Гуурсан бүтцүүдийн замын мостын инженерийн шинжлэх ухааны хэрэглээ ба түүний давуу талууд

Дээд түвшний бүтцэн хамгаалалт: Хүчний жингийн харьцаа ба нүүрлэх үр дүнтүүлэлт

Механик давуу тал: Хэрхэн ган бүтцүүд хамгийн бага масстай ачааллын сонгомол тархалтыг хангаж чадах вэ

Хүндтэй харьцуулахад гайхалтай хүчтэй тул төмөр нь олон тонн материал хэрэглэхгүйгээр хүнд ачааг тээвэрлэх боломжтой гүүр барих хамгийн сайн сонголт юм. Үүнийг хэрхэн хийж болох вэ? Алт нь бүтэндээ тогтвортой молекулын бүтэцтэй байдаг тул хүчнүүд түүнд нөлөөлөхөд стресс нэг газар төвлөрөхөөс илүү бүх бүлэгт тэгш хуваагддаг. Бетоноос харьцуулахад, 2023 оноос хойшхи ASCE-ийн мэдээллээр, төмөр нь ижил жинтэй байхын тулд 30-40 хувиар бага хэмжээний хэрэгцээтэй. Энэ нь бага суурилуулсан, бүтээн байгуулалтын зардал бага болсон гэсэн үг. Цаашид цаасан дээр хүчтэй хүч хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй хүчтэй Энэ нь бүрэн эвдэхээсээ илүү, бага зэрэг эвдэж, нэгдэж байх болно. Энэ шинж чанар нь газар хөдлөлтийн эрсдэлтэй газар нутагт, бүтээн байгуулалт нь цаг хугацааны явцад цохилт, сүрдлээс аюулгүйгаар сэргийлэх шаардлагатай ачаалалтай замд маш чухал юм.

Хөвчний нийцүүр: Бүртгэлт хэмжээтнүүр дуудлагын хөвчнүүр, агаарын хөвчнүүр хүртэл бүх төрлийн богино хөвчнүүрт мостуудыг дэмжинэ

Цацрын хүчтэй, үйлдвэрлэхэд хялбар байдаг нь бусад барилгын материалын хувьд үл тохирсон гүүрний уртг бий болгодог. Тодорхой хэмжээний хээрийн гүүрний хувьд 30 метр хүртэл зайд зөөврийн цамхаг маш сайн ажилладаг. Нөхөн урт замыг шаардаж байгаа үедээ хатуу хучилттай гүүр, кабелийн системүүд хэрэгжиж эхэлдэг. Жишээ нь дэлхийн хамгийн урт гүүрүүд - тэдгээрийн олон нь хүчирхэг цамхаг кабелийн ачаар 2 километрийн урттай байдаг. Эдгээр кабель нь талын хүч үүсгэхгүйгээр далд ачаалалгдыг тээвэрлэх цамхагт шилжүүлнэ. Тэсрэлт, даралт хамтран ажиллах нь инженерүүд гүн уулын хөндий, өргөн мөрний нуруу зэрэг хүнд газар нутгаар барилга байгуулахдаа нэмэлт тэтгэмжний суудалд хэрэггүй. АСТМ А913 65 зэрэглэлийн шинэ цахилгаан зэсийн элсэлүүд илүү өргөн хүрээнд хүрсэн байна. Эдгээр материалаар баригдсан гүүрүүд нь 2010 оноос өмнө ашиглаж байсантай харьцуулахад 70 орчим хувиар урт болж, бүр нэг метр гүүр бүрд бага материал шаардлагатай.

Даатгал ба Бүтээмж: Орчин, дугаршлын, сейсмик сорилтуудын нөлөөнд төвөгтүй төрхөө хадгалах

Дугаршлын хяналт: Гальванизаци, цаг агаарын нөлөөнд төвөгтүй гуурсан (ASTM A588), ашиглалтын хугацаа болон зардлын үндэслэл

