EN
Яагаад зэс барилга нь гамшгийн үед тусалдаг вэ?
Өндөр ачааллын үед хурдан, урьдчилан таамаглах хариу үйлдлийг олгодог өндөр хүчтэй-эмсэл харьцаа
Стальнын хүч-жингийн харьцаа барилгын гамшгийн үед түүний төлөөлөх чадварыг ихэд тодорхойлдог. Сталевын хүрд нь сууринд илүү ачаалал үүсгэхгүйн хувьд газар хөдөлгөөний үед үүсдэг хүчтүү хажуугийн хүчнүүдийг төвдөр дагуу хүлээн аваа. Газар хөдөлгөөн үед хөнгөн материалүүд нь барилгын доторх хүчний дамжуулалтыг багасгадаг, гэтэдүүр бүх зүйлс нь холбоотой байхыг хадгалдаг. Сталевын яагаад ийнхүү сайн ажилладаг вэ? Түүний молекулүүд нь дунджаар тогтмолж, ингэдүүр инженерүүд стальд ачаалал үүсгэх үед түүний хэрхэн урвуу үйлчлэхийг урьдчилан таамаглаж чаддаг. Энэ найдвартай чанар нь барилгын бүтцүүдийн газар хөдөлгөөн, хүчтүү салхин, бүх бусад аюулт үзэгдлүүдийн үед аюулгүй байх, тогтмолж байх чадварыг дэмжидог.
Хуурхай чанар ба энергийн диссипация: газар хөдөлгөөний үед сталийн хүрд хэрхэн аюулгүй деформацид ордог
Хүнд хүчний хувьд зэс нь газар хөдлөлтийн үед хяналттай хэлбэрээр хэлбэржиж, гэнэт эвдрэхгүй байх боломжтой бөгөөд энэ нь хатуу барилгын материалын хувьд аюулгүй байдлыг хангахад чухал ач холбогдолтой юм. Хилэгдэлд өртөх үед зөөврийн барилга нь инженерийн нэрээр гистерезисийн мөчлөгийн үеэр бүдэрч, дараа нь хэд хэдэн удаа буцаад буцаад эргэж ирдэг. Газар хөдлөлтийн үр дагаврын талаар хийсэн судалгаагаар, төмөр барилгуудыг нь 60 хувь бага засварлах шаардлагатай байдаг. Хэдэн архитектор, инженерүүд газар хөдлөлтийн хүчтэй, байнга тохиолддог бүсэд барилга барихад төмөр барилгыг илүү их хэрэглэдэг.
Газар хөдлөлтөд тэсвэртэй дизайн дахь зөөврийн бүтцийн гүйцэтгэл
Дорнод дахь газар хөдлөлтийн ачаалалтай системүүд
Төмрийн барилга нь газар хөдлөлтийн хохирол учруулахын тулд голчлон талын хүчэлд тэсвэртэй хоёр төрлийн системээр тусалдаг. MRF-ийн тусламжтайгаар, бээлий нь суудалд баттай холбогддог тул хөдөлгөөнд орох үед хяналттай хэлбэрээр буруулж болно. Эдгээр нь архитекторуудад орон зайн уян хатан байдал хэрэгтэй байдаг дунд шатны барилга байгууламжийн хувьд сайн ажилладаг, учир нь харагдах тэтгэмж бага байдаг. CBF нь рамны дагуу шилжин хатуу зэсний сэлбэг нэмж өөр арга хэмжээ авдаг. Энэ нь тэдгээрийг талын хөдөлгөөнд маш хатуу болгодог. Тийм ч учраас хүчтэй газар хөдлөлтийн эрсдэлтэй бүс нутгийн олон барилга энэ аргыг илүүд үздэг. Зарим инженерүүд олон талын чиглэлээс газар хөдөлгөөн хийхэд тусгай хамгаалалтыг хангахын тулд хоёр системийг нэгтгэж ажилладаг. Үүнээс гадна нэмэлт хэмжээний дутагдал нь барилгын эзэд нь нэг системтэй төслийнхээс илүү тааваргүй дарамтыг зохицуулж чадна гэдгийг мэдэж сэтгэл амар амгалан байдаг.
| Системийн төрөл | Эрчим хүчний урвалын механизм | Хамгийн сайн хэрэглээ | Хилжих замын хяналтын үр ашиг |
|---|---|---|---|
| Хэсэг хугацаагаар тулгарахгүй | Холбооны пластик шилжилт | Нээлттэй загварын коммерциал тавархай | Дунд зэрэг (0.7–1.2% хазайлт) |
| Хүчдэлт хүрээ | Хүчдэлт хүрээний хөвөрхөн бүүрс/үйлдмүүр | Түлхүүр хүчтэй салхиний/газар хөдөлгөөний бүснүүд | Өндөр (0.3–0.5% хазайлт) |
MRF-үүд нь AISC 341-22 дагуу холбогдосон хэсгүүдийн нарийн зохион бүтээлт шаардлагатай бөгөөд хүчдэлт чадварыг 25% илүүд үзүүрлэн өгдөг. CBF-үүд нь давхарга хоорондын хазайлтыг хүртэл 40%-иар бүүрснүүдийн байршлын шаардлагаас шалтгаалан давхаргын төлөвлөлтийг хязгаарлаж, бүүрснүүдийн байршлын шаардлагаас шалтгаалан давхаргын төлөвлөлтийг хязгаарлаж (FEMA P-2098, 2023).
