Зүүдний барилдааны төмөр бүтцүүд: Тохиолдлууд

Яагаад ганц бүтэцтүүн сүүлд үеийн зүүдний инженерчлэлд доминант болж ирж?

Цагийн цахилгаан гүүр барих үйл явцад цахилгаан байгууламж маш чухал байр суурь эзэлдэг. Төмөр нь илүү урт зайд бага материал ашиглаж болно. Энэ нь өдөр бүр их ачааны машин унаж байхад ч бүх зүйлийг бат бөх байлгаж, суурь нь хийх ажлыг багасгаж өгдөг. Ихэнх цамхаг гүүрүүд нь хагас зуу гаруй жил ажилладаг бөгөөд тэр үед их ажил хийх шаардлагагүй байдаг. Ялангуяа тэдгээрийг суурилуулах үедээ дутуу хатуурах бодис хэрэглэснээр. Эдийн засгийн хувьд цаасантай ажиллах нь ч утга учиртай. Замын замын ажил эрчимтэй явагдана. Төмрийн эд анги үйлдвэрлэх үйлдвэрүүд гайхалтай нарийвчлалтайгаар үйлдвэрлэж чаддаг тул хотын цээрийн газар, уулархаг бүсэд ч гэсэн гүүр бүрдүүлэхэд хялбар болдог. Бид үүнийг өнөө үед маш олон төрлийн гайхалтай загваруудад харж байна. Хаяг ч гэсэн газар хөдлөлтийн болон хүчтэй салхины эсрэг сайн зогсож чаддаг драматик кабелийн гүүрүүд эсвэл гоёмсог аркууд. Дэлхий даяар дэд бүтцийн хэрэгцээ нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор цамц нь аюулгүй, удаан эдэлгээтэй, бүх хугацаагаар эдийн засгийн хувьд ашигтай гүүрүүдийг бүтээхэд хэрэглэгдэх материалын нэгдмэл хэвээр байна.

Аталсын бүтцийн гүүрний зураг төсөл, шинжилгээ: онол, дүрэм журмын дагуух практикт

Ашигт малтмалын замын оптималжуулалт, цамцны бүтцийн системд бүтцийн дутагдал

Усан гүүр бүтээхэд инженерүүд цахилгаан зэвсгийн эд ангиудыг дагаад хүч хүчээр дамжуулдаг. Бүтцийн дутагдал гэдэг нь үндсэн хэсгүүд нь дарамтад өртөж, дампуурч магадгүй үед ачааг өөр өөр замаар дамжуулах боломжтой гэсэн үг юм. Цаашид үргэлжлэх сэлбэг системийг нэг тохиолдлын судалгаагаар авч үзье. Эдгээр бүтэц нь хэт ачаалалтай нөхцөлд стрессийн хуваарилалтыг өөрчилж, бүтэн бүтцэд тархсан алдааг зогсоодог. Энэ нь газар хөдлөлтийн үйл ажиллагааны үеэр эсвэл гэнэтийн цохилт тохиолддог үед онцгой ач холбогдолтой болдог. Эдгээр удирдамжийн дагуу баригдсан ихэнх гүүрүүд ихээхэн засвар хийх шаардлагатай болохын өмнө 50 гаруй жил үргэлжилж, дэлхийн тээврийн дэд бүтцийн төслүүдэд зардал хямдтай шийдэл болж байна.

Төгсгөлөг элементийн загварлал ба сталь бүтцүүдийн бүтэн бүтэц хангахын тулд AASHTO LRFD стандартын шаардлаж

