የብረት አሠራሮች መሰረታዊ ነገሮች

** ጠቃሚ የባለሙያ ማስታወሻ፡** ይህ የማህደር ትምህርታዊ ጽሑፍ እንጂ የአሁኑ የንድፍ ዝርዝር፣ የማይንቀሳቀስ ስሌት፣ የመጫን አቅም ማረጋገጫ ወይም የማምረት እና የመሰብሰቢያ መመሪያዎች አይደለም። የአረብ ብረት አወቃቀሮች ንድፍ ትክክለኛ እርምጃዎችን, ግንኙነቶችን, መረጋጋትን, ድካምን, እሳትን, ዝገትን እና ሌሎች አስፈላጊ ሁኔታዎችን በተፈቀደላቸው ዲዛይነር ኃላፊነት መሰረት በትክክለኛ ደንቦች እና ደረጃዎች መሰረት ማካተት አለበት.

የብረት አወቃቀሮችን ዲዛይን ማድረግ እና መገንባት አሁን ያለው የሳቮ ኩሲች የህዝብ አቅርቦት አካል አይደለም. የዛሬው የምርት ትኩረት የእንጨት መስኮቶች፣ የእንጨት-አልሙኒየም መስኮቶች እና ብጁ በሮች ያካትታል።

የአረብ ብረት አወቃቀሮች በአብዛኛው በጋለ ብረት የተሰሩ በመሆናቸው የተለመደ ባህሪ አላቸው. መቀላቀል የሚከናወነው ሾጣጣዎችን ፣ ዊንጮችን ወይም ብየዳን በመጠቀም ነው። ይህ ለድልድዮች ፣ ለህንፃዎች ፣ ለኢንዱስትሪ እና ለማዕድን ፣ ለሀይድሮሊክ ምህንድስና ፣ ምሰሶዎች ፣ ማማዎች ፣ ታንኮች ፣ ሰፋ ባለ መልኩ እና ለክሬኖች ፣ ለመርከብ ግንባታ ፣ ለቦይለር ፣ ወዘተ የብረት አሠራሮችን ያጠቃልላል።

ቁሶች

የብረት ግንባታዎች ዋናው የግንባታ ቁሳቁስ ከግንባታ ጥራት ያለው ብረት S235, S275, S355, S420, S450 መገለጫዎች ናቸው. በደረጃው ላይ በመመስረት የተለያዩ የግንባታ ብረት ዓይነቶች አሉ, በምደባው ውስጥ ያለው ቁጥር ብዙውን ጊዜ የአረብ ብረት ጥንካሬን ያመለክታል. በርካታ የፊደል ምልክቶች አሉ, በዚህ ሁኔታ ውስጥ S መዋቅራዊ ብረትን ያመለክታል. በጣም የተለመዱት ቅጾች S, B (የኮንክሪት ብረቶች, ማጠናከሪያ) እና Y (የቅድሚያ ብረት) ናቸው.

የአረብ ብረት ድጋፎች

ብዙ አይነት የብረት ፕሮፋይል ድጋፎች አሉ እና እያንዳንዱ የራሱ ዓላማ, ጥቅሞች እና ጉዳቶች አሉት.

• ዩ-መገለጫዎች
• ጠባብ እግሮች ያላቸው I-መገለጫዎች (IPE፣ IPN)
• ሰፊ እግሮች ያላቸው አይ-መገለጫዎች (HEA፣ HEB፣ HEM፣ HD)
• ባዶ መገለጫዎች/ሳጥኖች (ክብ፣ ካሬ፣ አራት ማዕዘን)
• ሉሆች
• ቀዝቃዛ-የተፈጠሩ ምርቶች (በቀዝቃዛ ጠፍጣፋ ስትሪፕ እና ጠፍጣፋ ስትሪፕ በመጠምዘዝ የተገኘ)

