Ohar profesional garrantzitsua: Artxiboko hezkuntza-testua da, ez egungo diseinuaren zehaztapena, kalkulu estatikoa, karga-ahalmenaren froga edo fabrikazio eta muntaketa argibideak. Altzairuzko egituren diseinuak benetako ekintzak, konexioak, egonkortasuna, nekea, sua, korrosioa eta dagozkion gainerako baldintza guztiak barne hartu behar ditu indarrean dauden arau eta arauen arabera, baimendutako diseinatzailearen ardurarekin.
Altzairuzko egituren diseinua eta eraikuntza ez dago Savo Kusić-en egungo eskaintza publikoaren parte. Gaur egungo produkzio-fokua zurezko leihoak, egurrezko aluminiozko leihoak eta pertsonalizatutako ateak.
Altzairuzko egiturek ezaugarri komun bat dute, gehienbat beroan ijetzitako altzairuz eginda daudelako. Lotura errematxeak, torlojuak edo soldadura erabiliz egiten da. Honen barne zubi, eraikin, industria eta meatzaritza, ingeniaritza hidraulikoa, zutabeak, dorreak, tankeak, zentzu zabalagoan eta garabietarako, ontzigintzarako, galdaretarako eta abarretarako altzairuzko egiturak sartzen dira. Oinarrizko kontzeptuen tratamendua da ondorengo aurkezpenen ardatza.
Materialak
Altzairuzko eraikuntzen eraikuntza-material nagusia S235, S275, S355, S420, S450 eraikuntza kalitatezko altzairuzko profilak dira. Arauaren arabera, eraikuntza altzairu mota desberdinak daude, non sailkapeneko zenbakiak altzairuaren trakzio-ersistentzia adierazten duen normalean. Hainbat letra-sinbolo daude, non kasu honetan S egitura altzairua adierazten duen. Gehien erabiltzen diren formak S, B (hormigoizko altzairuak, armadura) eta Y (pretensatzeko altzairua) dira.
Altzairuzko euskarriak
Altzairuzko profilatutako euskarri sorta zabala dago eta bakoitzak bere helburua, abantailak eta desabantailak ditu.
- U-profilak
- Hanka estuekin I-profilak (IPE, IPN)
- Hanka zabaleko I profilak (HEA, HEB, HEM, HD)
- Profil hutsak/kutxak (borobilak, karratuak, angeluzuzenak)
- Orriak
- Hotzean eratutako produktuak (zerrenda laua hotzean ijetziz eta zerrenda lau bat bihurrituz lortzen dira)
Profil horietako bakoitza forma, dimentsioa, xedea, etab. desberdina da. Esate baterako, 20 IPN profil desberdin baino gehiago daude, dimentsioetan desberdinak direnak; profil handiagoek hobeto jasan ditzakete flexioa (flexioa eta albo-tortsioa), desbideratzeak, etab.
Altzairu-klase lau daude, tentsioa handitzean ete-puntura iristen diren ala ez, analisia plastikoa ala elastikoa den, sekzioaren karga-ahalmena zein den, eta abar non lehen klasea onena eta laugarrena txarrena denaren arabera. Altzairuaren egiturari eta erresistentziari buruz gehiago irakur daiteke hemen.
Tentsio berdinketa eta karga-ahalmena karga egonkorrean
Rodamendu-gaitasuna. Altzairuzko egituren neurriak zehazten dira, deformazio iraunkor nabarmenak baztertu daitezen. Eramangarritasun-ahalmena, aldiz, kasu askotan ez da inola ere agortzen tentsio konparatibo handiena ugaltze puntura iristen denean, orduan deformazioak tentsioak baino askoz azkarrago hazten dira. Egitura-altzairuarentzat, errendimenduan dagoen menpekotasun bera har daiteke tentsio-egoera orokorretarako Hooke-ren legearen muga gisa. Leku guztietan berdinak diren tentsio-egoera homogeneoen kasuan, proportzionaltasunaren muga gainditzen denean ez da aldaketarik gertatzen, deformazio totalak tentsioa baino azkarrago hazten direnean izan ezik.
Tolesturan tentsioaren berdinketa. Habe baten tolesturaren kasuan, Navier-en hipotesiaren araberako tentsio-banaketa erretilineoa aplikatzen da, σ=M/W ertzaren tentsioak proportzionaltasun-muga gainditzen ez duen arte. Luzetarako hedapenak ε = ε(σ). Hori egia da, gutxienez, bihurgune txikietarako. Esfortzu proportzionala baino handiagoak diren tentsioak ε hedapenak baino motelago hazi daitezke. irudian. 1 flexio-esfortzuaren banaketa erakusten du emandako funtzionamendu-diagramarako eta ertzaren hedapen-balio desberdinetarako. Proportzionaltasun-eremua (tentsio-lerro guztietan zirkulu batekin markatua) gero eta txikiagoa bihurtzen da ertzaren dilatazio handiagoarekin. Ertz-tentsioa lehenik σF-k mugatzen du. Oso deformazio esanguratsuen ondoren bakarrik igotzen da tentsio maximoa σF-tik gora, beraz, egitura altzairuzko armaduraren eragina ikus daiteke (5 kasua).