Шиновцаар: Үлдэгдэл хазайлтыг бүүрснүүдийн байршлын шаардлагаас шалтгаалан давхаргын төлөвлөлтийг хязгаарлаж, бүүрснүүдийн байршлын шаардлагаас шалтгаалан давхаргын төлөвлөлтийг хязгаарлаж
Бүтэц нь гамшгийн дараа дахин ашиглалтад орж, хүмүүс түүнд буцаж орж, ажиллахын тулд үлдэгдэл хазайлт (drift) хорогдуулах нь их чухал. Өөрсдийн төвд буцаж ордог ганц холболтууд (self-centering steel connections) нь түүнд гайхалтай үр дүн үзүүлдэг. Түүнд бүтцийн хүчлэлт үүрд хүртэл хазайлт үүсгэдэг пост-тэншн тэндонас (post-tensioned tendons) юм уу тусгай шүүрхүүн дурьдаг хойшоо санах дагуу хийл (shape-memory alloys) ашигладаг. Сүүлд опубликован ASCE-ийн «Структур инженерийн судлал» (Journal of Structural Engineering) сэтгүүлд түүний талаарх судалгаа нь үлдэгдэл хазайлтыг 60–80 хувь хүртэл бүүр бууруулж чаддаг гэж зааж өгдөг. Түүн дээр, янз бүрийн ганц дамперууд (steel dampers) мөн тусламж үзүүлдэг. Хугаралын хязгаарлагч хүчлэлт хүрдүүрүүд (Buckling Restrained Braces, BRBs) болон бүтцийн бүтэн бүүрдүүлэх чадварыг хадгалж, газар хөдөлгөөн үед шоккыг шингээдэг бүс хазайлт үүсгэдэг бүх төрлийн төхөөрөмжүүд (shear-yielding devices). Жишээ нь, сүүлд Осака хотод хийгдсэн модернизацийн ажил. Түүнд инженерүүд BRB-үүд суулгаж, туршилтын симуляцид бүтцийн хазайлтыг аюулгүй хязгаарт хадгалж чаддаг. Үр дүн? Хамгийн их хазайлт зөвхөн 1,8% бөлгөөн, үлдэгдэл хазайлт нь зөвхөн 0,2%-т бууруулж чаддаг. Түүн подобный үр дүн нь гамшгийн дараа санхүүгийн хүрээс гарч, нийгэмд хурдан сэргэж, ажиллахын тулд их чухал.
Ногоон салхи, хар салхины эсрэг зэвсэгт хүчний бүтцийн бат бөх байдал
Хүйтэн цамцны барилга байгууламжийн циклоны салхины дэргэдэх динамик зан байдал: Япон болон Халхын голын эргийн тохиолдлын судалгааны баримт
Төмрийн барилга нь эрчим хүчийг урьдчилан таамаглах боломжтой үедээ динамик хэлбэрээр уян хатан байж чаддаг тул циклоныг илүү сайн даван туулж чаддаг. Энэ жижиг бүтэц маш хүчтэй салхитай тулгарахад гэнэт эвдэрэхээсээ илүү хяналттайгаар ургадаг. Тэд салхины хүчийг бүтэн барилга аюулгүй удирдаж болох дэмдэлтэд хувиргадаг. Японы тайфуны бүс болон Америкийн говийн эрэг зэрэг газруудын баримт үүнийг маш сайн баталж байна. Тухайн газрын инженерүүд зөв баригдсан үедээ цахилгаан 150 км/ц-ээс дээш хурдтай байхад ч цахилгаан бүтэн хэвээр байдаг гэдгийг дахин дахин олж харсан. Энэ нь 4 дүгээр ангиллын хар салхины газар нутагтай тэнцэх. Эдгээрийн хүчинд цаасан маш сайн тулгарахад хэд хэдэн шалтгаан байдаг.
