Რომელი პროექტები შეესაბამება დეფორმირებულ ფოლადის მავთულს ყველაზე კარგად?

სეისმურად მდგრადი სტრუქტურები: რატომ არიან დეფორმირებული ფოლადის ღეროები წარმატებულები დატვირთვის ქვეშ

ბმის სიმტკიცისა და ზედაპირის დეფორმაციის როლი სეისმურ მდგრადობაში

დეფორმირებული ფოლადის ძელები შენობებს მიწისძვრების დროს უკეთესად ახერხებენ დგომას, რადგან მათ ზედაპირზე არის სპეციალური ქედები და ამობურცულობები, რომლებიც იჭერს მათ გარშემო არსებულ ბეტონს. ეს უსწორმასწორობები ზრდის ფოლადის ბეტონზე მიკვრის ხარისხს დაახლოებით 40-60 პროცენტით, ჩვეულებრივ ძელებთან შედარებით, რაც ნიშნავს, რომ რყევის ძალები სწორად გადაეცემა ნაწილების დაშორების ნაცვლად. აქ ნამდვილად მნიშვნელოვანია, რომ ეს დეფორმაციები ანაწილებენ მიწისძვრის ენერგიას მთელ ბეტონის კონსტრუქციაზე და არ აძლევენ საშუალებას, რომ მთელი ეს ძალა დაგროვდეს ერთ ადგილას, სადაც შეიძლება ბზარები წარმოიშვას. კიდევ ერთი უპირატესობა, რომელზეც არავინ საუბრობს, არის ის, თუ როგორ უმკლავდება ეს ტექსტურირებული ძელები ფოლადისა და ბეტონის გაფართოებას სხვადასხვა გზით, როდესაც ტემპერატურა იცვლება კატასტროფების დროს. და, ალბათ, ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის, რომ ისინი საშუალებას აძლევენ შენობებს მოხრას და რხევას სრული დაშლის გარეშე. ეს მოქნილობა დღესდღეობით სტანდარტულ პრაქტიკად იქცა მიწისძვრებისადმი მიდრეკილ ადგილებში.

რეალურ სამყაროში მუშაობა: მიწისძვრებისადმი მიდრეკილი რეგიონების (ნეპალი და ჩილე) შემთხვევების ანალიზი

ნეპალსა და ჩილეს სამშენებლო რეგულაციები მიწისძვრების შემდგომი საფუძვლიანი შემოწმების შემდეგ დეფორმირებული ფოლადის ძელების გამოყენებას მოითხოვს. როდესაც 2015 წელს კატმანდუში გორხას 7.8 მაგნიტუდის მიწისძვრამ დაამარცხა, ასეთი დაგრეხილი ძელების მქონე შენობების ჩამონგრევის შემთხვევები დაახლოებით 70 პროცენტით ნაკლები იყო, ვიდრე ჩვეულებრივი სწორი არმატურის მქონე შენობების. იგივე ამბავი განვითარდა ჩილეში 2010 წელს მაულეს 8.8 მაგნიტუდის მიწისძვრის დროს. იქაური ცათამბჯენები, რომლებშიც Fe500D დეფორმირებული ძელები გამოიყენებოდა, მთელი ამ ძლიერი რყევის დროს ფეხზე იდგნენ. მომხდარის შესწავლის შემდეგ, ექსპერტებმა აღმოაჩინეს, რომ დეფორმირებული ძელების მქონე სვეტები რამდენიმე ცვლას უპრობლემოდ ატარებენ, რაც ადამიანებს ძვირფას წუთებს აძლევს უსაფრთხოდ გასასვლელად. ძველი, უბრალო არმატურის კონსტრუქციები, როგორც წესი, მთლიანად ინგრევა მაშინ, როდესაც მიწა ძლიერად რყევას იწყებს. ეს საკმაოდ მარტივია. მასალების მოხრისა და გაჭიმვის უნარი, რომელიც ფოლადის ზედაპირზე ამ დეფორმაციებით არის გამოწვეული, დიდ განსხვავებას ქმნის სიცოცხლის გადარჩენასა და კატასტროფების დროს მათ დაკარგვას შორის.

