Темир-бетондун курулуштарын ар түрлүү климаттык шарттарга кандай ыңгайлаштырууга болот?

Узак мөөнөттүү төзүмдүүлүк үчүн климатка ыңгайланган болот классын тандау

Токойлуу, жээктеги жана токой-жылытуу шарттары үчүн коррозияга төзүмдүү болоттор

Башка көп таанымал металл конструкцияларды түзгөндө, жергиликтүү климат канчалык катуу болушуна жараша, туура куш-кайырларды тандоо чыныгы мааниге ээ. Мисалы, жээк борборлорунда ага туздуу булуттардын барлыгы коррозияны ичинде жаткан аймактардагыдан 4–5 эсе тезирээк пайда кылат. Андан тышкары, материалдарды кайра-кайра кеңейтүүгө жана жыйрылууга алып келген даамыттык токтотуу циклдери бар, бул жылдар бою көп убакыт таасир этип, бүтүн конструкцияны бавырсыз кылат. Ошондуктан инженерлер ASTM A588 жана A242 сыяктуу атайын атмосферага чыдамдуу болотторго мүрөжөт берет. Булардын составында бетине коргогуч оксид катмарларын түзүүчү мышьяк, фосфор жана никель бар. Сынамалар бул катмарлардын туздуу деңиз орчонунда коррозия маселелерин 30–50 процентке чейин азайттыгын көрсөтүшүп жатат. Экстремалдуу суук шарттарда иштеген жерлер үчүн, температура минус 40 градус Цельсийден төмөн түшкөндө да эластичдүүлүгүн сактаган, кошумча никель менен модификацияланган версиялары бар. Бул андатып берилген трещиналардын пайда болушун алдын алууга жардам берет. Бул атайын болоттордун чыныгы артыкчылыгы — алардын тұраакылыгы, башкача айтканда, алардын түзүлүшүн сактоо үчүн даамыттык боялган же капталган кызмат көрсөтүүгө дайымдык керек эмес. Бул көпчүлүк учурда көпүрөлөр, электр станциялары жана башка маанилүү конструкциялар үчүн чоң мааниге ээ, анткени бул жерлерде түзүлүштүн кандайдыр бир түрдөгү бузулушу толугу менен жол берилбейт.

Абанын таасири астында турган болот (Кортен) жана жогорку УК-сәулелер, жогорку нымдуулук жана кургак климаттарда колдонулган жогорку берилүүчүлүктүү болот

Атмосферага төзүмдүү болот (weathering steel) бетине жабыгып калган коррозиялык катмарды түзөт, ал атмосферадагы аба жана нымдан артыкча коррозиянын өнүгүшүн токтотот. Бул болоттун күн нуру көп жана техникалык кызматтардын чыгышы мүмкүн эмес чөлдөрдө колдонууга ыңгайлуу кылат. Бирок, аймакта ным туруктуу болгондо, коррозиялык катмар туруктуу болуш үчүн убакыт таппайт. Натыйжада? Бетте түрдүү коррозиялык дарактар пайда болот жана металл ылдамыраак тозот. Ошол учурда атайын жогорку берилгичтик жана төмөн легирленген болот (HSLA) колдонулат. Бул болоттун составына хром жана молибден кошулган, алар туруктуу коррозияга каршы коргоо касиеттерин жогорулатат. Тропик аймактары өзүнчө кыйынчылыктарды тудурат, анткени аларда күчтүү жаан-чачын менен күн нуру аралашып турат. Бул шарттар үчүн инженерлер көбүнчө Кортен болотунун табигый атмосферага төзүмдүүлүгүн УФ-сакталган герметик иштетүү менен бириктиришет. Тажрыйбалар көрсөткөндөй, HSLA болот экватордук климатта жарым гасыр бою турганда да өзгөрбөгөн күчүнүн 95% тайгак сактайт. Ал эми ошол эле шарттарда дээрлик 25 жылдан кийин табигый Кортен болоттун баштапкы бүтүндүгүнүн жалгыз 80% гана сакталат.

Коррозияга каршы каптамаларды колдонуу аркылуу темир-бетондун төзүмдүүлүгүн жогорулатуу

Коррозияга каршы каптамалар — климаттык таасирлерге ылайык келген барьердик, жертелегич жана УК-сактагыч функцияларды кошуп, негизги металлдын тандалышын толуктап, ичинде экинчи коргоо сызыгы болуп саналат.

