Fógra tábhachtach teicniúil agus sábháilteachta: Is téacs cartlainne oideachasúil é seo, ní dearadh struchtúrach, ríomh statach, caighdeán infheidhmithe, sonraí comhpháirteacha nó treoir le haghaidh tógála, táthú, coincréitithe, shoring, prestressing nó athshlánú. Aistrítear gach foirmlí bunaidh, marcálacha, toisí, ábhair, nósanna imeachta agus éilimh gan fíorú de réir rialacháin an lae inniu. Baineann dearadh agus forghníomhú struchtúir chruach-choincréiteacha go heisiach le hinnealtóirí sibhialta údaraithe, dearthóirí struchtúracha, conraitheoirí agus maoirseacht bunaithe ar an ábhar sonrach, an t-ualach, an ithir, an t-ábhar agus na caighdeáin is infheidhme.
Ní seirbhís speisialta iad tógálacha nasctha sa tairiscint phoiblí reatha Savo Kusić. Is é an fócas reatha fuinneoga adhmaid, fuinneoga adhmaid-alúmanam agus doirse saincheaptha. Le haghaidh tionscadal fuinneoige nó dorais, is féidir leat iarratas ar luachan.
Réamhrá
I roinnt tógálacha, úsáidtear leaca coincréit threisithe ar thacaí cruach, mar leaca pábhála droichid ar girders I-fadaimseartha agus trasnáin nó uasteorainneacha i bhfoirgnimh ar I-girders. Roimhe seo, rinneadh toisí ar chórais den sórt sin faoin toimhde go bhféadfadh an dá ghné seo bogadh lena chéile agus nach bhfuair ach tacaí cruach na chuimhneacháin i dtreo an phríomhréise. D’aistrigh an leac coincréite an t-ualach chuig na girders cruach, ach níor ghlac sé páirt chun na luachanna statacha comhfhreagracha a fháil (fig.1).
Íomhá 1 — Iompróir cúpláilte, córas
Maidir leis an modh tógála seo, déantar foráil go rialta maidir le hailt thrasnacha sa leac choincréite, chun an coincréit threisithe a chrapadh agus chun scoilteanna neamh-inmhianaithe a sheachaint, i.e. struis fhorlíontacha. Mar sin féin, tá sé léirithe ag taithí go bhfuil na fórsaí iarbhír i gcóras den sórt sin difriúil go mór ó na cinn a ríomhadh. Ag an teagmháil idir an leac coincréit threisithe agus an tacaíocht chruach, tarlaíonn frithchuimilt mór (strus greamaitheachta), ionas go gcomhoibreoidh an dá eilimint i gcónaí.
Is é an míbhuntáiste a bhaineann leis an éifeacht cúplála gan choinne ná an chuma go bhfuil éifeacht notch ar na hailt den leac coincréite. Méadaíonn strus lomadh feadh an dromchla teannta go géar in aice leis an gcomhpháirteach, cosúil le strusanna lomadh ag foircinn na seams taobh. Ós rud é nach n-athraíonn suíomh na líne nialasach ag an gcomhpháirteach go praiticiúil, is féidir na gnáth-strusanna sa tacaíocht chruach a bheith i bhfad níos airde ná iad siúd a ríomhtar le haghaidh cúplála aonfhoirmeach. Ag tosú ón notch seo, is féidir máistreacht greamaitheachta a tharlaíonn a leathnaíonn níos faide. Dá bhrí sin, ní chomhlíonann na hailt sa leac pábhála a ról agus níl siad éifeachtach.
Lúibíní cúpláilte
I gcás tacaí cúpláilte, glactar leis gur féidir na fórsaí lomadh ar an dromchla teagmhála idir an tacaíocht chruach agus an leac coincréite a tharchur go sábháilte (fórsaí sna bíomaí). Is é an riail ná go luíonn an leac coincréite go díreach ar chrios uachtarach na tacaíochta cruach agus nach bhfuil aon ghluaiseachtaí coibhneasta ann. Ag an Le rigid coupling, mar a thugtar air, úsáidtear modhanna speisialta nasctha (slata, stirrups, ancairí), atá leabaithe i gcoincréit.
