт жағдайларында екіден төрт сағатқа дейін тұрақтылық береді. Бұл қосымша уақыт адамдарды қауіпсіз шығаруға мүмкіндік береді және инциденттен кейін қажет болатын жөндеу жұмыстарын азайтады.

Болат құрылымдың алдын-ала дайындалуы арқылы жобаның жылдам іске асуы

құйылған бетонға қарағанда құрылыс мерзімдерін 30–50% қысқарту (NIST GCR 12-917-21)

NIST (GCR 12-917-21) зерттеулеріне сәйкес, алдын ала дайындалған болат жүйелері құрылыс уақытын қалыпты құйылатын бетон әдістерімен салыстырғанда 30-50 пайызға қысқартуға мүмкіндік береді. Компоненттер құрылыс алаңында емес, бақыланатын зауыттық жағдайларда жасалса, бетонның дұрыс қатуы үшін жаман ауа райының өтуін күтудің қажеті болмайды. Сонымен қатар, негіз құрылыс орнында дайындалып жатқан кезде, өндірушілер қабырға панельдері мен басқа құрылымдық элементтерді зауытта құрастыруды бастай алады. Уақыт үнемі орташа көлемдегі коммерциялық жобалар үшін де тиімді болады. Осы ұзақ күтуді қысқарту тек қаржыландыру шығындары бойынша айына шамамен 18 мың доллар үнемдейді. Сондай-ақ, жалға алушыларды кеңістіктеріне ерте орналастыру күтілгенге қарағанда тезірек түсетін нақты табысқа алып келеді, сондықтан бұл жылдамдатылған кестелер ұзақ мерзімді тұрғыдан әрбір центінің құнын толық қамтамасыз етеді.

Уақытында жеткізу және стандартталған компоненттер — орындағы еңбек шығындарын және ауа-райына байланысты кешігулерді азайтады

Дәлдікпен жасалған болат бөлшектер тез жиналатындай етіп дайындалып, объектілерге келеді. Бұл уақытында жеткізу жүйелерін қолдайды, сақтау үшін қажетті алаңды азайтады және орындағы еңбек шығындарын шамамен 40% қысқартады. Темірбетондық жұмыстармен салыстырғанда болат құрылымдар сыртта жаңбыр жауғанда немесе аяз болғанда да жиналатын болады, сондықтан ауа-райына байланысты кешігулер әлдеқайда аз болады. Өндіріс процесі компоненттерді қатаң техникалық талаптарға сай жасайды, бұл құрылыс қалдықтарын 15%-ден 20%-ға дейін азайтады. Жұмысшылар бұл тәсілдің құрылыстағы үнемді әдістерге сәйкес келетінін, сонымен қатар жобалар бойынша сапа мен жұмысшылардың қауіпсіздігі бойынша жоғары стандарттарды сақтайтынын байқайды.

Болат құрылымның тіршілік циклы бойынша ұзақ мерзімді құнының тиімділігі

Негізге қойылатын талаптардың азаюы (шығындардың 25%-ға дейін үнемделуі) және 50 жылдан аса уақыт бойына аз қолданыс

Балқытқыштың көлемі мен салмағының қатынасы арқасында негіздеулердің өлшемін кішірейтуге болады, бұл кейде қазу, қалыптар жасау және бетонды пайдалану көлемін төрттен бір бөлікке дейін қысқартады. Он жылдар бойы не болып жатқанын қарастырғанда, цинктелген немесе ауа-райына төзімді қаптамалы болат басқа материалдарға қарағанда осылай ыдырамайды. Бұл жағдайда иілу, трещиналар пайда болуы, шіру немесе зияткерлердің қатысуы тән емес. Өмірлік цикл бойынша зерттеулер болат құрылымдармен салыстырғанда бетон немесе ағаш құрылымдармен жұмыс істеген кезде ұзақ мерзімді қолдану шығындары 85–90 пайызға төмендейтінін көрсетеді. Бюджетті жоспарлау оңайласады, себебі шығындар жыл сайын болжанатын деңгейде тұрақты қалады. Сондай-ақ, бұл болат активтері құнын елу жылдан аса уақыт бойы сақтайды, сондықтан олар ұзақ мерзімді инвестициялар ретінде ақылды таңдау болып табылады.

