EN
Гуурсан бүтцүүд дээрх салхины ачааллын механизмийг ойлгох
Төвөгтэй салхитой орчинд даралт, сорбц, үүрдүүлэх хүчнүүд
Ганц бүтэц нь салхины гурван үндсэн хүчнүүдтэй тулгардаг: салхиной талд даралт үүсгэж, хөрш талд ба шалын талбай дээр сорхим үүсгэж, шалын ирмүүд ба таванхуудын орчинд үүсгэх үүрдүүлэх нөлөө. Агаар барилгын гадна талд хөдөлж, хурдасаж, сөрөг даралтын бүсүүд үүсгэдэг; хүнд цаг агаарын нөхцөлд түүн даралт нь урд талын даралтаас хойш нь нэмж гуравнай хагас дахин их болж, бүтэц дээр хүчтүүдийн хажуугаа үйлчлэл үүсгэдэг. Шалын хамгийн их аюулд өртөх хэсэг нь ирмүүдийн орчинд вихрүүдийн үүсгэсэн үүрдүүлэх хүчнүүд, ялангуяа хоосон барилгын жингийн хорин хүртэл гучин процентын хооронд байдаг. Жишээлбэл, металл шалын хавтангууд 130 миль/цаг-аас бага салхиной хурданд ч суурьхуудын хоорондын зай, ирмүүдээс холуйн зай, анкерүүдийн гүн зэрэг хүчтүүдийн хамгийн бага шаардлагуудыг хангахгүй тохиолдолд тодорхой бүтэц дээр суурьхуудаас салж, хөдөлж чаддаг. Сүүлийн үр дүнгийн сайн бүтээмж нь вертикал жингийн ба хоризонтал хүчтүүдийн хүчтүүдийн дамжуулалт системийн бат бүтээмжтүүн дээр суурилж, гаднах халхавч, дэмжигч балкас, бүтэц рама, газрын доорх хэсгүүд дээр хүчтүүдийн гомоген дамжуулалт наад захын шаардлагуудыг хангахаас хамаардаг.
Дотоод даралт үүсгэх ба хаалттай ган хүчлүүт бүтцэд хөндлөн ачааллын шилжүүлэлт
Хүрээлэн бүрхүүл бүтээдгүүр хоолойн цонхнууд, дутуу ажиллах хаалгууд эсвэл суулгагүй гадаад хөвөн хавтангаар нь зөрчигдөх үед дотоод даралт үүснэ, түүн дотор хана ба таазан даралт ойролцоогоор 40%-иар нэмэгдмүүр. Дотоод ба гадаад даралтын ялгаа бүтцэд илүү их ачаалал үүсгэж, бүхний тогтвортой байдлыг сулруулмүүр. Барилгын хажуугийн хүчнүүдийг үр дүнтэй хүлээж авахын тулд түүнд шатны хавтгай, давхаргын систем зэрэг интеграцилан холбогдсон диафрагмууд шаардлагатай. Эдгээр бүрдүүлүүрүүд хажуугийн хүчнүүдийг босоо бүтцийн хэсгүүрт — жишээ нь, хүчлүүр хүрээлүүр, моментын хүрээлүүр, шүүрт хананууд — тарганамүүр. Түүн дотор түднүүд фундамент рүү шилжин, тамгалах ёстой. Шинэ үеийн хатуу хүрээлүүр холболтууд хүчтүү буряны үед зангилааны хөдөлгөөнийг багасгамүүр, барилгын хэлбэрт тогтвортой байдлыг хадгалмүүр. Хүчлүүр хүрээлүүр (CFS) хүрээлүүр хананууд ба бүтцийн хавтгайн хавтангаар хослуулж, хажуугийн ачаалалд илүү сайн төвөгтүүд бүтцүүд үзүүлмүүр. Түүднүүд 60 фунт/квадрат фут-т (ойролцоогоор 292 кПа) илүү хүчтүү салхины даралтад төвөгтүүд бүтцүүд үзүүлмүүр, түүн дотор түүднүүд салхины хүчтүүд нь барилгын өндөрсөн хэмжээнд нэмэгдмүүр, түүн дотор урагш хүчтүүд буряны бүснүүдт нь үлдмүүр.
Төвдөн хүчтэй салхин бүсүүдэд зориулан кодоор удирдамжлагдаж буй гуурсан бүтцүүдийн төслийн хиймэл
Хүчтэй салхин бүсүүдэд гуурсан бүтцүүдийн хувьд одоогийн барилгын дүрэмжүүдтэй нийцэх нь үндэсний шаардлага — сонголт биш. Эднүүд нь олон арван жилийн буряны үр дүнгүүд, материал судлал, бүтцүүдийн туршилтын үр дүнгүүдийг нийтлэж, аюулгүй байдал, төшүүрлэх чадвар, нөөцүүдийн үр ашигт ашиглалтыг хангана.
