Qurilishda mustahkamlikka qarab shakllangan po'lat armaturni qanday tanlash kerak

Shakllangan Po'lat Armaturlar Darajasini va Ularning Inshootdagi Ahamiyatini Tushunish

Shakllangan Po'lat Armaturlar Darajalari va Ularning Mexanik Tasnifi

Deformatsiyalangan po'lat stержenlar megapaskallarda o'lchanadigan cho'zilish chidamlilik darajasiga qarab toifalanadi. Qurilish maydonlarida eng ko'p uchraydigan SD30, SD40 va SD50 darajalari mos ravishda 300 MPa, 400 MPa va 500 MPa atrofida bo'lgan minimal cho'zilish chidamliligiga ega. Bu toifalashtirish ASTM A615 va ISO 6935-2 kabi sanoat standartlariga amal qiladi, bu turli ishlab chiqarilgan partiyalarda cho'zuvchanlikning 485 dan 640 MPa gacha bo'lgan oraliqlarini va 12% dan 18% gacha bo'lgan cho'zilish foizini saqlashga yordam beradi. Yer qudrishlar kuzatiladigan hududlarda qurilishda muhandislar tez-tez seizmik hodisalar paytida singmasdan egiladigan yuqori darajadagi materiallarni belgilaydi. Harakat katta muammo bo'lmagan oddiy binolarda esa past darajadagi variantlar hali ham etarlicha yaxshi ishlaydi va material narxlaridan tejash imkonini beradi.

Cho'zilish Chidamliligi va Yuqori Yuk Ko'taruvchi Tuzilmalardagi Uning Muhim Ahamiyati

Cho'zilish chidamliligi asosan armatura sterjeni doimiy deformatsiyalanish boshlanishidan oldin qancha kuchga chidashini ko'rsatadi. Ustunlarning kvadrat metrga 5000 kN dan ortiq yuklarni qo'llab-quvvatlashi kerak bo'lgan baland binolarda SD400 standartiga mos kamida 400 MPa reytingdagi sterjenlar mutlaqo zarur bo'ladi. Muhandislar talab etilgandan kichikroq sterjenlardan foydalanganida, ular 2019-yilgi ACI standartlariga ko'ra xavfsizlik me'yorida 15% dan 22% gacha kamaytirish qilishadi, bu esa inshootlarning dastlabki bosqichda ishdan chiqish ehtimolini ancha oshiradi. Shu sababli ham mutaxassislari defleksiya chegaralarini aniqlashda har doim cho'zilish chidamliligi raqamlarini tekshiradilar. Inshot qoidalari qavatlarning taranglik uzunligi bilan defleksiya nisbati 1:360 doirasida saqlanishini talab qiladi, shu sababli to'g'ri armatura tanlovi faqat mustahkamlik emas, balki ushbu muhim ishlash talablari bilan mos kelishni ta'minlashdir.

Yuqori Cho'zilish Chidamliligi Temirbetonning Chidamliligini Belgilovchi Omil

3,5 MPa dan oshiq cho'zilish kuchlariga ta'sir qilinganda, taxminan 550 dan 650 MPagacha bo'lgan cho'zilish chidamlilikka ega bo'lgan SD50 klassli strelkalarning turlari betonning yorilishini taxminan 30 dan 40 foizgacha kamaytirishi mumkin. Bu xususiyatlar ularni qattiq sharoitlarga duchor bo'ladigan inshootlarda ayniqsa qimmatbaho qiladi. Suv saqlash rezervuarlari yoki ko'p darajali avtoturargohlar kabi joylarni o'ylab ko'ring, bu erda harakatlanish tufayli takroriy kuchlanish hamda yo'l tuzlari bilan kimyoviy ta'sirlar vaqt o'tishi bilan jiddiy zarar yetkazadi. 2022-yilda Concrete Institute tomonidan nashr etilgan so'nggi tadqiqot ham qiziqarli natijalarga ega bo'ldi. Ularning sinovlari SD50 po'lat bilan mustahkamlangan plitalar SD40 mustahkamlovchi elementlardan foydalangan holda ishlangan plitalarga qaraganda boshlang'ich yorilish paytida deyarli 2,5 marta uzoqroq xizmat qilishini aniqlagan. Bunday farq uzoq muddatli texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari uchun juda muhim.