Irudia. 1 - Makurtze-tentsioaren berdinketa
Esfortzu-gailurrak berdintzea. Tentatutako hagatxo batean zuloaren erditik igarotzen den sekzioan zehar esfortzu longitudinalen banaketa, gutxi gorabehera, irudiko 2 lerroari dagokio. 2. Tentsio-gailurra σmax d/b erlazioaren araberakoa da. Gehienbat σmax = 2-3 σm ingurukoa da, non σm = S/FM FMn zuloak ahuldutako sekzioko trakzio-esfortzuaren batez besteko balioa adierazten duen. Sl. 2 baliozkoa da tentsio-egoerak P-muga gainditzen duen arte. Karga handiagoetan, dilatazio jakin bat lortzeko, zuzenaren legearen arabera baino tentsio baxuagoak behar dira zulotik gertu bakarrik. Esfortzu handieneko puntuetan, tentsioak ez dira S-rekin proportzionalki handituko, astiroago baizik. Mugan, σm = σf luzetarako tentsioen banaketa gutxi gorabehera uniformea lortuko da 2-2 sekzio osoan. Ebakidura eta zeharkako tentsioak alde batera utzi ziren. Barran S indarraren hazkuntza motelean tentsio berdinketaren agerpenek frogatzen dute karga estatiko baten eraginpean dauden altzairuzko egituren ohiko metodoa justifikatuta dagoela, dimentsionatzean tentsio-gailurrak alde batera utzi eta Fm ahuldutako sekzioan σm=S/Fm batez besteko tentsioa soilik konparatzeko baimendutako balioarekin.
Irudia. 2
Dimentsionatzeko prozedura karga-ahalmenaren arabera
Karga handitu ahala, sekzioan tentsio berdinketa gertatzen da. Horrela, tentsioak sekzioaren zatirik tentsio handienetatik tentsio gutxiagora biltzen dira. Deformazioak oreka-baldintzak ezartzerakoan kontuan hartu beharrekoak ez diren bitartean, prozesu honek ezin du ezer aldatu S, M eta abarren eraginaren magnitudean estatikoki determinatutako egiturekin.
Etengabeko eta marko euskarriak: Hooke-ren legearen suposizioaren arabera, sekzio konstanteko euskarri jarraitu baterako lortzen da (fig.3) a azpian erakusten den momentu-lerroa. Makurtze-esfortzuak M makurtze-momentuekiko proportzionalak dira. Bi kargak berdin handitzen badira, lehenik P-muga gaindituko da erdiko euskarrian B. Errodamendu-muga eremuan MDF muga-momentura iristen denean iristen da. Indar kontzentratuarekin sekzio simetriko konstante baten bi aldeetan estututako habe baten kasuan (.4) momentu berdinketa hasieratik existitzen da. P-muga gainditzen denean, ez dago aldaketarik momentu banaketan. Aitzitik, berdin banatutako karga baten kasuan (Irud.5) momentuen berdinketak pintxatze momentua murriztea dakar -rekin2/3 Mburuz -1/2 Mo.
Sl.4
Sl.3etab.5, hurrenez hurren: makurdura-momentuak: a) aurretik, b) indarrak birtaldekatu ondoren muga-egoera; a) aurretik, b) momentua berdindu ondoren
Sare-eraikuntzak: barne-estatikoki zehaztugabeko trussekin, marko-eraikuntzen antzeko mendekotasunak daude. Esfortzu sekundarioak, tolesturan zurrun dauden nodoekin erlazionatuta daudenak, karga-ahalmena ebaluatzean lehen hurbilpenean alde batera utzi daitezke. Plastifikatutako atalek junturaren antzera jokatzen dute, beraz, oraindik eraman dezakeen azken zamaren azpian habearen ekintza estatikoa hurbilago dago nodoetan junturak dituen truss ideal batena. Sarritan errepikatzen diren kargak dituzten eraikuntzen kasuan, zeinetan neke-erresistentzia-fenomenoak kontuan hartu behar diren, beraz, dimentsionatzerakoan indarrak berdintzea kontuan hartzeko zalantza handiak daude. Aitzitik, garrantzi praktikoa du euskarrien desplazamenduaren eraginaz ondorioztatzeak. Egitura-elementu indibidualen lan-indarra tentsio-mugen araberakoa soilik denez, eta ez deformazio osoaren tamainaren arabera, euskarrien desplazamenduek ez dute eraginik edukiera-gaitasunean.