Déanfaimid breithniú ar chás beam cúpláilte le leac coincréite gan hailt trasnacha. Mura ngníomhaíonn ualach áirithe (m.sh. nóiméad lúbthachta) ach ar feadh tréimhse ghearr, beidh na strusanna agus na dífhoirmíochtaí comhfhreagracha Δσ, resp. Δε de réir na heolaíochta neart tosaigh, cosúil le coincréit threisithe. Seasann strusanna cruach agus coincréit, ag fadú áirithe, i gcoibhneas lena modúl elasticity: σst/σb = Est/Eb = n. Má tá an t-ualach fadtéarmach, tarlaíonn dífhoirmíochtaí coincréite mar gheall ar chrapadh agus sreabhadh. Más le ε0= σ/E0 marcáil an dífhoirmiúchán de bharr ualach gearrthéarmach faoi láthair t =0, méadaíonn an dífhoirmiúchán faoi ualach buan mar gheall ar fhrithchuimilt go dtí an nóiméad t go dtí an luach εt = ε0(t + φt). Faoi na coinníollacha céanna, ríomhtar dífhoirmíochtaí toraidh amhail is dá mbeadh siad comhréireach le strusanna. Sin é an fáth go ndeirtear go bhfuil feidhm ag dlí Hooke maidir le dífhoirmíochtaí de bharr sreabhadh. Braitheann an comhéifeacht sreafa φt ar am, aicme coincréite, teocht sheachtrach, taise aeir, nóiméad luchtaithe an eilimint, etc.
In ionad lúbthachta de réir Bernoulli\ agus Navier, feictear caidreamh difreálach, i.e. ba cheart an dáileadh struis a chinneadh ón gcothromóid dhifreálach don sreabhadh. Mar thoradh ar shreabhadh, laghdaíonn an strus sa choincréite, agus an méadú ar an strus sa chruach. Braitheann na hathruithe strus seo, chomh maith leis na toisí trasghearrtha, ar na toisí leaisteacha agus ar an nóiméad ualaigh. Tarlaíonn iarmhairtí comhchosúla amhail ó shreabhadh ó chrapadh coincréite. Braitheann méid na mbeart crapadh εs ar an gcoincréit, ar an modh táirgthe, chomh maith leis na coinníollacha aeráide. Ní bhraitheann crapadh coincréite ar an ualach a chuirtear ar an eilimint.
Ciallaíonn cúpláil
Ba cheart go n-aistreofaí go sábháilte na modhanna cúplála go léir fórsaí lomadh na dromchlaí coincréite agus cruach i dteagmháil, mar gheall ar na hualaí a tharlaíonn, agus mar sin cosc a chur ar shleamhnú. Ina theannta sin, ba cheart go bhfaigheadh siad na príomhfhórsaí teannas fiar, más rud é nach féidir leis an gcuid coincréite féin iad a fháil mar gheall ar a méid. Déantar méid na bhfórsaí a chinneadh de réir an teoiric lúbthachta tosaigh. Breathnaítear ar na gníomhairí cúplála seo a leanas:
- Ancairí cúplála: Is plátaí iarainn cruinne nó cothrom iad seo, táthaithe go dtí crios uachtarach na tacaíochta cruach, a fheidhmíonn mar an gcéanna le hathneartú lúbtha bíomaí coincréit threisithe. Déantar iad mar crúcaí nó stirrups, trasnánach nó go hingearach. Ní fheidhmíonn na hancairí seo ach i dtreo amháin agus níl siad éifeachtach má athraíonn an fórsa lomadh comhartha.
\ - Lúibíní: Tá siad ceangailte le dromchla uachtarach an taca cruach, is féidir leo fórsaí lomadh a fháil sa dá threo. Ba cheart idirdhealú a dhéanamh idir brains bog agus docht i dtreo an fhórsa lomadh. Fulaingíonn cealla bog inchinn dífhoirmíochtaí suntasacha agus dáileann siad na fórsaí lomadh go míchothrom thar a ndromchla. Tugann brains dochta dáileadh níos fearr ar fhórsaí ag dífhoirmíochtaí níos lú.
Íomhá 2 — Droichead thar Abhainn an Ruhr in aice le Herdecke
\ - Atreisiú bíseach: Luíonn sé ar thacaíocht chruach agus tá sé táthaithe ag na pointí teagmhála. Níl bíseanna oiriúnach le haghaidh fórsaí cúplála suntasacha. Tá an rud céanna fíor maidir le cruach bhabhta rocach. Mar shampla de mhodhanna cúplála ar dhroichid, i bhfíor. 2 taispeántar girders an droichid thar an Ruhr in aice le Herdecka (girders 60x40 le stirrups ingearacha ϕ12, a seachnaítear iad féin ó na táthaithe go dtí an girdéar, ní dhéantar iad féin a tháthú go dtí an girdches); i bhfíor. Ciallaíonn 3 chun girders trasnáin droichead amháin a nascadh, ag brath ar mhéid an fhórsa trasnaigh, cuireadh stirrups táthaithe cliathánach do na girders, chomh maith le stirrups táthaithe go díreach don chrios uachtarach le girders speisialta, i bhfeidhm. I gcás stirrups fada, is féidir na stirrups a tháthú freisin ar an taobh eile, fig. 4a. I bhfíor. Is é 4b an tuaslagán a thaispeántar le stirrups slanted.