Туздуу айланадагы жана тропиктик коррозияны башкаруу үчүн чымчыкта талаңдатып гальванизациялоо

Тыгыз гальванизация — бул болоттун бетине цинк коатын түзүп, анын бетине бекитүү ыкмасы. Бул цинк катмары коррозияга каршы чөйрөгө турганда алгачкы болуп талкаланат, андыктан анын астындагы болотту, айрыкча хлоридтерге көп тарбияланган аймактарда, зыян көрсөтүүдөн сактайт. Диңиз жээгинде же туздуу аба менен коррозия тездетилген тропиктеги климатта (коррозия тездиги ичке аймактарда көрүнүп турганга караганда 5–10 эсе тез) жайгашкан имараттар жана конструкциялар үчүн эксперттер кеминде 1 м²ге 610 грамм цинк коатын колдонууну көрсөтөт. Бул ыкма менен иштетилген конструкциялар жалпысынан жарым гасырдан кийинки убакытта негизги ремонттоо талап кылынбайт. Башка бир артыкчылык — цинк коаты кичинекей сызаттар пайда болгондон кийин өзүн-өзү түзөтө алат. Бул ошондой эле техникалык кызмат кызматкерлеринин табып алган ар бир кичинекей тишти түзөтүүгө мажбур болбогондугун билдирет; бул коррозияга каршы коргоо камтылмаган материалдарга салыштырганда жалпы карау чыгымдарын 40–60 процентке чейин төмөндөтөт.

Ультракызгылт чоңдуктун термалдык циклдерине жана күн нуруна чыдамдуу эпоксид жана полиуретан жогорку катмарлары

Көп катмарлуу полимердик системалар эки негизги маселени бирге чечет: материалдардын температура өзгөрүшүнөн келип чыккан кеңейүү жана жыйрылуу, ошондой эле ультракызгылт токтун зыяндуу таасириден коргоо. Негизги катмар — адатта цинк бай эпоксиддик грунт, ал гальваникалык коргоо деп аталган коргоо берет. Андан кийин химиялык заттарга төзүмдүү бир нече ортоңку катмар келет, андан кийин күн нуруна төзүмдүү полиуретан менен жасалган жогорку катмар келет. Бул жогорку катмарлар күн энергиясынын 95 процентин чагылдырат жана өзүнчө эластичдүү байланыш касиеттери аркылуу астындагы болоттун табигый жыйрылуу-кеңейүүсүнө мүмкүнчүлүк берет. Бул сыялар чакан тозуу, түсүнүн жоголушу жана 80 градус Цельсийге чейинки температура өзгөрүшүнө дуушар болгондо да катаңдануу сыяктуу факторлорго каршы жакшы төзүмдүүлүк көрсөтөт. Бул ошондой эле күн ачык жана кургак шарттарда тургундуктар менен башка конструкциялардын сыйлыгын сактап, аларды надеждуу коргоп турганын билдирет.

Регионалдык климаттык жүктөр үчүн инженердик конструкциялык системалар

Шамалдын таасирине каршы бекемдөө жана аэродинамикалык формалоо циклондук жана жогорку шамалдуу зоналар үчүн

Циклондун жана урагандын таасири астындагы аймактарда курулган болоттун кургак курулмалары ошол күчтүү жаныбактык күчтөрдү чыдай алышы үчүн атайын шамалга каршы тоскоолдук системаларын талап кылат. Буларга адатта диагоналдуу кесилген башкаруу, эксцентрик каркас орнотулушу жана моментке каршы төзүмдүү түйүндөр кирет. Кургак курулманын формасынын өзү да маанилүү. Тарая барган учтары, жумшартылган кырлары жана эңкейтилген чатыр сызыктары бар курулмалар шамалдын вортекстерин кургак курулма айланасында пайда болушун бузуп, натыйжада кургак курулманын жалпы шамал басымын азайтат, ошондуктан алар жакшы иштейт. Ураган таасири астындагы жээк сызыгында жайгашкан курулмалар үчүн бул долбоордук өзгөртүүлөр стандарттуу куб түрүндөгү курулмаларга салыштырғанда көтөрүү күчтөрүн 25–40 процентке чейин азайтат. Инженерлер эми жергиликтүү шамал шарттарына ылайык кургак курулманын геометриясын тактап өзгөртүү үчүн компьютрлук суюктук динамикасынын моделдерин колдонушат. Жана болоттун табигый эгилгичтиги — сынбай ийлиши — бул курулмаларга шамалдын таасири астында ийлип, андан кийин да катуу кыйрылууларга учурап калбай, тура калуу мүмкүнчүлүгүн берет.