እያንዳንዳቸው እነዚህ መገለጫዎች በቅርጽ፣ በመጠን፣ በዓላማ፣ ወዘተ ይለያያሉ። ለምሳሌ ከ20 በላይ የተለያዩ የአይፒኤን መገለጫዎች አሉ፣ እነሱም በመጠን የሚለያዩ ናቸው። ትላልቅ መገለጫዎች መቆንጠጥን (ተለዋዋጭ እና ላተራል-ቶርሺናል) ፣ ማዞር ፣ ወዘተ በተሻለ ሁኔታ ይቋቋማሉ።

ውጥረቱ በሚጨምርበት ጊዜ የምርት ነጥቡ ላይ እንደደረሱ፣ ትንታኔው ፕላስቲክ ወይም ላስቲክ፣ የመስቀለኛ ክፍል የመጫን አቅም ምን ያህል እንደሆነ እና ሌሎችም የመጀመሪያው ክፍል ምርጥ እና አራተኛው ደግሞ የከፋው ላይ በመመስረት አራት ዓይነት የአረብ ብረቶች አሉ። ስለ ብረት አወቃቀር እና ጥንካሬ የበለጠ ማንበብ ይቻላል እዚህ።

የቮልቴጅ እኩልነት እና በተረጋጋ ጭነት የመሸከም አቅም

የመሸከም አቅም. የአረብ ብረት አወቃቀሮች ልኬቶች ተወስነዋል ስለዚህም ጉልህ የሆኑ ቋሚ ለውጦች አይካተቱም. የመሸከም አቅሙ ግን በብዙ ሁኔታዎች ከፍተኛው የንፅፅር ጭንቀት ወደ ምርት ደረጃ ሲደርስ በምንም መልኩ አይደክምም - ከዚያም ቅርፆቹ ከውጥረቶቹ በበለጠ ፍጥነት ያድጋሉ. ለመዋቅር ብረት፣ ምርት በሚሰጥበት ጊዜ ተመሳሳይ ጥገኛ መሆን ለአጠቃላይ የጭንቀት ሁኔታዎች እንደ ሁክ ህግ ገደብ ሊወሰድ ይችላል። ተመሳሳይነት ያላቸው የጭንቀት ሁኔታዎች በሁሉም ቦታ እኩል ሲሆኑ አጠቃላይ ቅርፆች ከጭንቀቱ በበለጠ ፍጥነት ያድጋሉ ካልሆነ በስተቀር የተመጣጣኝነት ወሰን ሲያልፍ ምንም ለውጥ አይመጣም።

በመታጠፍ ወቅት የሚፈጠር ጭንቀትን ማመጣጠን። በጨረራ መታጠፍ ጊዜ፣ በናቪየር መላምት መሰረት የሬክቲሊንየር የጭንቀት ስርጭቱ ተግባራዊ ይሆናል፣ የጠርዝ ጭንቀት σ=M/W ከተመጣጣኝ ወሰን እስከማይበልጥ ድረስ። የርዝመት ማስፋፊያዎች ε = ε(σ). ይህ ቢያንስ ለትንሽ ማጠፊያዎች እውነት ነው. ከተመጣጣኝ ጭንቀት በላይ የሆኑ ጭንቀቶች ቀስ በቀስ ሊያድጉ የሚችሉት ከማስፋፋት ε. በለስ ውስጥ. 1 ለተሰጠው የአሠራር ዲያግራም እና ለተለያዩ የጠርዝ ማስፋፊያ እሴቶች የታጠፈውን የጭንቀት ስርጭት ያሳያል። የተመጣጠነ ስፋት (በሁሉም የቮልቴጅ መስመሮች ላይ በክበብ ምልክት የተደረገበት) ስለዚህ የጠርዝ መስፋፋትን በመጨመር ትንሽ እና ትንሽ ይሆናል. የጠርዝ ቮልቴጅ በመጀመሪያ በ σF የተገደበ ነው. በጣም ጉልህ ከሆኑ ለውጦች በኋላ ብቻ ከፍተኛው ጭንቀት ከ σF በላይ ከፍ ይላል, ስለዚህም የመዋቅር ብረት ማጠናከሪያ ተጽእኖ የሚታይ ይሆናል (ጉዳይ 5).