Fíor 3 — Tacaíocht thrasnach droichead amháin
Íomhá 4 — Inchinn le stirrups
I dtógáil foirgneamh, úsáidtear stirrups dochta le stirrups nó díreach stirrups freisin, ach aimsítear réitigh le stirrups bog freisin, mar shampla e.g. coirnéil seamaithe. Ar chúiseanna eacnamaíocha, úsáidtear ancairí cúplála níos minice, atá táthaithe le butt le tacaíocht chruach (fig. 5a), nó sos ar an tacaíocht le foirceann lúbtha amháin (fig. 5b). I bhfíor. Taispeánann 5c an réiteach comhfhreagrach le crúcaí díláithrithe. I bhfíor. Taispeánann 6 gnáthréiteach do thacaí uasteorainneacha i dtógáil foirgneamh, eadhon a) tacaíocht chúpláilte déanta as bíomaí I, b) déanta as bíomaí T, a chruthaítear trí na I-beams a ghearradh. Ag foircinn na dtacaíochtaí, ba cheart braces deiridh go háirithe láidir a sholáthar i gcónaí (fig. 7). Úsáidtear ancairí claonta chun strusanna ó chrapadh agus teocht a thabhairt isteach sa leac.
Pictiúr5— Ancairí cúplála
Pictiúr6— Tacaíocht don struchtúr mezzanine
Déantar na modhanna cúplála a thoisiú de réir na bprionsabal tosaigh. Ba cheart go bhfaigheadh modhanna aonair fórsa lomadh a fhreagraíonn dá spásáil. Nuair a bhíonn nasc táthaithe na hinchinne á thoisiú, ba cheart an tráth ar ceal a chur san áireamh.
Pictiúr7— a) Cuir deireadh leis an inchinn le ancaireacht; b) ancaireacht
Cúpláil leaisteacha
Tá tagairt déanta i gcur i láthair roimhe seo do rigid cúplála, áit a bhfuil an dí-áitiú coibhneasta idir an tacaíocht chruach agus an pláta comhionann le nialas, agus ciallaíonn an cúpláil gníomhú go leanúnach. Rinneadh faillí ar mhodh dífhoirmithe an chúplála, dífhoirmiúchán áitiúil na coincréite agus na tacaíochta cruach.
Pictiúr8— Lúibín le cúpláil leaisteach
De réir toimhde cúplála docht, tá na fórsaí a tharchuirtear trí mhodhanna cúplála aonair comhréireach leis an bhfórsa trasnánach agus le fad na hinchinne. Má tharlaíonn gluaiseachtaí coibhneasta suntasacha idir an tacaíocht chruach agus an leac choincréite i réimsí áirithe, is cúis le hathghrúpáil suntasach fórsaí é seo. Is féidir le coincréit stop a chur go páirteach ag gníomhú mar phláta brú de bhíoma cúpláilte, trína laghdaítear luachanna uasta na bhfórsaí lomadh go suntasach. I bhfíor. Is sampla é 8 de struchtúr a bhfuil cúpláil leaisteach aige, cosúil leis an droichead thar an Réine, Koln-Rodenkirchen. I bhfíor. Léiríonn 9 éifeacht cúplála leaisteacha ar thacaíocht leanúnach, le haghaidh fórsa comhchruinnithe agus ualach a dháileadh go hiomlán go cothrom. Sainmhínítear an díláithriú ψ, atá ina thomhas ar stiffness an chúplála chun lomadh a ghlacadh, i bhfíor. 8. Dá bhrí sin tá tionchar an chúplála leaisteacha an-mhór, má roghnaítear airíonna an chúplála d’aon ghnó chun lomadh a fháil.