Жасыл ғимаратта болат құрылымның тұрақты даму артықшылықтары

қайта өңделген материалдың 90%–тан астамы және шексіз қайта өңделу мүмкіндігі — EPD-сертификатталған және «Бастапқыдан бастап соңғыға дейін» (Cradle-to-Cradle) сертификатына сәйкес

Болат — планетадағы ең көп қайта өңделетін құрылыс материалы болып табылады, Солтүстік Америкада өндірілетін болаттың шамамен 90%-ы қазірдегі уақытта қайта өңделген материалдан жасалған. Оның ерекшелігі — болат қанша рет балқытылса да және қанша рет қайта өңделсе де, оның беріктігі толығымен сақталады. Жасыл сертификаттар да осыны растайды. Бұл қоршаған ортаға әсері туралы өнімдік декларациялар (EPD) болаттың қоршаған ортаға әсері өте аз екендігін көрсетеді. Сонымен қатар, «Бастапқыдан бастап соңғыға дейін» (Cradle-to-Cradle) сертификаты деген тағы бір нәрсе бар, ол ескі болатты ғимараттар үшін қайтадан құнды өнімге айналдыруға болатынын көрсетеді. Циркулярлық экономика институтының кейбір зерттеулеріне сәйкес, ғимараттарды талқандаған кезде болат бетондық алмастырғыштарға қарағанда шамамен 75% артық қалдықты полигондарға жібермеуге көмектеседі.

Төмен көміртекті болат өндіру жолдарын қолданғанда болаттың қосылған көміртегінің шығарылуы бетонға қарағанда 20–35% азаяды

Таза энергиямен жұмыс істейтін электр доғалы пештерде өндірілген құрылыстық болат ғимараттардың толық өмірлік циклын (басынан аяғына дейін) қарастырғанда, осындай темірбетон құрылымдармен салыстырғанда көміртегінің қосылуын шамамен 20-35 пайызға азайтады. Көміртегіні азайту бағыты Париж келісімі сияқты халықаралық келісімдерде қойылған қатаң климаттық мақсаттарға жету үшін өте маңызды, сонымен қатар бұл LEED 4.1 нұсқасы және Әлемдік жасыл құрылыс кеңесінің «Нөлдік көміртегі» бағдарламасы сияқты жасыл құрылыс сертификаттау жүйелері қазір ұсынатын талаптарға сәйкес келеді. Көптеген архитекторлар мен инженерлер бұл тәсілді құрылымдық тұрақтылық пен өнімділік талаптарын қанағаттандырмай қалдырмай, тұрақты даму көрсеткіштеріне жетуге көмектесетіндіктен қолдануды қалайды.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Ісінуі мүмкін бояулар деген не?

Интумесцентті қаптаулар — бұл жоғары температураға ұшырағанда қатты ұлғаятын, болат құрылымдарды жылу зақымынан қорғайтын изоляциялық қабат түзетін арнайы бояулар.

Болаттың жоғары беріктік-салмақ қатынасы құрылысқа қандай пайда әкеледі?

Балқытқан болаттың жоғары беріктік-салмақ қатынасы көлемі ашық, салмағы жеңіл және материалдың пайдаланылуы аз болатын биік ғимараттарды салуға мүмкіндік береді, бұл құрылыс шығындарын төмендетеді және жүктеменің таралуын жақсартады.

Болат құрылымдарының FEMA P-58 және ASCE 7-22 стандарттарына сай келуінің маңызы қандай?

Бұл стандарттарға сай келу болат құрылымдарының жер сілкінісіне төзімділігін қамтамасыз етеді, яғни олар жер сілкінісінің энергиясын көтере алады, тұрғындардың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді және залалды азайтады.

Дайындап алынған болат жүйелері құрылыс мерзімдерін қалай қысқартады?

Дайындап алынған болат жүйелері компоненттерді бақыланатын жағдайларда құрылыс алаңынан тыс жерде дайындауға мүмкіндік береді, бұл ауа райына байланысты кешігулерге кететін уақытты азайтады және құрылыс алаңында жинақтауды жылдамдатады.