ምስል. 1 - የታጠፈ የቮልቴጅ ማመጣጠን

Equalization of stress Peaks. በአንድ tensioned ተቆፍሮ በትር በግምት ያለውን ቀዳዳ መሃል በኩል ክፍል በኩል ቁመታዊ ውጥረት ስርጭት 2 የበለስ ውስጥ ያለውን መስመር ጋር ይዛመዳል. 2. የቮልቴጅ ጫፍ σmax በ d / b ጥምርታ ላይ የተመሰረተ ነው. በአብዛኛው በ σmax = 2-3 σm አካባቢ ነው፣ σm = S/FM በኤፍ ኤም ላይ ባለው ቀዳዳ በተዳከመው ክፍል ውስጥ ያለውን የመለጠጥ ውጥረት አማካይ ዋጋ ያሳያል። ኤስ.ኤል. የቮልቴጅ ሁኔታ ከፒ-ገደብ እስኪያልፍ ድረስ 2 የሚሰራ ነው። በከፍተኛ ጭነት, የተወሰነ መስፋፋትን ለማግኘት, ዝቅተኛ የቮልቴጅ መጠን ከቀዳዳው አጠገብ ብቻ ከቀጥታ መስመር ህግ መሰረት ያስፈልጋል. በጣም በተጨናነቁ ቦታዎች፣ ውጥረቶቹ ከዚያ በኋላ ከኤስ ጋር በተመጣጣኝ ሁኔታ አይጨምሩም፣ ይልቁንም በዝግታ። በድንበሩ፣ በግምት ወጥ የሆነ የርዝመታዊ ጭንቀቶች σm = σf በጠቅላላው ክፍል 2-2 ላይ ይገኛል። የመቁረጥ እና የተገላቢጦሽ ጭንቀቶች ችላ ተብለዋል። በዱላ ውስጥ ያለው ኃይል S ቀስ በቀስ እየጨመረ በሚሄድበት ጊዜ የጭንቀት እኩልነት መከሰቱ በስታቲስቲክ ሎድ ተጽእኖ ስር ያሉ የብረት አወቃቀሮች የተለመደው ዘዴ ትክክለኛ መሆኑን ያረጋግጣሉ, በመጠን ጊዜ የጭንቀት ጫፎችን ችላ ለማለት እና በተዳከመው ክፍል ኤፍኤም ውስጥ ያለውን አማካይ ጫና σm = S / Fm ከሚፈቀደው እሴት ጋር ማወዳደር.

ኤስ.ኤል.2

የመለኪያ ሂደት እንደ ጭነት አቅም

ጭነቱ እየጨመረ ሲሄድ የቮልቴጅ እኩልነት በክፍሉ ውስጥ ይከሰታል. ይህን በሚያደርጉበት ጊዜ ውጥረቶቹ በጣም ከተጨነቁት የክፍሉ ክፍሎች ወደ ዝቅተኛ ውጥረት እንደገና ይሰባሰባሉ። የተዛባ ቅርፆች በጣም ትልቅ እስካልሆኑ ድረስ የተመጣጠነ ሁኔታን በሚወስኑበት ጊዜ ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው, ይህ ሂደት በስታቲስቲክስ ከተወሰኑ አወቃቀሮች ጋር በ S, M, ወዘተ ተጽእኖ መጠን ላይ ምንም ነገር ሊለውጥ አይችልም.

ቀጣይነት ያለው እና የፍሬም ድጋፎች፡ በ ሁክ ህግ ግምት፣ በ ሀ ስር የሚታየው ቅጽበት መስመር የሚገኘው ለአንድ ተከታታይ ቋሚ ክፍል ድጋፍ ነው (ምስል 3)። የመታጠፊያው ጭንቀቶች ከመጠምዘዣ ጊዜዎች ጋር ተመጣጣኝ ናቸው M. ሁለቱም ጭነቶች በእኩል መጠን ቢጨመሩ, P-ገደብ በመጀመሪያ በመካከለኛው ድጋፍ ላይ ያልፋል. የመሸከምያ ገደቡ ላይ MDF የሚገድበው ጊዜ በመስክ ላይ ሲደርስ ነው. በተጠናከረ ኃይል (ምስል 4) ቋሚ የተመጣጠነ መስቀለኛ ክፍል በሁለቱም በኩል የተጨመቀ ጨረር ከሆነ፣ የአፍታዎች እኩልነት ከመጀመሪያው አለ። የፒ-ገደብ ሲያልፍ፣ በቅጽበት ስርጭት ላይ ምንም ለውጥ የለም። በተቃራኒው፣ በእኩልነት የተከፋፈለ ሸክም (ምስል 5) የአፍታዎቹ እኩልነት ከ -2/3 Mo እስከ -1/2 Mo ያለውን የመጨናነቅ ጊዜ ይቀንሳል።