Орчин үеийн галт төмөр зүүдсүүд нь хялбар хучилтын дараа үлдэх коррозийн нөлөөллийг саархуулж, цаг хугацаа шүүдүүрт баталгаажуулж, хамгаалах арга хэмжээсүүдийн тусламжтайгаар түүнд төвөгтэй нөлөөлөхгүй. Халуун уусмалд гальванизацийн аргаар төмөр зүүдсүүд дээр цинкын хамгаалалт давхарга үүсгэн, үүнээс үүдсэн хамгаалах үйлдэл нь бодит нөхцөлд хугацаа шүүдүүрт баталгаажуулж, хүчтэй бүтэц үүсгэн хадгалагдаж иржээ. Цаг уурхайт төмөр (ASTM A588) нь өөр үйлдлээр ажиллаж, түүний гадаргуудаа тогтвортой рүст үүсгэн, түүнээс дараа төмөр зүүдсүүдийн доорх хэсгийг хамгаалж иржээ. Энэ материалд хийгдсүүд зүүдсүүд нь дундаж цаг уурхайт бүснүүдэд 50 жилээс илүү хугацаанд үлдмүүд, зөвхөн үе үе шалгах үйлдэл хийх, ажилд оролцох хүчирхүүл үйлдэл хийхгүйд хангалттай. Тоон үзүүлэлтүүд ч түүнийг баталгаажуулж. Судалгаанууд нь коррозийн төвөгтэй нөлөөллийг саархуулж, ердийн хучилттой төмөр зүүдсүүд юм уу бетон бүтэцтүүдтэй харьцуулж, 30–40 хувь хэмнэлт үүсгэн хадгалагдаж иржээ. Эднүүд хэмнэлтүүдийн ихэнх хувь нь шалгах үйлдлийг хүндрүүлж, дахин будах үйлдлийг бүтнээр хаяж, үнэтэй засварын ажилд хүртэл хугацааг уртасгаж иржээ.

Сейсмик ажиллах чадвар: Энерги тархуулах, үйлдлийн дараах бүтцийн бүтэн бүтэлцүүдийн хувьд төмөр бүтцийн хумхуйн шинж чанар

Стальнын хархиралт нь зөвхөн материалд шинж чанарын талаас нь хэтрүүлж, үндэсний бүтцүүдийн төлөвлөлтөнд илүү чухал аюулгүй байдлын шаардлагыг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Газар хөдөлгөөн үүсгүүлж, сталь бүтцүүд болон түүний холболтууд нь хянатай хархиралтын тусламжтайгаар энергийг хүлээн авч, ялгаруулж, бүтцүүдийн дотроо шок-дампераар ажиллаж буй мэт. Зөв төлөвлөсөн моментын төрөлд хүчдүүлсэн бүтцүүдийн гистерезисын петлийн тусламжтайгаар газар хөдөлгөөний үүсгүүлсэн энергийн ойролцоогоор 70 хувийг сарниулах боломжтой, үүнээс бүтцүүдийн нийт тогтвортой байдлыг хадгалахад тусалж, тодорхой хэсгүүд локал төрөлд хүчдүүлсэн бүтцүүдийн хархиралт үүсгүүлж буй мэт. Бодит бүтцүүдийн жишээнд, Нортридж ба Крайстчерч хотуудын газар хөдөлгөөний дараа сталь зүүдүүд нь үүрэг гүйцэтгэж үлдмүүл, эсвэл засварлах боломжтой байдлаа хадгалж, харин төсөөтэй бетон бүтцүүд нь ихэвчлэн засварлах боломжгүй зовхийн гэмтэл үүсгүүлж, бүтэн унаж буй мэт. Сталын төрөлд хүчдүүлсэн бүтцүүдийн тогтвортой байдлын таамаглалын нарийн тодорхойлолт тодорхойлж, инженерүүд нь холболтуудын дэлгэрэнгүй төлөвлөлт, компонентүүдийн хэмжээсний тохируулалт хийж, тодорхой үр дүн хүртэл хүртүүлж, том катастрофын дараа чухал гуталгүүд нь нээлттэй үлдмүүл.

Гуурсан бүтэц ашиглан дизайн хөөрхийнүүдийн хурдан өөрчлөлт ба барилга бүтэц бүтээх хурдны нэмэгдүүлэлт

Архитектурын чөлөө: Скульптурал хэлбэрүүд, хотын нийлүүлэлт, нарийн төвөгтэй геометрийн хүрээлэн бүтээх боломж олгох

Сталь архитектурын шинэ боломжийг нээдүг, гэтгүй бүтцийн хатуу зарчмуудыг хадгалж үлдээдүг. Материалын жингийн харьцаа дагуу хүчирхүүл бөхийн чадвар, мөн түүнийг яаж нарийн бүтээж болох нь том аркин, зүүдүүн хавтгай, урсгалт хэлбэрүүдийг бүтээх боломжийг олгодүг — түүнд бетон юм уу төмөр бүтээдүг харин сталь бүтээдүг. Түүн дээрх загварууд зүгүй л сайн харагдахын хамт, сталь нь хязгаарлагдмуйн оронд, хуучин барилгын хооронд шинэ барилгын холбоосыг үүсгэхдүг илүү тохиромжтой. Хүртэлхүүн бага, барилгын ажил хэд хэдэн үе шатуудаар явагдах үед, нарийн таарах, хурдан цуглуулж болох материалууд нь онцгой чухал бөхийн чадварыг шаарддүг. Түүн дээрх шалтгааны улмаас олон орчин үеийн сталь барилгын бүтээдүг хүчирхүүл, орчинд тохируулж болох, гадаад төрх нь анхаарал татмуйн шинэ барилгын бүтээдүг.