Гуурсан бүтцүүдийн хувьд ASCE 7-16 ба IBC 2024-ийн салхин ачааллын дүрэмжүүд
ASCE 7-16 нь барилгын дээрх салхин ачааллыг тооцох авторитетный арга зүйг үзүүрлэн өгөх бөөртүүд, хурдны даралт, салхин цугцагаа, газрын гадарга төрлийн ангилал гэх мэт чухал параметрүүдийг тодорхойлно. Түүний дүрэмжүүд нь Шинжлэх Ухааны Олон Улсын Барилгын Дүрэм (IBC 2024) дотор шууд хүлээн авагдаж, гуурсан бүтцүүдийн хувьд хүчтэй гол салхин хүчний төшүүрлэх систем (MWFRS) ашиглахыг шаардмуй. Инженерүүд нь:
- Сайт-тодорхой салхин хурдны газрын зураг, барилгын өндөр, газрын гадарга төрлийн ангилалыг ашиглан төслийн салхин даралтыг тодорхойлох;
- Бүх гишүүнүүд ба холболтуудыг үүрдүүлэх, хажуугийн, гравитацийн ачааллын нийлмүүл үйлчлэлийн дагуу төсөлдөх;
- Салхины чиглэлийн шинжилгээгхарилсан олон салхины өнцөг, дотоод даралтын нөхцөл байдлыг ашиглаж системийн үйл ажиллагааг баталгаажуулна.
AISI S240-20 Өндөр салхины хэрэглээний хүйтэн хэлбэрлэгдсэн зэсэд тавигдах шаардлага
AISI S240-20 стандартын хувьд ASCE/IBC-г давхар, өндөр хүчтэй салхины ачаалалтай жижиг хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу хатуу ха Энэ нь:
- Ачааны замын хооронд тасралтгүй байдлыг хадгалахын тулд холболтны нарийвчилгааг сайжруулсан;
- Нөхөн байгуулах тоног төхөөрөмжийн зай, хажуугийн зай, болон түлхүүрний хүчин чадал нь илүү хатуу;
- Хөдөлгөөнд өртөх эрсдэлтэй орчинд тохиромжтой материал, хүчний хамгийн бага товч, үр дүнгийн чанга;
- Хананы бутлуурын, дээврийн бөөний болон хөрсний хүрээний зориулалттай батламжийн стратеги.
Энэхүү тохируулалт нь CFS бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс 150 миль/гай-ээс дээш хэтрэх онцгой үйл явдалд нэгдмэл бүтцийн системтэй хамтарч ажиллахад нь баталгаажуулдаг.
Эдсийн хүчдэлийн эсэргүүцлийн систем, цамцны бүтцийн суурь цэгц
Дэмжигч хүрдүүд, хөндлөн хананууд, ба металлын барилгын диафрагмийн интеграци
Холын хүчтэй эсэргүүцлийн систем (LFRS) нь цамхаг барилга байгууламжийг салхины хүчэлд тэсвэртэй болгодог үндсэн хүрээг бүрдүүлдэг. Хөлбөмбөгтэй рам нь эрдэс эрчим хүчийг түвшний дагуу үйл ажиллагаа явуулдаг диагоналын гишүүдээр дамжуулан авч ажилладаг. Аталгын зэвсэглэг бетон эсвэл зэсний тавилгатай шилжих хана нь хөдөлгөөнд хатуу эсэргүүцэлтэй байдаг. Харин дээврийн болон хөрсний диафрагмыг зөв холбоод, салхины даралтыг бүтэн барилгад тэгш хувааж өгдөг. ASCE 7-16 чиглэлийн дагуу өндөр эрсдэлтэй бүсэд байрлах барилга байгууламжуудад 200 гаруй эрчимтэй салхины хүчнийг даван туулах зориулалттай LFRS шаардлагатай. Энд бүрэн интеграци маш чухал. Эдгээр хэсгүүдийг элсэлт, буудалд холболт, эсвэл хатуу холболт зэрэг аргуудыг ашиглан нэгтгэсэн тохиолдолд бүхэл бүтэн систем илүү сайн ажилладаг. Бодит туршилтаар ийм нэгдсэн системүүд нь орон нутгийн стрессийн цэгүүдийг бууруулж, 4 дүгээр ангиллын хар салхины нөхцөлд ч гэсэн 60 орчим хувиар хэлбэлзлийг бууруулж чадна гэж 2023 онд NIST-ийн сүүлийн үеийн судалгаанаас харагдаж байна.