ኤስ.ኤል.4

ኤስ.ኤል. 3 እና የመሳሰሉት። 5፣ በቅደም ተከተል፡ የመታጠፍ ጊዜዎች፡- ሀ) በፊት፣ ለ) ከኃይል መልሶ ማሰባሰብ በኋላ ሁኔታን መገደብ; ሀ) በፊት፣ ለ) ፍጥነቱን እኩል ካደረገ በኋላ

የላቲስ ግንባታዎች፡- ከውስጥ በስታቲስቲክስ የማይታወቁ ትራሶች፣ ልክ እንደ ፍሬም ግንባታዎች ተመሳሳይ ጥገኛዎች አሉ። በመተጣጠፍ ላይ ጥብቅ ከሆኑ አንጓዎች ጋር የተያያዙት ሁለተኛ ደረጃ ጭንቀቶች, የመጫን አቅም ሲገመግሙ በመጀመሪያ ግምት ውስጥ ችላ ሊባሉ ይችላሉ. የፕላስቲክ ክፍሎች ከመገጣጠሚያዎች ጋር ተመሳሳይነት ይኖራቸዋል, ስለዚህም በመጨረሻው ሸክም ውስጥ ያለው የጊርደር የማይንቀሳቀስ እርምጃ አሁንም ሊሸከመው የሚችለው በመገጣጠሚያዎች ውስጥ ከሚገኙት መገጣጠሚያዎች ጋር ወደ ተስማሚ ትራስ ቅርብ ነው. የድካም ጥንካሬ ክስተቶችን ከግምት ውስጥ ማስገባት የሚኖርባቸው ብዙ ጊዜ የሚደጋገሙ ሸክሞች ባሉባቸው ግንባታዎች ውስጥ ፣በመጠን ጊዜ የኃይሎችን እኩልነት ከግምት ውስጥ በማስገባት ላይ ትልቅ ጥርጣሬዎች አሉ። በተቃራኒው የድጋፎችን መፈናቀል ተጽእኖ መደምደሙ ተግባራዊ ጠቀሜታ አለው. የግለሰብ መዋቅራዊ አካላት የሥራ ጥንካሬ የሚወሰነው በጭንቀት ወሰኖች ላይ ብቻ ነው, እና በጠቅላላው የተበላሹ መጠኖች ላይ ሳይሆን, የድጋፍዎቹ መፈናቀሎች በተሸከመ አቅም ላይ ምንም ተጽእኖ አይኖራቸውም.