მაღალი ხარისხის დეფორმირებული ფოლადის ღეროებით პლასტიურობისა და კონსტრუქციულობის დაბალანსება

დღეს სეისმური დიზაინი მოითხოვს გამაგრების მასალებს, რომლებსაც შეუძლიათ საკმაოდ გაჭიმვა გატეხვამდე და ამავდროულად, სამშენებლო ობიექტებზე მათი გამოყენება საკმაოდ მარტივია. მაგალითად, ავიღოთ Fe500D ფოლადი, რომელიც გატეხვამდე 18-დან 25 პროცენტამდე იჭიმება, რაც რეალურად აღემატება საერთაშორისო სამშენებლო კოდების უმეტესობის მოთხოვნებს და ამავდროულად საკმარისად მოქნილი რჩება, რათა შექმნას რთული არმატურის გალიები, რომლებიც საჭიროა სეისმომედეგი კონსტრუქციებისთვის. კიდევ უკეთესია უფრო მაღალი ხარისხის ვარიანტები, როგორიცაა Fe550D, რომელიც დაახლოებით 15%-ით მეტ სიმტკიცეს იძლევა, ისე, რომ ძელები არ არის ძალიან ხისტი კუთხეებში ან ვიწრო სივრცეებში მოსახვევად. ჭკვიანმა ინჟინრებმა იციან, რამდენად მნიშვნელოვანია ამ ძელების ნეკნების ნიმუშის შესაბამისობაში მოყვანა იმ ბეტონის ნარევის ტიპთან, რომელთანაც მუშაობენ. უფრო ღრმა ნეკნები შესანიშნავად ერწყმის უფრო თხევად ბეტონს, ხოლო უფრო პატარა პროფილები უკეთესად უმკლავდება უფრო მყარ ნარევებს. სწორად თუ ამას გააკეთებთ, დეფორმირებული ძელები არა მხოლოდ გაუძლებს მნიშვნელოვან დატვირთვას მიწისძვრების დროს, არამედ უზრუნველყოფს მშენებლობის გლუვ მოძრაობას, რადგან მუშებს შეუძლიათ მათი მოხრა, შეკვრა და განლაგება დიდი ინფრასტრუქტურული პროექტების სტანდარტული პრაქტიკის შესაბამისად.

რკინაბეტონის ელემენტები: სხივები, ფილები და სვეტები

დეფორმირებული ფოლადის ღეროების გამოყენებით მოღუნულ ელემენტებში დატვირთვის გადაცემის და ბზარებისადმი მდგრადობის გაუმჯობესება

როდესაც ისინი გამოიყენება ძელებსა და ფილებში, დაგრეხილი ფოლადის ძელები, რომლებსაც ჩვენ დეფორმირებულ არმატურას ვუწოდებთ, მნიშვნელოვნად ზრდის სტრუქტურის მოხრის ხარისხს დატვირთვის ქვეშ. მათ ზედაპირზე არსებული პატარა ქედები ფოლადსა და მიმდებარე ბეტონს შორის გაცილებით უკეთეს ფიქსაციას ქმნის. ეს ნიშნავს, რომ დატვირთვა უფრო თანაბრად ნაწილდება მასალაზე და ბზარების წარმოქმნას უფრო მეტი დრო სჭირდება. ჩვეულებრივი გლუვი არმატურა უბრალოდ არ ასრულებს ამ საქმეს სწორად, რადგან ის საშუალებას აძლევს ნაწილებს ერთმანეთზე გადაადგილდნენ მანამ, სანამ რაღაც მოულოდნელად არ გატყდება. დეფორმირებული ძელები განსხვავებულად მუშაობს, თუმცა ისინი ნელ-ნელა შთანთქავენ გაჭიმვის ძალებს, რაც ხელს უშლის ბზარების გაუარესებას მათი გაჩენის შემდეგ. დღესდღეობით სამშენებლო კოდების უმეტესობა მოითხოვს ნეკნებიანი ძელების გამოყენებას იქ, სადაც დიდი დაჭიმულობაა, განსაკუთრებით სვეტების შეერთებების გარშემო და შუა წერტილებში, სადაც ნივთები შეიძლება სწრაფად გაფუჭდეს, თუ სათანადოდ არ გამაგრდება. ლაბორატორიულმა ტესტებმა აჩვენა, რომ სწორად დამონტაჟების შემთხვევაში, ამ დეფორმირებულ ძელებს შეუძლიათ ბზარების პრობლემების დაახლოებით 40%-ით შემცირება ძელის კონსტრუქციაში. ეს დიდ განსხვავებას ქმნის იმ სტრუქტურებისთვის, რომლებსაც მუდმივი შეკეთების გარეშე ათწლეულების განმავლობაში სჭირდებათ გაძლება.