Кар жүктөрүнө адаптациялоо: оптималдуу чатырдын бурчу, аркалык аралыгы жана динамикалык жүк талдоосу

Кар менен капталган аймактарда, кардын жыйлануусуна, анын тыгыздыгынын өзгөрүшүнө жана кардын табигый түрдө имараттардын айланасында чогулуп калышына чыдамдуу болуу үчүн имараттарга атайын конструкциялык өзгөчөлүктөр керек. Мисалы, 30 градустан жогору көтөрүлгөн чатырдын көлөмү кардын кошумча техника колдонбостон түшүрүлүшүн камсыз кылат. Каркас тургузууда, аралыгы эки футтан (60 см) ашпаган аралыкта орнотулган стропилалар жана пурлиндер кардын 100 фунт/квадрат фут (4789 Н/м²) чоңдугундагы жүктөрүн камсыз кылат, бул таулу аймактардагы имараттар үчүн чыныгы мааниге ээ. Инженерлер чындыгында, кардын тыгыздыгы (15–50 фунт/куб фут), кардын бирдей эмес таркалышы жана имараттын сырткы кабыгы боюнча температуранын айырмачылыгы сымал факторлорду эске алып, динамикалык моделирлөөлөрдү иштетишет. Бул моделдер колонналардын орнотулушу үчүн аралыктын чоңдугун, түйүндөрдө колдонуу үчүн кандай туташтырууларды жана негиздин канча тереңдикке салынышы керээжин аныктайт. Болоттун кереметтүү қасиети — анын салмагына караганда күчү ошончолук жогору, андыктан ал узундугу агач конструкцияларга караганда үч эсе узун аралыктарды камсыз кылат, бул чатырларда суунун топтолушун болтурбостон жана суу-буу циклдарын (дон-жарык) кайра-кайра тажрыйба кылып, суулуу жана суук климатта туруучу имараттар үчүн өтө маанилүү.

Термалдык жана чөйрөлүк контрольдун болот конструкциялык биналарга интеграциясы

Энергия-тижирүүчү температураны регуляциялоо үчүн изоляцияланган жабыныш системалары жана аба тыгыз кургак кабык

Чунки болот жылуулукту жакшы өткөрөт, энергиянын жоголушун, конденсациянын пайда болушун жана ага байланыштуу коррозияны токтотуу үчүн туура жылуулук башкаруу чоң мааниге ээ. Туруктуу изоляцияны катуу көпүрөлөрдүн же шашыратылган полиуретан көпүрөлөрдүн көмөгү менен конструкциялык компоненттерге туурасынан түзүлгөн учурда эң жакшы иштейт. Бул ыкма соединениялардын каркастагы элементтер менен кесилишкен жерлеринде пайда болгон жылуулук көпүрөлөрүн азайтат. Бул ыкманы бардык туташуулар, тишектер жана имараттын ар кандай бөлүктөрүнүн ортосундагы өтүштөр боюнча жакшы аба тыгыз токтомдору менен бириктирсек, анда аба жоголушунун көпчүлүгүн токтотууга болот. Андан кийин эмне болот? Имараттын сырткы кабыгы өзүн-өзү акылдуу иштөөгө баштайт. Изилдөөлөрдүн натыйжасында бул жылуулук-вентиляция-кондиционер системаларынын (HVAC) жумушун жыл бою ичинде ичке температураны туруктуу сактоо менен 30% дан дээрлик жарымга чейин азайтат. Эң маанилүүсү — бул имараттын ичиндеги болот беттеринде конденсациянын пайда болушун токтотот. Изоляцияланган сырткы кабык системасына буу өткөрүүчү же толугу менен буу өткөрбөгөн тоскоолдуктарды кошуу бизге топтолгон нымдын каршысын алып турган кошумча коргоо берет. Натыйжа? Жылуулук жана суутуу системаларын иштетүүгө кеткен чыгымдар азаят, жана сырткы катуу абанын таасири астында да имараттардын жашоо мөөртү көп узарат.