Тодорхой элементийн загварчлалыг буюу товчхондоо FEM-ийг төмөр гүүрүүдээр янз бүрийн ачаалалтай тулгарч буй үед янз бүрийн дарамт хэрхэн тархсан талаар загварчлахад ашигладаг. Үүнд ихээхэн тээврийн хэрэгсэл, их хүчтэй салхи, температурын өөрчлөлт, газар хөдлөлтийн нөлөө зэрэг зүйлүүд багтана. Энэ загвар нь инженерүүд цаашид уг гүүр нь бүтээн байгуулалт эхлэхээс өмнө л сайн бүтэн байх эсэхийг шалгахдаа тусалдаг. Америкийн Улсын Авто замын болон тээврийн албаны холбооны AASHTO LRFD чиглэлийн дагуу хүмүүс аюулгүй байхын тулд аюулгүй байдлын хатуу шаардлагыг хангах гэсэн үг юм. Энэхүү арга нь төлөвлөсөнтэй харьцуулахад ямар төрлийн ачаалал гарч болох талаарх янз бүрийн үл мэдэгдэх зүйлсийг авч үздэг бөгөөд материал нь тодорхойлолттой харьцуулахад хэр хүчтэй байдаг талаарх ялгааг авч үздэг. Инженерууд ачааны хүчин зүйл гэж нэрлэгддэг, 1.75-ийн өндөрт хүрч болох, харин эсэргүүцлийн хүчин зүйл нь 0.90 орчим эсвэл түүнээс доош байх онцгой үржүүлэгчийг ашигладаг. Эдгээр тохируултууд нь гүүрний бүтцийн чухал хэсгүүдийг хамгаалахын тулд бодит үйл ажиллагааны үед ямар ч зүйл хэтрүүлэн дарамтлахгүй байх болно.

Гуравдугаар хүчний бүтэц үйлдэлд: Гурван олон улсын дурсгалт дүүрэн төсөл

Секонд-Авеню метро мост (Нью-Йорк): Худалдааны газрын нөхөн ашиглалтад зориулан бүтэцдээ хуучин гуравдугаар хүчний бүтэц ашиглах

Нью-Йорк хотын Секонд-Авеню метро мост нь 1930-аад онд бүтээсэн гуравдугаар хүчний хуучин хүнд бүтэцтүүрийг ухаалаг ашиглалаар дахин ашиглах замаар ногоон хотын төлөвлөлтийн тод жишээ юм. Инженерүүд хуучин бүтэцтүүрийг салгахын оронд түүнийг хадгалах ажлыг хийж, газар хөдөлгөөнийг төвөгтүшүүр хийж, бүтээлд гарч буй хаягдмалыг бараг гурван хоёрт нь бүүр бүүр бууруулж. Энэ нь Манхэттены хүн ам бүхий, хүн ам бүхий зүүн талын гудамжид амьдарч, ажиллаж буй хүмүүсд бага төвөгтүшүүр үүсгэж. Түүн дээр юу болой? Гуравдугаар хүчний бүтэцтүүр өнөөдөрхүүн арга хэрэгслүүдтүүр засварлах, хүчирхүүлэх хүнд бүтэцтүүр юм. Үр дүн? Бүтэцтүүр урт хугацаанд үлдмүүл, аюулгүй байх, үйлдлийн шаардлагыг хангаж, бүтэцтүүрийн бүтнэд солигдох шаардлага үүсгүй.

Эразмус мост (Роттердам): Дүүрэн гуравдугаар хүчний бүтэцтүүр дизайн — үзэсгэлэн, салхины нөлөө, хүчирхүүлэлт

Эрasmusын зүүд Роттердамд бат бүтэн инженерийн шилдэг ажил ба урлагийн талын хүчирхүйлэлтүүдийг нэгтгэн харуулж буй. 139 метр өндөрт оршмуйн түүний төвхөн гуурсан хүрд нь зүүдний бат бүтэн бүтэцтүүдийн нүүрс-төмөр хүрд бөлгөөн, мөн хотын хамгийн танихуйц тэмдэг барилга юм. Инженерүүд нь зүүдний хүрднүүд дээрх вортекс нөлөөлөл (вихрүүд) ажилд орж, үүнээс үүдсэн хөдөлгөөнүүд нь өмнөх цахиурт зүүднүүдийн бүтэцтүүдийг саадтай болгож буйг шалгахын тулд хүнд агаарын гудамж дээрх туршилтуудыг үргэлжлүүлж буй. Түүнийг шийдэхдээ инженерүүд Северийн Тэнгисийн бүсд түүнд илүүтэй 150 км/цаг-ийн хүчтэй салхинуудыг төдий л хүлээж чадах тусгай нүүрс-төмөр хавсралтын холимогуудыг үүсгэж буй. Өнөөдөр бид харж буй зүүд нь зүүнхүүд техникийн хувьд бат бүтэн бөлгөөн, мөн хараанд тааламжтун, үүнээс үүдсэн үйлдлийн хувьд хэрэгцээтүүд ба гоо сайхныг нэгтгэн харуулж буй, түүнээс үүдсэн өнгөрөгсдийн хүрднүүд дээр тогтож, түүнийг үүрд үүрд тааламжлаж буй.