Shakllantirilgan po'lat strelkalarning turlari (SD30, SD40, SD50) va ularning chidamlilik chegaralari

• SD30 : 300 MPa cho'zilish chegarasi, 450 MPa cho'zilish chidamliligi — nostrukturni partiya uchun mos
• SD40 : 400 MPa gacha cho'zilish chidamliligi, 550 MPa gacha cho'zilish mustahkamligi — turar-joy plitalari va balkonlar uchun standart
• SD50 : 500 MPa gacha cho'zilish chidamliligi, 650 MPa gacha cho'zilish mustahkamligi — ko'priklar va sanoat konstruksiyalari uchun talab etiladi

Nazorat tahlili: Zilzilaga moyil va zilzilaga kam moyil zonalarda noto'g'ri tanlangan armatura darajalari

2023-yilda ASEAN mamlakatlari bo'ylab 12 ta infratuzilma loyihasini o'rganish tashvishli narsani ochib berdi. Zilzila ehtimoli kam bo'lgan hududlarda ishlayotgan qurilish firmalarining taxminan uchdan biri xarajatlarni kamaytirish maqsadida arzonroq SD30 tayoqchalarga almashtirishni boshladi. Bu nimani anglatadi? EERI Seysmik hisobotiga ko'ra, bunday usulda qurilgan binolarning kutilmagan zilzila sodir bo'lganda vayron bo'lish ehtimoli 18% ga ortadi. Boshqa tomondan, shartnomalashuvchilar seysmik faollik ehtimoli haqiqatan ham mavjud bo'lmagan hududlarda SD50 tayoqchalarni o'rnatishsa, inshoatlarni haqiqatan ham xavfsizroq qilmay turib, materiallar uchun 25% ortiqcha pul sarflashadi. Bu qurilish materiallarini umumiy ko'rsatmalarga amal qilish yoki imkon qadar arzonroq echimlarni tanlash emas, balki haqiqiy mahalliy sharoitga qarab tanlash qanchalik muhimligini ko'rsatadi.

Loyihaning talablari uchun quyish kuchini va yuk ko'tarish qobiliyatini baholash

Inshootlar qancha og'irlikni chidashini aniqlashda, inshoot muhandislari tishlangan po'lat armatur ma'lumotlarini qurilayotgan binoning lovisi bilan birlashtirishi kerak. Shuningdek, ular doimiy yuklarni hamda insonlarning harakati va binodagi barcha uskunalar kabi o'zgaruvchan yuklarni ham hisobga olishlari kerak. O'n ikki qavatdan yuqori bo'lgan loyihalarda aksariyat mutaxassislarning tavsiyasiga ko'ra, kamida 415 MPa standartlarga javob beradigan (SD40 darajasi sifatida tanilgan) po'lat armaturdan foydalanish tavsiya etiladi. Bu zilzilalar sodir bo'lganda binolarga qo'shimcha 50% himoya chegarasini ta'minlaydi. O'ttigi yili Taypeyda qurilayotgan yangi tijorat majmuasida shu yondashuv amalga oshirildi, bu yerda dizayn guruhining o'zi potentsial titroqlarni bartaraf etish uchun aniqroq mustahkam materiallardan foydalanishni talab qildi.

Yuqori Binolar Qurilishidagi Cho'zilish Chidamliligi va Xavfsizlik Me'yori O'rtasidagi Bog'liqlik

Yuqori mustahkamlikni 15% ga oshirish (SD40 dan SD50 gacha) 150 km/soatdan yuqori bo'lgan shamol yuklarida qavat panelining egilishini 22% ga kamaytiradi, bu 2024-yilgi ko'p qavatli binolar simulyatsiyasi asosida aniqlangan. Bu yaxlitlikni yaxshilash orqali baland binoarda foydalanuvchilarning xavfsizligi va tuzilmaning barqarorligini oshiradi.