Fíor 9 — Sampla do dhroichead le cúpláil leaisteach
Struchtúir chúpláilte a ríomh
I bprionsabal, tá sé eacnamaíoch do thiús an leac coincréite a bheith chomh beag agus is féidir, agus ba cheart na tiús íosta a chinnfidh na rialacháin a urramú.
Tógálacha arna gcinneadh go staitistiúil
I gcás tógálacha arna gcinneadh go statach (eg bíomaí simplí) tá tionchair statacha sa roinn choiteann do ualach áirithe tairiseach, resp. neamhspleách ar am. Níl ach na chuimhneacháin lúbthachta agus na gnáthfhórsaí i gcodanna áirithe den alt athraitheach mar gheall ar an éifeacht sreabhadh agus crapadh.
Is féidir éifeacht an chrapadh a léiriú mar dhifríocht teochta comhfhreagrach idir an girder cruach agus an leac coincréite. Mar thoradh ar chrapadh coincréite, tá strusanna inmheánacha le feiceáil sa chuid cúpláilte, eadhon strusanna teanntachta ó chrapadh sa choincréit, a gcuirtear cosc ar a chrapadh faoi thionchar na tacaíochta cruach (chomh maith leis an atreisiú féin), agus tarlaíonn strusanna comhbhrúiteacha comhfhreagracha sa chuid cruach (Fíor.10). Méadaíonn crapadh le himeacht ama go luach deiridh de réir feidhm easpónantúil amháin. Ós rud é go méadaíonn strus crapadh freisin le dífhoirmíochtaí crapadh, bíonn shrinkage flow mar a thugtar air mar thoradh air seo.
Pictiúr10— a) An pláta saor a chrapadh gan cúpláil; b) struis mar gheall ar chrapadh ar thacaíochtaí cúpláilte
De réir an chórais statach a ghlacann féin-mheáchan an leac coincréite, tá sé difriúil: cúpláil ach amháin don ualach atá ag gluaiseacht (ní thógann ach an tacaíocht chruach a meáchan féin, agus ní fhaigheann an córas cúplála ach na hualaí a ghníomhaíonn ar an struchtúr críochnaithe), cúpláil don mheáchan féin agus an t-ualach ag gluaiseacht (an féin-mheáchan iomlán agus gníomhaíonn an t-ualach ag gluaiseacht ar an gcóras cúpláilte).
Tarlaíonn an chéad chás nuair a fhreastalaíonn girders cruach mar girders formwork, gan tacaíocht a fháil, agus le linn coincréitithe, is féidir leo lúbadh sa réimse (fig.11a). Sa chás seo, glacann an tacaíocht cruach féin meáchan an choincréite agus an fhoirmle. Ní tharlaíonn nascáil ach amháin nuair a bhíonn an coincréit crua go leor (Fíor.11b), agus ní gá an tacaíocht a luchtú díreach tar éis an choincréite, chun damáiste nó sreabhadh iomarcach coincréite a sheachaint.
Sa dara cás, nuair a fhaigheann an córas cúplála féin-mheáchan an leac coincréite freisin (fig. 11c), glactar leis go dtacaítear leis an tacaíocht cruach le linn an choincréitithe in áiteanna leordhóthanacha, ionas nach bhfaighidh sé chuimhneacháin lúbthachta suntasacha. Taispeántar an dáileadh voltais tar éis an scafall a bhaint i bhfíor. 11d.
*Fíor 11 — Cúpláil le haghaidh ualach gluaiseachta agus marbh, le dáiltí voltais roimh agus tar éis an scafall a bhaint *
Réamhlódáil
I gcás bíomaí simplí, ní tharlaíonn strusanna teanntachta níos lú sa choincréit ach amháin mar gheall ar chrapadh agus difríocht teochta. Tarlaíonn struis shuntasacha teanntachta i léasacha forchrochta, girders leanúnacha agus struchtúir eile, agus féadann siad seo scoilteanna a chruthú sa choincréit. Má tá scoilteanna le feiceáil i réimse na chuimhneacháin diúltacha, cailltear an éifeacht cúplála. Mar sin, tá sé úsáideach struis bheaga chomhbhrúite a chothú sa leac choincréite roimh ré chun foirmiú scoilteanna de bharr crapadh coincréite a sheachaint go sábháilte. Is féidir strusanna teanntachta i leac coincréite na bíomaí cúpláilte a laghdú:
1. Trí réamh-luchtú diúltach comhfhreagrach an girder cruach (réamhtheannasú an chiumhais uachtair). Ag an am céanna, ba cheart staidéar cúramach a dhéanamh ar an seicheamh coincréitithe.