Чанша Мэйси Нууртой нүүрс-төмөр хүрднүүдний зүүд (Хитад): Модуль хиймэл бүтэц ба хурдан нүүрс-төмөр бүтэцтүүдийн суурьшул

Чанша Мэйси Нуурт байгуулж буй хүртээмүүр нь дуурьт бүтээлд хурдан ажил хийх үед гурил яаж ажилладагийг үзүүрлэн харуулж буй. Түүний төвд хэт нарийн гурил бүтээлсийн хэсгүүдийг үйлдвэрт хийж, дараа нь 48 хоногт хүртээмүүрт зугаа хийж бүтээж буй — бетон хэрэглэн бүтээхтүүнээс 70 хувь хурдан. Бүх процесст онцгой шаардлагатай нь түүн дээр төвшид хүртээмүүр хүнд бүтээлсийн үед хөдөлмөрчид хүртээмүүрт 40 хувь цөөн оролцож буй — түүн дээр төвшид хүртээмүүр хүнд бүтээлсийн үед хөдөлмөрчид хүртээмүүрт 40 хувь цөөн оролцож буй. Энэ нь урьдчилан стандарт гурил бүтээлсийн хэсгүүдийг ашиглахын үнэнд үнэнд үнэ цэнэ бүхий гэдгийг баталж буй. Хурдан өсөж буй хотуудад ийм шийдлүүд хэрэгтэй, учир нь түүн дээр цаг, мөнгө хоёрыг хэмнэж, аюулгүй байдлын шаардлагуудыг хориглохгүй.

Гурил бүтээлсийн хүртээмүүрт инновацийн ирээдүйн чиглэлүүд

Цахилгаан, цахилгаан хэрэгслийн шинэ технологи, байгаль орчныг хамгаалах асуудлаарх асуудалтай холбоотой тул цахилгаан зэвсгийн гүүрүүд хурдацтай өөрчлөгдөж байна. BIM програм хангамж болон дижитал хос технологиор инженерүүд зам тээврийн нөхцөлд гүүр хэрхэн тэсвэртэй байх талаар үлгэрийн дагуулах боломжтой. Энэ нь аюулгүй байдлын хувьд хэтрүүлэн хэрэглэхгүйгээр зөв хэмжээний материалыг ашиглахад тусалдаг. Үйлдвэрлэлийн цехүүд ч эрчимтэй хөгжиж байгаа нь хайлуурчдыг хийх роботууд болон алдааг автоматжуулах ухаалаг системүүдийн ачаар юм. Орчин үеийн загваруудад металлын ядарсан байдал, хатуужил зэрэг асуудлыг эрсээр шалгах мэдрэгчүүд байдаг. Холбооны авто замын байгууллагын судалгаагаар эдгээр хяналтын системүүд гүүрүүдийг их засварын хооронд 30-40 хувиар удаан эдэлдэг. Уур амьсгалын асуудлаар тулгардаг бүс нутгийн хувьд онцгой төмрийн хүдрийн төрөлүүд маш алдартай болж байна. Учир нь тэдгээр нь хүнд цаг агаарын нөхцөлд өртөх үед хамгаалах давхаргыг бий болгож, зам дээр бага удаа засвар үйлчилгээг хийдэг. Эдгээр шинэчлэлүүд нь төмрийн хүчийг ухаалаг тээврийн системийн хэрэглээний материал болгосон бөгөөд ялангуяа өндөр хурдны төмөр замын шугамаар болон өдөр тутам бүх зүйл төгс ажиллах ёстой ачаалалтай хотын тээврийн төвүүдэд ашиглаж байна.