Бүтээлд зарцуулж болох хугацааны давуу тал: Урьдчилан бүтээдүг, модуль хэсгүүдийн цуглуулалт, бетонд харьцуулан 30–50% хурдан бүтээл

Аталтын үйлдвэрлэлийн гадаахи арга нь төслүүдийн хүргэлтийг үнэхээр өөрчлөж байна. Үйлдвэрлэлийн салбарт эд ангиудыг хатуу засах, хатуу бутлах, элсэх, бүрдүүлэх ажлыг хийдэг. Эдгээр хяналттай орчин нь цаг агаарын нөхцөл байдал муутай холбоотой асуудлыг арилгаж, газар дээр ажиллах хүчний хэрэгцээг 40 орчим хувиар бууруулж, хог хаягдлыг 20 орчим хувиар бууруулдаг. Газар дээр байгууламж босгох цаг нь ирэхэд бүх зүйл илүү нарийн дарааллыг дагаж мөрдөг. Гурван тоног төхөөрөмж нь цогц бүрэлдэхүүн хэсгийг тавиад байрлуулдаг, хуурай бетон хийлгэхээсээ илүү бөмбөгөөр нэгтгэдэг, ажилчид нь эд зүйлсийг байнга ашиглахаас өмнө тэдгээрийн байрлалыг шалгаж байдаг. Үйлдвэрийн стандартын дагуу цаасан гүүр нь уламжлалт бетон аргаар барихад 30-50%-иар бага хугацаа шаардагдана. Энэ удаагийн цаг хугацааны хэмнэлт нь мөнгөний хөрөнгө оруулалт богино хугацаагаар үргэлжилж, барилга байгууламжийн үеэр нийгэмлэгүүд багахан саад бэрхшээлтэй тулгарч, татвар төлөгчид бусад аргачлалд харьцуулахад илүү хурдан үр дүнг олж байна гэсэн үг юм.

Амьдралын цикл дээрх түүхий эдийн үр дүнтэй ашиглалт: Дахин боловсруулж болох чадвар, нүүрстөрөлдөх хориг, урт хугацааны үнэ цэнэ

Аталсын бүтэц нь амьдралынхаа бүх үе шаттаараа тогтвортой байдлын талаар бодит ашиг тусыг үзүүлдэг. Энэ нь зөвхөн энд тэнд жижиг сайжруулалт биш, харин материалын үйл ажиллагааны арга зүй, эргэлтийн эдийн засгийн үзэл баримтлалд нийцсэн системд нөлөөлөх ач холбогдолтой. Барилгын ашиглалтын хугацаа дуусахад 90% орчим бүтцийн зэс эргэн ашиглалтад орж, дахин ашиглалтад ордог. Заримдаа эргэн ашиглалтын түвшин 98% хүрэх боломжтой буулгах газруудын материалын хувьд бүр ч илүү байдаг. Байгаль орчинд нөлөөлөх нь ч чухал. Эрдэс дахин боловсруулах нь шинэ төмөрлөгийг эхнээсээ үйлдвэрлэхтэй харьцуулахад нүүрстөрөгчийн хэмжээг хагас, гуравны хувиар бууруулдаг. Түүнчлэн цахилгаан дулаантай тахилга үйлдвэрлэх зэрэг шинэ арга нь өнгөрсөн оны салбарын тайлангаар эрчим хүчний хэрэглээг 30 хувиар бууруулсан байна. Томоохон дүрслэлээр үзвэл, цамх нь зөвхөн эхэн үеийн хэмнэлтийг давж, урт удаан хугацааны үнэ цэнийг өгдөг. 100 жилийн турш ашиглах барилга байгууламж нь цаг хугацааны явцад солих нь бага гэсэн үг. Тусгай хувцас нь засварын зардлыг бага болгодог бөгөөд үнэтэй засварыг хойшлуулдаг. Бид цамхаг хэр удаан эдэлгээтэй болохыг сайн мэддэг тул олон үе үргэлжилнэ гэсэн төслүүдийн санхүүгийн төлөвлөлтийг хялбар болгодог. Албан тушаалыг эргэцүүлж буй байгууллагуудын хувьд цамхаг сонгох нь барилгын материалыг сонгохоос илүү юм. Энэ нь цаг хугацааны туршилт дээр тэнцэх, одоогийн болон ирээдүйд хэрэгцээг хангах зэрэгцээ хариуцлагатай тогтвортой дэд бүтцийг бий болгоход ноцтой хөрөнгө оруулалт юм.