Karga alternatiboa: karga konstantearen kasua oso gutxitan gauzatzen da. Zubietako habeekin, karga-egoera aldakorrak daude. Egitura-elementu indibidualetan indar eta tentsio banaketari buruzko hipotesiak, sinplifikatzen direnak, ohikoak dira altzairuzko egiturekin egindako lan praktikoetan, aurrekoaren arabera, egoera arruntetan justifikatzen dira. Hau bereziki egia da tokiko tentsio-gailurrak alde batera utzita. Ezin da gomendatu neke-karga (dinamiko) pean karga-ahalmenaren arabera dimentsionatzeko metodoa aplikatzea. Horrela, karga-ahalmenaren araberako dimentsionatzeko prozedura karga nagusiki estatikoen kasura mugatzen da, batez ere eraikuntza-industriako eraikuntzetara. Beste kasu batzuetan, nekearen agerpenari arreta jarri behar zaionetan, deformazio nabarmenak baztertu eta elastikotasunaren teoria hartu beharko da oinarritzat. Hori eginez gero, etekin-puntutik distantzia aski handian ahalegindu behar da. Eraikuntza altzairuaren gogortasunak segurtasun gehigarri bat ematen du.
Estresa txandakatua
Hotza luzatzea eta zahartzea: irud. 6 trakzio- eta konpresio-esfortzu txandakatuak jasandako haga biribil baten tentsio-dilatazio-lerroa aplikatu zen. Banakako karga-prozesuak zenbakiekin markatzen dira ordenaren arabera. Deskargan itzultzen diren dilatazio elastikoak ere tarte handien ondoren gertatzen dira tentsioen proportzioan. Tentsioaren seinalea aldatzean, P-muga ia erabat desagertzen da. Beraz, egoera hotzean marraztutako eraikuntza-altzairuaren propietate elastikoak ez datoz bat jatorrizko balioekin. Aurreko prozesamenduaren arabera, alde nahiko nabarmenak ikus daitezke.
Irudia. 6
Horrekin batera zahartzearen zantzu gehiago agertzen dira. Termino honek kanpoko eraginik gabe denboran zehar gertatzen diren propietateen aldaketa guztiak barne hartzen ditu. Luzatze-zahartzea luzatze hotzaren bidez deformazio iraunkorraren ondoren ikus daiteke. Betiko luzatutako probetak giro-tenperaturan kargarik gabe denbora batez uzten badira, trakzio-erresistentzia eta, neurri txikiagoan, urratzeko erresistentzia jatorrizko balioaren gainetik igotzen dira, hausturako luzapena txikiagotzen den bitartean (7. irudia). Zahartze-prozesuak egunez irauten du, baina ordu batzuetara edo minutu batzuetara murrizten da, egiturazko altzairua 300 oC ingurura berotzen bada. Aipatu behar da, halaber, luzatze-zahartzea luzatzearekin batera gertatzen dela, hau tenperaturan gertatzen bada. 200 – 400 oC, hau da, distira urdinaren eremuan.
Irudia. 7 - a) karga bikoitzeko haga baten hedapen-lerroa; b) egoera hotzean luzatutako haga baten dilatazio-lerroa
Ondorengo ekintza eta histeresia: Material guztiz elastiko batean, esfortzuaren eta deformazio-egoeraren arteko elkarrekiko menpekotasun argigabea dago, beraz, zenbait tentsio beti deformazio berdinei dagozkie eta alderantziz. Elastikotasun-lege jakin batekin, deformazioak ez dira karga aplikatu zenetik igarotako denboraren araberakoak, eta ez karga aplikatzeko moduaren araberakoak ere. Jokabide elastiko hutsaren desbideratzeak bi hurbilketa gradutan deskriba daitezke: eskualde elastikoan desbideratze txikiak daude; lehen hurbilpenean baztertu daitezke. Neurketa zehatzen bidez zehaztu daitezke, batez ere tentsioa muga elastikotik hurbilago alderatzean. Hots, dilatazioa ez da tentsioaren funtzioa bakarrik, karga-ziklo itxiarekin eta tentsio berdinarekin, beti apur bat txikiagoa da deskargan kargatzean baino. Elastikotasun osotik desbideratzea, alegia. tentsio berdinetan dagozkien hedapenen arteko diferentzia histeresi elastikoa deitzen zaio. Karga-zikloa maizago errepikatzen bada, hau tentsio handiegietan lortzen da - histeresiaren edo moteltzearen begizta itxia. Sl. 8 AC karga-balio ezberdinetarako moteltze begiztak erakusten ditu. Begiten zabalera biziki handitzen da tentsioaren altuerarekin. Begiztaren azalera deformazio-lanarekiko proportzionala da, ziklo bakoitzean galtzen dena eta bero bihurtzen da. Gainera, deformazioak tentsioaren altuerarekin ez ezik denborarekin ere aldakorrak dira, abiaduraren eta kargatzeko metodoaren araberakoak dira. Denboraren araberakoa den deformazioaren zatiari ondorengo efektua deritzo. Histeresia eta ondorengo efektua aldi berean gertatzen dira. Oro har, ez dute garrantzi praktikorik giro-tenperaturan altzairu egituretan gertatzen diren eraikuntza-altzairu mota horietan.
Sl. 8
Aplikazio-oharra: Material historikoen izendapenak, hipotesiak, diagramak eta prozedurak ez dira erabili behar egungo estandarren, produktuaren ezaugarri espezifikoen, kalkulu-ereduaren eta eraikuntza orokorraren egiaztapen adituen ordez.