დეფორმირებული და უბრალო არმატურა: მუშაობა უწყვეტი სხივ-ფილის სისტემებში

ინტეგრირებული სხივ-ფილის კარკასული სისტემების შემთხვევაში, დეფორმირებული ძელები უბრალოდ უკეთესად მუშაობს, ვიდრე ჩვეულებრივი არმატურა ნორმალური მუშაობის დროს, ასევე მაშინ, როდესაც ნივთები თავის ზღვრებს სცდება. მათი მექანიკურად ერთმანეთთან დამაგრების წესი ხელს უშლის სრიალს ფილებსა და ძელებს შორის შეერთების წერტილებში, რაც სინამდვილეში ქმნის იმ კომპოზიტურ მოქმედებას, რომელზეც მუდმივად ვსაუბრობთ და მთლიანობაში მთელ სისტემას უფრო მყარს ხდის. დეფორმირებული არმატურით უწყვეტად აგებული სისტემები დაახლოებით 30%-ით ნაკლებ მოხრას ავლენენ და ბზარებს გაცილებით ვიწროდ ინარჩუნებენ მსგავსი დატვირთვების დროს. ამ გაუმჯობესების ძირითადად ორი ძირითადი მიზეზი არსებობს. პირველ რიგში, ეს არის ძვრის ძალების უკეთესი გადაცემა ამ შეერთებებში. მეორეც, არის ის, რასაც ჩვენ მდგრადი დეფორმაციის თავსებადობას ვუწოდებთ. უბრალო არმატურის შემთხვევაში, დაძაბულობა, როგორც წესი, ადგილობრივად კონცენტრირდება და ეს დროთა განმავლობაში აჩქარებს დაშლის პროცესს. ყველა ამ უპირატესობის გამო, კონსტრუქტორების უმეტესობა ამ ტიპის სისტემების დიზაინის შექმნისას პირდაპირ Fe500D კლასის დეფორმირებულ ძელებს მიმართავს. მათ იციან, რომ ეს კონკრეტული კლასი გთავაზობთ სიმტკიცის სწორ ნაზავს დეფორმაციის დროს და საკმარის გაჭიმვას მოულოდნელი დატვირთვების გასატარებლად.

ინფრასტრუქტურული პროექტები: ხიდები, გზატკეცილები და ესტაკადები

დეფორმირებული ფოლადის ღეროების მაღალი დაღლილობისადმი წინააღმდეგობა ციკლური მოძრაობის დატვირთვის ქვეშ

დეფორმირებული ფოლადის ღეროები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ სტრუქტურებში, რომლებიც წლების განმავლობაში განმეორებით მძიმე დატვირთვას განიცდიან, განსაკუთრებით ისეთ ნაგებობებში, როგორიცაა ხიდების ტერასები, გზატკეცილების გაფართოების შეერთებები და ესტაკადებზე შეერთებები. ამ ღეროების ნეკნები რეალურად ქმნიან ძლიერ მექანიკურ კავშირს მიმდებარე ბეტონთან. ეს ხელს უწყობს მუდმივი ციკლიდან გამომდინარე დაძაბულობის განაწილებას და ხელს უშლის იმ პაწაწინა ბზარების დროთა განმავლობაში ზრდას, რაც მასალების დაღლილობის დროს ცვეთის ერთ-ერთი მთავარი მიზეზია. პრაქტიკაში ეს ნიშნავს, რომ სტრუქტურა გაცილებით დიდხანს რჩება ხელუხლებელი ათასობით დატვირთვის ციკლის გავლის შემდეგაც კი. როდესაც ინჟინრები სეისმურ რეკონსტრუქციაზე მუშაობენ, ისინი ეყრდნობიან იმავე თვისებას, რაც შენობებს უფრო უსაფრთხოს ხდის მიწისძვრების დროს. ღეროები ძველ ხიდებს საშუალებას აძლევს კონტროლირებადი გზით დეფორმირდნენ წონის ტარების უნარის დაკარგვის გარეშე, მას შემდეგ, რაც ისინი დენადობას დაიწყებენ. სწორედ ამიტომ, პროფესიონალები თითქმის ყოველთვის ასახელებენ დეფორმირებულ ღეროებს, როდესაც მათ სჭირდებათ ისეთი რამ, რაც ათწლეულების განმავლობაში გაუძლებს დაღლილობას და მაინც საიმედოდ იმუშავებს დენადობის ზღვრის მიღწევის შემდეგ.