Holat tahlili: Egilgan po'lat armaturning kuchlanish darajasini noto'g'ri belgilash tufayli ko'prikkonstruktsiyasining vayron bo'lishi

2022-yilda Osiyoning Janubiy Sharqidagi bir ko'prik vayron bo'lishi sertifikatlangan darajani almashtirish bilan bog'liq edi — me'yorida ko'rsatilgan SD40 o'rniga muhim ustunlarda SD30 (275 MPa haqiqiy cho'zilish chegarasi) ishlatilgan. Eng yuqori transport oqim davrida kuchlanish markazlari 390 MPagacha yetib bordi, bu esa haqiqiy cho'zilish chegarasidan 41% oshib ketdi va natijada halokat sodir bo'ldi.

Trend: Zamonaviy infratuzilma sohasida SD40 o'rniga SD50 dan foydalanishning o'sayotgan tarqalishi

AQSHNING katta loyihalarining yetti foizi hozirda ustunlar va fondlar uchun SD50-darajadagi armatur (490 MPa cho'zilish chegarasi) ni belgilaydi, bu esa 2021-yildan beri jonsila kodlarni qat'iyroq qilish talab qilinadigan energiya absorbsiyasini 20% ga oshirishga javoban amalga oshirilmoqda.

Egilgan po'lat armatur bilan beton orasidagi bog'lanish kuchi

Tirgakli Sterjen Dizaynlarida Beton bilan O'zaro Mustahkam Bolaqning Mexanikasi

Yuzi tirqishli po'lat sterjenlar silliq sterjenlarga qaraganda taxminan 25-35% yaxshiroq birlanish mustahkamligiga ega, chunki sirtidagi tirqishlar va chandqorlar mexanik qulflashni hosil qiladi. Bu egilgan sterjenlar betonga sovunish jarayonida o'rnatilganda, atrofdagi materialga singib ketadi va tortilganda siljishini to'xtatuvchi kuchlanishlarni yaratadi. Qurilish sohasi sinovlar orqali tirqish o'lchamlari uchun optimal nuqta mavjudligini aniqlagan. Ko'pchilik muhandislar tirqish balandligi va ular orasidagi masofa nisbati 0.06 va 0.12 oralig'ida bo'lishini maqsad qiladi. Bu yer seysmik zonalardagi binolar uchun inson hayoti jihatidan eng muhim bo'lgan inshootlarning barqarorligi uchun juda muhim. Ortiqcha egilish betonni siqib chiqarishi mumkin, yetarlicha emasligi esa sterjenlarning to'g'ri ushlab turilmay qolishiga olib keladi.

Kuchni Uzatish Samaradorigiga Tirqish Naqshining Ta'siri

Sirt grebalarining shakli materiallar bo'ylab yuklarning taqsimlanishida katta rol o'ynaydi. O'tkazilgan sinovlar SD50 mahsulotlarida ko'pincha uchraydigan to'g'ri chiziqli g'reblarga ega bo'lgan po'lat stержenлar atrofida mavjud bo'lgan spiral namunaga qaraganda taxminan 18% yaxshiroq taranglik uzatishini ko'rsatdi. Yangi dizaynlar materiallarning ulangan sirt maydonini maksimal darajada oshirishga e'tibor beradi, lekin hali ham moslashuvchanlikni saqlab turadi. Bu beton inshootlarning kuchli ta'sirlar yoki harakatlarga chidamli bo'lishiga yordam beradi va mustahkamlash elementlariga ushlanishini saqlab turadi — bu muhandislarning amaliy sharoitlarda loyihalashda ayniqsa e'tibor beradigan jihat.