ተለዋጭ ጭነት፡የቋሚ ጭነት መያዣ ግምት እምብዛም አይታወቅም። በድልድይ መጋጠሚያዎች, ተለዋዋጭ የጭነት ግዛቶች አሉ. ስለ ኃይሎች እና የጭንቀት ስርጭት በግለሰብ መዋቅራዊ አካላት ውስጥ ያሉ ግምቶች, ቀለል ያሉ, ከብረት የተሰሩ አወቃቀሮች ጋር በተግባራዊ ስራዎች ውስጥ የተለመዱ ናቸው, በቀድሞው መሰረት, በተለመደው ሁኔታዎች ውስጥ ይጸድቃሉ. ይህ በተለይ የአካባቢያዊ የቮልቴጅ ጫፎችን ችላ ለማለት እውነት ነው. በ (ተለዋዋጭ) የድካም ጭነት ስር ባለው የመጫኛ አቅም መሰረት የመጠን ዘዴን ለመተግበር ሊመከር አይችልም. ስለዚህ እንደ ጭነት አቅም የመለኪያ አሠራሩ በዋናነት የማይንቀሳቀሱ ሸክሞችን በተለይም በህንፃ ኢንዱስትሪ ውስጥ ባሉ ግንባታዎች ላይ ብቻ የተገደበ ነው። በሌሎች ሁኔታዎች, ለድካም መልክ ትኩረት መስጠት በሚኖርበት ጊዜ, ጉልህ የሆኑ ለውጦች መወገድ አለባቸው እና የመለጠጥ ጽንሰ-ሀሳብ እንደ መሰረት ይወሰዳሉ. ይህን ሲያደርጉ ከምርት ነጥቡ በቂ የሆነ ትልቅ ርቀት ለማግኘት መጣር አለበት። የኮንስትራክሽን ብረት ጥንካሬ አንዳንድ ተጨማሪ ደህንነትን ይሰጣል።

ተለዋጭ ጭንቀት

ቀዝቃዛ የመለጠጥ እና እርጅና፡ በ fig. 6 ለተለዋዋጭ የመሸከምና የመጨመቂያ ጭንቀቶች የተጋለጠ የአንድ ዙር ዘንግ የጭንቀት መስፋፋት መስመር ተተግብሯል። የግለሰብ ጭነት ሂደቶች እንደ ቅደም ተከተላቸው በቁጥሮች ምልክት ይደረግባቸዋል. ሲወርድ የሚመለሱ የላስቲክ ማስፋፊያዎችም ከውጥረቶቹ ጋር በተመጣጣኝ መጠን ከትላልቅ ዝርጋታ በኋላ ይከሰታሉ። የቮልቴጅ ምልክቱን በሚቀይሩበት ጊዜ, የ P-ገደብ ሙሉ በሙሉ ይጠፋል. ስለዚህ በግንባታ ብረት ውስጥ በቀዝቃዛው ሁኔታ ውስጥ የተቀረጸው የመለጠጥ ባህሪያት ከዋነኞቹ እሴቶች ጋር አይስማሙም. በቀድሞው ሂደት ላይ በመመስረት በጣም ጉልህ የሆኑ ልዩነቶች ሊታዩ ይችላሉ።

ምስል. 6

ከዚያ ጋር ተያይዞ ተጨማሪ የእርጅና ምልክቶች ይመጣሉ። ይህ ቃል ያለ ውጫዊ ተጽእኖ በጊዜ ሂደት የሚከሰቱ ሁሉንም ለውጦች ያካትታል. የመለጠጥ እርጅናን በብርድ ማራዘም ከቋሚ መበላሸት በኋላ ሊታይ ይችላል። በቋሚነት የተዘረጉ የሙከራ ናሙናዎች በክፍል ሙቀት ውስጥ ያለ ጭነት ለተወሰነ ጊዜ ከተተዉ ፣ የመቆንጠጥ ጥንካሬ እና በተወሰነ ደረጃ ፣ የመቀደዱ ጥንካሬ ከዋናው እሴት በላይ ከፍ ይላል ፣ በእረፍት ጊዜ ማራዘም ግን ይቀንሳል (ምስል 7)። የመዋቅር ብረት ወደ 300 oC የሚሞቅ ከሆነ የእርጅና ሂደቱ ለቀናት ይቆያል፣ነገር ግን ወደ ጥቂት ሰዓታት ወይም ደቂቃዎች ይቀንሳል። በተጨማሪም የመለጠጥ እርጅና ከመለጠጥ ጋር በአንድ ጊዜ እንደሚከሰት መታወቅ አለበት, ይህ በሙቀት ውስጥ የሚከሰት ከሆነ. 200 – 400 oC፣ ማለትም በሰማያዊ ፍካት አካባቢ።