თქვენი პროექტისთვის შესაფერისი დეფორმირებული ფოლადის ზოლის შერჩევა

ინდურ და ASTM სტანდარტებში Fe415, Fe500D და Fe550D კლასების შედარება

სწორი კლასის ფოლადის არჩევა ძირითადად დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად ძლიერია იგი დაძაბულობის დროს (დენადობის ზღვარი) და რამდენად შეუძლია მისი გაჭიმვა გატეხვამდე (პლასტიურობა) შორის ოპტიმალური ბალანსის პოვნაზე, ამასთან ერთად, გაითვალისწინეთ, თუ რა სახის რისკების წინაშე შეიძლება აღმოჩნდეს შენობა. ავიღოთ Fe415 IS 1786 სტანდარტების მიხედვით - მას აქვს დაახლოებით 415 მპა დენადობის ზღვარი და მინიმუმ 14.5%-იანი წაგრძელება. ეს საკმაოდ კარგად მუშაობს მცირე საცხოვრებელი შენობებისთვის, რომლებიც მდებარეობს იმ ადგილებში, სადაც მიწისძვრები დიდად საზრუნავი არ არის. ასევე არსებობს Fe500D, რომელიც გვაძლევს 500 მპა სიმტკიცეს პლუს 16%-იან მინიმალურ წაგრძელებას. ინდოეთში მშენებლები, როგორც წესი, ამ ვარიანტს ირჩევენ III-დან V-მდე სეისმურ ზონებში მდებარე მაღალი შენობებისთვის, რადგან ის უკეთ უმკლავდება რყევებს მიწისძვრების დროს. იმ სიტუაციებისთვის, რომლებიც მოითხოვს კიდევ უფრო მეტ კუნთოვან ძალას კვადრატულ ინჩზე, შესაძლოა მძიმე დატვირთვის ან შეზღუდული სივრცის გამო, Fe550D კარგად შეესაბამება ამ კრიტერიუმებს. ის აკმაყოფილებს ASTM A615 სპეციფიკაციებს 550 მპა სიმტკიცით და მსგავსი გაჭიმვის უნარით. ისეთი ქვეყნები, რომლებიც სერიოზული მიწისძვრის საფრთხის წინაშე დგანან, როგორიცაა იაპონია და კალიფორნია, კვლავ Fe500D-ს ოქროს სტანდარტად მიიჩნევენ ისეთი სტრუქტურების დიზაინში, რომლებიც მიწისძვრების გვერდითი ძალებისადმი წინააღმდეგობას საჭიროებენ.

ღეროს ზომისა და კლასის შესაბამისობა სტრუქტურულ მოთხოვნებთან და გარემო პირობებთან

სწორი დიამეტრისა და ფოლადის ხარისხის შერჩევა დიდწილად დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა სახის დატვირთვას უნდა გაუძლოს და სად დამონტაჟდება. სანაპირო რაიონებში, როგორც წესი, საჭიროა 16-დან 32 მმ-მდე ზომის Fe500D ფოლადისგან დამზადებული ძელები, რომლებსაც აქვთ ეპოქსიდური ან თუთიის გალვანიზაციის მსგავსი დამცავი საფარი, მარილიანი წყლით დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. დიდი რაოდენობით სატრანსპორტო ნაკადის მქონე კონსტრუქციების მშენებლობისას, როგორიცაა ესტაკადები და საავტომობილო ხიდები, ინჟინრები ხშირად იყენებენ უფრო დიდ ძელებს, რომელთა დიამეტრი 25-დან 40 მმ-მდეა, მაღალი ხარისხის ფოლადის გამოყენებით. ეს უფრო დიდი ზომები უკეთესად უძლებს მუდმივ დატვირთვას და ამცირებს შემდგომი შეკეთების ხარჯებს. მეორე მხრივ, მინიმალური რისკის ფაქტორების მქონე მშრალ რეგიონებში მდებარე შიდა ბეტონის ფილებს შეუძლიათ თავი დააღწიონ დაახლოებით 8-დან 12 მმ-მდე ზომის Fe415 ძელებს, რადგან ისინი არ ექვემდებარებიან ექსტრემალურ პირობებს. ნებისმიერი ფოლადის არმატურის შეძენამდე, გონივრული პრაქტიკაა ამ სერტიფიცირების შტამპების შემოწმება ისეთ სტანდარტებთან, როგორიცაა IS 1786 ან ASTM A615 სპეციფიკაციები. ეს მარტივი ნაბიჯი ხელს უწყობს მასალის წარმოშობის დადგენას, ადასტურებს, რომ ის აკმაყოფილებს უსაფრთხოების რეგულაციებს და უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ მუშაობას სხვადასხვა პროექტში.