- Материалын хувьд сонголт хийх боломжтой , төмрийн хүдрийн өндөр хүч чадал жин харьцааг ашиглан тогтвортой байдлыг алдахгүйгээр аюулгүй талын хөдөлгөөнийг зөвшөөрдөг
- Цонхны түвшинд эрчим хүчний урсалт , Холбоо, гишүүд салхины хүчнийг ургамалтай даамжлагад хувиргадаг
- Аэродинамикийн дасан зохицох чадвар , хуурай профильтэй, салхины эсэргүүцлийг багасгах, улам бүр уналтыг урьдчилан сэргийлэх
Хэдэн арван жилийн турш хэрэгжиж ирсэн судалгаанаас харахад, салхины эсрэг тэсвэртэй дэд бүтцийн хэмжээнд зэвсгийн барилга байгууламжийг баталгаажуулсан циклоны бүсэд хуульд нийцсэн цаасан барилга байгууламжийн амьд үлдэх хувь нь > 90% байна.
Ашигт малтмалын байгууламжийн системийн гал түймрийн эмзэг байдлыг шийдвэрлэх
Төмөр нь газар хөдлөлтийн болон салхины тэсвэртэй байхдаа онцгой байдаг боловч түүний механик шинж чанар 550 ° C (1022 ° F) -ээс дээш үед буурдаг бөгөөд энэ нь ачаа тээвэрлэх чадварынхаа хагасыг алдаж болно. Орчин үеийн гал хориотой загвар нь үүнийг нэгдсэн идэвхтэй болон идэвхтэй стратегиар бууруулдаг:
- Галны эсрэг хамгаалалтын систем (PFP) үүнд: -хүчлийн цахилгаан, -хүчлийн цахилгаан, -хүчлийн цахилгаан, -хүчлийн цахилгаан, -хүчлийн цахилгаан, -хүчлийн цахилгаан, -хүчлийн цахилгаан, -хүчлийн
- Үйл ажиллагааны систем түүнд үүрэгт халхавч, дууны тааруул, агаарын шүүртүүр, галын урьдчилан илрүүлэх сигнализаторууд ба дүүрэн цацрагчид орж, галын анхны үед нь дөлгөөний тархалтыг хязгаарлана
- Бүлгээсэн галд төвөгтүүр бүхий хана, шал, хоолойн саадуудыг ашиглан галыг хязгаарлана, бүтцэд тогтвортой байдал хадгалана
Хамтдаа эднэд нь критик хугацаа уртасгана: хамгаалттай ганган балкас нь стандарт галын нөхцөлд 60–120 минут хүртэл төвөгтүүрт төдийлүүн хүлээж чадна, харин хамгаалтгүй хэсгүүд нь зөвхөн 15 минут хүртэл. Ганган бүтцийн ямар нэг материал галд төвөгтүүр бүхий биш, гэтэд ганган бүтцийн хүчирхүүл, кодод нийцсэн гал техникт хамгийн сайн нийцэж, дулааны сул талыг найдвартай удирдаж чадах рискин хувиргана.
Түгээмэл асуулт
Яагаад ганган бүтцүүд сейсмик бүтцүүдэд илүүдүүлж ашигладаг вэ?
Ганган бүтцүүд сейсмик бүтцүүдэд илүүдүүлж ашигладаг нь түүний өндөр хумсагчлагч чадвар, энергийн дассац хүчирхүүлд бүтцүүд нь галзүүрт үед нь аюулгүй хүлээж чадах чадварын тулд. Энэ чадвар нь түүний хүчдлэлд үед нь таамаглаж чадах хариу үйлдлэд нь нийцж, сейсмик нөхцөлд бүтцүүд нь төдийлүүн тогтвортой байна.
Ганган бүтцүүд салхины ба тайфунд төдийлүүн тогтвортой байдалд яаж хувь нэмрүүлдэг вэ?
Стальными бүтэц нь динамик хөдөлмүрт бөхийж, салхины хүчнийг хялбархан хөдөлгөөнүүд болгож хувиргаж, тайфун, ураган зэрэг өндөр салхины нөхцөлд бүтц нь хадгалагдахыг хангаж. Түүний аэродинамик тохируулга ба сургууль хөдөлмүрт чанар нь салхины эсэргүүцлийг хамгийн бага түвшинд хадгалж, бүтц нь задрахыг саатууж.
Сталь бүтцүүдийн галын нөхцөлд хамгаалахын тулд ямар арга хэмжээ авдаг вэ?
Сталь бүтцүүдийн галын нөхцөлд хамгаалахын тулд архитекторууд интумесцент хучилт зэрэг пассив галын хамгаалалтын арга хэмжээсүүдийг хэрэглэдэг, мөн дымны сигнализатор, шүүрүүр зэрэг идэвхт системүүдийг суулгадаг. Галын тархалтыг хязгаарлахын тулд бүтцүүдийг хуваалцах (компартментализаци) арга хэмжээ нь галын нөхцөлд сталь бүтцүүдийн хадгалагдах хугацааг уртасгаж.