ICC-, UL- ба FM Global-ийн баталдсан тулгуур системүүд ба холбогч шийдэлүүд
Фундаментын тулгуур нь салхины ачааллын замд сүүлийн, үүрд хүлээж авахын албадмуйн холбоос юм — дээш татагдах, хөврүүлэх ба дараалан газар хүртэл унах гэмтлийг саатуулж. Гуравдагч талын баталдсан холбогч системүүд — ICC-ES AC398 стандартад нийцүүлэн баталдсан — FM Global (2023) үнэлснэр, хэдийн хэрэглэдэг тулгуурүүдтэй харьцуулан дээш татагдах ачааллын төлөө 40% илүү төвөгтүүлж. Ажиллах чадвар нь дараах гурван үндсэн зүйлд хамаарна:
- Тулгуурт хүртэлх гүн нь орон нутгийн хөрсний хөдөлгөөн хүчний төвшин ба тулгуурт хүртэлх чадварын дагуу тохируулж;
- Далайн ба хүйтэн бүснүүдэд зориулж цайржилтгүй материалүүд (жишээ нь: халуун дүүрүүлж цайржилтгүй юм ба төмөр-никель хайлшын төхөөрөмж);
- Нэг цэгт гэмтлийн үүсэхгүйн тулд салхин ба газар хүртэл унах ачааллын нийлмүүл нөхцөлд хүртэлх давхар ачааллын замүүд;
FM Global-ийн баталдсан тулгуур системүүд нь 150 миль/цаг-аас дээшх салхины тогтмол хурдад бүтцэн хадгалж, бүх төрлийн аюулд төвөгтүүлж бүтцэн бүтээмжийг дэмжинэ.
Дэд хавтан ба хүрдний ажиллах чадвар нь өндөр салхины нөхцөлд
Гадаад хаалганы хамтарсан тээврийн цогцолбор нь бороотой тэмцэх гол барьцаа болон бороо их тохиолдож буй цаасан барилга байгууламждад ачааг шилжүүлдэг. Өндөр барилгад 5 кПа-аас дээш даралтын ялгааг дасан зохицуулах, мөн адил агаар, ус, дулаанг холдуулах шаардлагатай. Энэ нь хэвийн хүлээлтээс 4-6 дахин их аюулгүй байдлын маржинтай холбогдлуудыг шаарддаг. Учир нь материал нь цаг хугацааны явцад доройтож, суурилуулга үргэлж төгс байдаггүй. Хүйтэн хэлбэртэй зэс эсвэл CFS-ийн рам нь хүчтэй салхины үед гайхалтай тэсвэртэй байдаг. Жишээ нь, 2022 онд болох Иан хар салхины үед, цаг хугацааны 150 км-ээс дээш хурдтай салхитай ч олон барилга байгууламж нь нэгдэж үлдсэн. Энэ нь ихэвчлэн тэдгээрийн жинтэй харьцуулахад сайн бат бөх, газар хөдлөлтийн үед тэсвэртэй байхын тулд баригдсан холболттой холбоотой. Өнгөрсөн жил "Journal of Constructional Steel Research" сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар, бодит байгууламжтай төстэй бодит нөхцөлд туршиж үзвэл, зогсож буй шоо металл хавтан нь салхины хүчнийг барилга байгууламжид хувааж өгдөг. Үндсэндээ бүх зүйл нь инженерүүд "хүнсний хашаа" гэж нэрлэдэг хатуу ачааны замгаар холбогддог. Эдгээр бүх элемент нь ASCE 7-16 стандартад заасан өргөх хүч, даралтын шаардлагыг дагаж мөрдөх ёстой.
Түгээмэл асуулт
Стальными бүтээцдүүн үйлчилж буй гол салхины хүчнүүд юу вэ?
Стальными бүтээцдүүн салхин тулгарах талд даралт, урвуу талд сорбец, агаарын үсгүүрүүд болон шалгүүрүүд дээр үүрдүүлэлт үйлчилж буй.
Дотоод даралтын нөлөө стальными бүтээцдүүн яаж илэрхийлдүүн?
Барилгын гадаад халхавч хувирч, дотоод даралт үүснүүн — хана ба таазын даралт ойролцоогоор 40% нэмэгдүүн, бүтээцийн даралт ба тогтворгүйдүүн нэмэгдүүн.
ASCE 7-16 ба IBC 2024-ийн заалтууд юу вэ?
Түүдүүн салхины ачааллыг тооцох аргачлалуудыг, хурдны даралт, салхины цохилт нөлөө зэрэг параметрүүдийг тодорхойлдүүн; түүдүүн барилгын дүрэмд интеграци хийдүүн, стальными бүтээцдүүн тогтвортой байхыг хангадүүн.
Стальными бүтээцдүүн суурин холбоосын чухал шалтгаан юу вэ?
Суурин холбоос нь үүрдүүлэлт, хөврүүлэлт ба хумсагдалтыг саатрадүүн; шалгагдсан холбоосын системүүд, коррозид төдийлөн төвөгтүй материалууд ба давхар ачааллын замуудыг ашигладүүн.