Asosiy ishlash ko'rsatkichlari:

Bu deformatsiyalanuvchi po'lat stержenлarni atrofida beton troshkanligida ham tuzilma ishlashini saqlash imkonini beradi.

Mustahkamlik bo'yicha deformatsiyalanuvchi po'lat stерженлarni joyda aniqlash va qo'llash

Deformatsiyalanuvchi po'lat stерженлarning baholarini vizual va belgilarga asoslanib aniqlash usullari

Ko'pchilik quruvchilar turli bar darajalarini bir zumda aniqlash uchun rangli kodlash tizimlariga tayanadilar. Oddiy sariq chiziq SD30 po'latini belgilaydi, SD50 esa uzunligi bo'ylab joylashgan ikkita qizil chiziq bilan belgilanadi. Shuningdek, qanday mustahkamlikka ega ekanligini ko'rsatadigan alfanumerik belgilar ham mavjud - odatda 500 MPa gacha cho'zilish chegarasini anglatuvchi "50" raqami. Haqiqiy tarkibga kelsak, yana bitta farqni ta'kidlash kerak. SD50 tugunlaridagi riblar SD30 dagi nisbatan yumshoq to'plamlarga qaraganda ancha chiqqan va zichroq joylashgan. Ushbu farqlar inshootlarning strukturaviy buttsiligini mutlaqo muhim bo'lgan alohida qurilish loyihalari uchun materiallarni tanlashda ahamiyatli rol o'ynaydi.

Darajalarni tekshirish va soxtalashtirishdan saqlanish uchun maydondagi sinov usullari

Ultratovushli sinov qurilmalari ASTM E494-22 standartlariga muvofiq elastik modul o'qishini taxminan 3% aniqlikda aniqlash imkonini beradi. Boshqa tomondan, egilish-qayta egilish protseduralari material qanchalik cho'zilishini sinash uchun muhandislarning foydalanadigan usullardir. SD40 talablari ko'rilayotganida ishlab chiqaruvchilar haqiqiy stержень hajmiga nisbatan to'rt marta kichik bo'lmagan radiusga ega bo'linada to'liq 180 daraja egilish amalga oshirishi kerak, bu esa BS 4449:2005 da belgilangan talablarga javob beradi. Buning ahamiyati nimada? To'g'ri sinov o'tkazish orqali Manila shahrida o'ttish yili sodir bo'lgani kabi halokatlar oldini olish mumkin edi, qachonki qurilishchi xodimlari noto'g'ri ravishda mustahkam SD50 sifatidagi material deb belgilangan SD30 po'lat stерженьlarni o'rnatib, butun bir dala uchun tuzilma halokatiga olib kelishdi.

Atrof-muhit ta'siriga qarab nuqsonli po'lat stержень turlarini strategik tanlash

Sulfatli tuproqlarda (pH <4.5) galvanizlangan SD40 tayanchlar korroziya tezligini qoplamasdan 72% ga kamaytiradi (NACE SP0169-2021). Yiliga 15 martta muzlash-ayniq paydo bo'lishi sodir bo'ladigan iqlimlarda epoksi bilan qoplangan SD50 standart baholarga qaraganda bog'lanish mustahkamligini 89% uzoqroq saqlab turadi.

Infrastrukturani kelajakka tayyorlash: tayoqning mustahkamligini kutilayotgan yuk ortishi bilan moslashtirish

Avtoturargohlarda SD40 o'rniga SD50 ko'rsatish kelajakdagi elektr transport vositalari uchun zaryadlash stansiyalarini hisobga olgan holda 2040-yilgacha tuzilma yukini 40% ga oshirishi mumkin (DOT qo'llanmasi). Dastlabki xarajatlar 18% ga oshsa ham, bu oldindan olingan qaror tuzilmaga o'rtacha $740 ming USD ni tashkil etuvchi qayta jihozlash xarajatlaridan qutulish imkonini beradi (ASCE 2023).