ምስል. 7 - ሀ) ድርብ የተጫነ ዘንግ የማስፋፊያ መስመር; ለ) በቀዝቃዛ ሁኔታ የተዘረጋ ዘንግ የማስፋት መስመር

ቀጣይ እርምጃ እና hysteresis: ሙሉ በሙሉ በሚለጠጥ ቁሳቁስ ውስጥ, በውጥረት እና በተዛባ ሁኔታ መካከል የማይለዋወጥ የጋራ ጥገኝነት አለ, ስለዚህም አንዳንድ ጭንቀቶች ሁልጊዜ ከተመሳሳይ ቅርጻ ቅርጾች ጋር ​​ይዛመዳሉ እና በተቃራኒው. በተሰጠው የመለጠጥ ህግ, የተበላሹ ነገሮች ጭነቱ ከተጫነበት ጊዜ ጀምሮ ባለው ጊዜ ላይ የተመካ አይደለም, እንዲሁም ጭነቱ በሚተገበርበት መንገድ ላይ አይደለም. ከንጹህ የመለጠጥ ባህሪ መዛባት በሁለት ደረጃዎች በግምት ሊገለጽ ይችላል-በመለጠጥ ክልል ውስጥ ትናንሽ ልዩነቶች አሉ; በመጀመሪያ ግምት ውስጥ ችላ ሊባሉ ይችላሉ. በትክክለኛ መለኪያዎች ሊወሰኑ ይችላሉ, በተለይም ውጥረቱን ወደ ላስቲክ ወሰን ሲጠጉ. ይኸውም መስፋፋት የቮልቴጅ ተግባር ብቻ ሳይሆን በተዘጋው የመጫኛ ዑደት እና ተመሳሳይ የቮልቴጅ መጠን ሁልጊዜም በሚጫንበት ጊዜ ከመጫን ይልቅ በመጠኑ ያነሰ ነው። ከሙሉ የመለጠጥ መዛባት፣ ማለትም. በተመሳሳዩ ጭንቀቶች መካከል በተመጣጣኝ መስፋፋት መካከል ያለው ልዩነት የላስቲክ ሃይስተርሲስ ይባላል. የጭነት ዑደቱ ብዙ ጊዜ ከተደጋገመ, ይህ የሚገኘው በጣም ከፍተኛ ባልሆኑ የቮልቴጅዎች - የተዘጋ የጅብ ወይም የእርጥበት ዑደት ነው. ኤስ.ኤል. 8 ለተለያዩ የኤሲ ጭነት እሴቶች የእርጥበት ዑደቶችን ያሳያል። የሉፕስ ስፋት በቮልቴጅ ቁመት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. የሉፕው ቦታ በእያንዳንዱ ዑደት ውስጥ ከጠፋው እና ወደ ሙቀት ከሚለውጠው የቅርጽ ስራ ጋር ተመጣጣኝ ነው. እንዲሁም ቅርጻ ቅርጾች በቮልቴጅ ቁመት ብቻ ሳይሆን በጊዜም ተለዋዋጭ ናቸው, እነሱ በፍጥነት እና በመጫን ዘዴ ላይ የተመሰረቱ ናቸው. በጊዜ ላይ የሚመረኮዝ የዝግመተ ለውጥ ክፍል, የኋለኛው ውጤት ይባላል. Hysteresis እና ውጤቶቹ በአንድ ጊዜ ይከሰታሉ. እንደ ደንቡ, በክፍሉ የሙቀት መጠን ውስጥ በብረት አሠራሮች ውስጥ ለሚከሰቱ የግንባታ ብረት ዓይነቶች ምንም ተግባራዊ ጠቀሜታ የላቸውም.

ኤስ.ኤል.8

** የመተግበሪያ ማስታወሻ: ** በጽሁፉ ውስጥ ያሉ ታሪካዊ ቁሳቁሶች ስያሜዎች, ግምቶች, ንድፎችን እና ሂደቶች ለወቅታዊ ደረጃዎች, የተወሰኑ የምርት ባህሪያት, የስሌት ሞዴል እና የአጠቃላይ ግንባታ የባለሙያ ማረጋገጫዎች ምትክ ሆነው ጥቅም ላይ መዋል የለባቸውም.