2. Trí mheán tacaí leanúnacha a ardú agus a ísliú. trínar féidir, leis an nós imeachta iomchuí, struis chomhbhrú a chur faoi deara i leac choincréite na tacaíochta cúpláilte.
3. Trí prestressing. Is é an cás is simplí nuair a bhíonn leac coincréite saor in aisce réamh-bhrú, agus gan ach ceangailte le tacaíocht cruach ina dhiaidh sin. Is é an buntáiste a bhaineann leis an nós imeachta seo ná fórsa prestressing réasúnta beag, ós rud é nach bhfuil crios comhbhrúite na tacaíochta cruach réamh-mheasta. Ní fhaigheann an girder seo chuimhneacháin lúbthachta ach amháin mar gheall ar shreabhadh agus crapadh an leac choincréite, agus mar sin fanann sé díreach mar gheall ar an bhfórsa prestressing. I bhfíor. Taispeánann 12a an dáileadh struis don chás seo de réamhbhrú (t=0), agus i bhfíor. 12b staid dheiridh ag deireadh an tsreafa (t=tE) agus i bhfíor. 12c struis lúbthachta mar gheall ar luchtú nóiméad gearrthéarmach (t=a). I bhfíor. Taispeánann 12d an dáileadh struis do t=0 i gcás an leac choincréite nasctha a réamhbhrú.
Fíor 12 — Prestress de leac coincréite neamhspleách agus cúpláil ina dhiaidh sin
Tógálacha atá neamhchinntithe go statach
Faigheann girders leanúnacha agus struchtúir chomhchosúla chuimhneacháin lúbthachta diúltacha, rud a chuireann strusanna ard teanntachta go minic sa leac coincréit threisithe. Tá scoilteanna neamh-inmhianaithe go háirithe i droichid, ag smaoineamh ar shaol seirbhíse na bíomaí cúpláilte agus an éifeacht atá ag notches ar na scoilteanna. Ríomhtar córais atá neamhchinntithe ó thaobh statach de le haghaidh ualaí gearrthéarmacha (moving loads) de réir na ngnáth-mhodhanna statacha do chóras gan athrú. Tá na cainníochtaí agus na dífhoirmíochtaí statacha comhfhreagracha mar an gcéanna le córas leaisteach go hidéalach. Faoi éifeacht luchtú leanúnach, go háirithe brú ard, tarlaíonn sreabhadh mór i gcónaí. Agus an fórsa prestressing á chinneadh, ba cheart frithchuimilt na n-eilimintí prestressing lúbtha a chur san áireamh. Le linn na tógála, ba cheart go roghnófaí go cúramach an t-overhang de dhroichid chúpláilte. Tá tacaí cúplála réamhdhéanta an-docht, agus mar sin tá sé beagnach dodhéanta ceartúcháin a dhéanamh ina dhiaidh sin ar an suíomh airde. Ní dhéantar an leibhéal deiridh a bhaint amach ach amháin tar éis roinnt blianta, ag smaoineamh ar an sreabhadh. Tá an leibhéalú sin éiginnte go pointe, ós rud é go bhfuil éifeachtaí an chrapadh agus an tsreafa athraitheach, ag brath ar dhálaí aeráide nach féidir a thuar.
Conclúid
Níl cur i bhfeidhm cúplála teoranta do bíomaí leathán miotail, ach is féidir tacaí a áireamh freisin le haghaidh bíomaí Langer stiffening, droichid fionraí, etc. chomh maith le girders laitíse le carrbhealach suas nó síos. Droichid laitíse - tarlaíonn struis ard teanntachta sna leaca bóthair in aice leis an mbóthar thíos, toisc go gcaithfidh na leaca seo fadú crios teannaithe an phríomhchrístí a leanúint go pointe níos mó nó níos lú. Tá gá le réamhbhrú fadaimseartha leordhóthanach chun scoilteanna a sheachaint. I bhfíor. Is cás teorann é 13 nach bhfuil crios níos ísle ag an eangach chruach a thuilleadh, agus tá leac coincréit threisithe réamhbhrúite sa dá threo ag gabháil lena ról go hiomlán. I bhfíor. 13b is féidir leat na bealaí trasghearrtha 60x180 mm a fheiceáil sa tacaíocht féin.
Íomhá 13 — Droichead Gahle: a) alt; b) acomhal an crios íochtair, ar chlé ag an bpríomhstáisiún, ar dheis ag Vešaljka