ფოლადის კონსტრუქციების სპეციალური უბნები შენობებში

ექსპერტის მნიშვნელოვანი შენიშვნა: ეს არის საარქივო საგანმანათლებლო ტექსტი და არა მიმდინარე დიზაინის სპეციფიკაცია, სტატიკური გაანგარიშება, დატვირთვის სიმძლავრის მტკიცებულება ან წარმოებისა და შეკრების ინსტრუქციები. დარბაზების, გუმბათების, ჩონჩხების, მაღალი სვეტების, კოშკების, მაღაროსა და მილების კონსტრუქციების დიზაინს ესაჭიროება ავტორიზებული დიზაინერი, გეოტექნიკური და სხვა ავტორიტეტული საფუძვლები, ფაქტობრივი ეფექტები, სტაბილურობა, დაღლილობა, ხანძარსაწინააღმდეგო და კოროზიის შემოწმება, ასევე მოქმედი რეგულაციები და სტანდარტები.

ფოლადის კონსტრუქციების დიზაინი და მშენებლობა არ არის Savo Kusić-ის ამჟამინდელი საჯარო შეთავაზების ნაწილი. დღევანდელი წარმოების ფოკუსი შედგება ხის ფანჯრებისგან, ხის-ალუმინის ფანჯრებისგან და საბაჟო კარები.

ჰეილი

1. გუმბათები. არის გუმბათები, რომლებშიც ყველა ღერო დევს გუმბათის ზედაპირზე, რომლებიც ქმნიან სივრცულ სისტემებს, სხვებში კი გუმბათები ცალკეული შესაკრავების რადიალური განლაგებით. გუმბათებს, რომლებიც წარმოადგენს სივრცულ ბადეებს, შეიძლება ჰქონდეთ შემდეგი ფორმები:

            - შვედლერის გუმბათები, სადაც ნეკნები რადიალურია და ერთმანეთთან დაკავშირებულია ჰორიზონტალური სხივებით (ნახ. 1)

            - ბადისებრი გუმბათები, რომელთა ზედაპირი შედგება სამკუთხედების ქსელისგან, რადიალური ნეკნების გარეშე, მაგრამ იმავე რაოდენობის კუთხის ზოლებით (ნახ.2). თუ ასეთი გუმბათი დაფუძნებულია რეგულარულ მრავალკუთხედზე ლუწი რაოდენობის გვერდით, სისტემა არასტაბილური და გამოუსადეგარია სპეციალური სტაბილიზაციის გარეშე.

            - ციმერმანის გუმბათები, სადაც არის შვედლერისა და ბადის გუმბათების მსგავსი, ჰორიზონტალური რგოლები, მაგრამ რგოლების სიმაღლის მატებასთან ერთად რგოლებზე კუთხეების რაოდენობა თანდათან მცირდება. ზიმერმანის გუმბათების უპირატესობა შვედლერის გუმბათებთან და ბადისებრ გუმბათებთან შედარებით არის ის, რომ მხოლოდ ვერტიკალური ძალები წარმოიქმნება ქვედა ნაწილის კუთხეებში, ხოლო ქარის ჰორიზონტალური ძალები მიიღება კედლების შუა გრძივი მიმართულებით (ნახ. 3).

            - გლუვი ან ფირფიტოვანი გუმბათები, რომლებშიც, როგორც ბადისებრი გუმბათებში, ყველა ცალკეული ზედაპირი სამკუთხაა, ხოლო საყრდენი მეთოდი ზიმერმანის გუმბათების მსგავსია (ნახ.4).

            - კარვის სახურავები, სადაც ნეკნები სწორხაზოვანია (ნახ.5).

ნახ. 1, 2, 3, 4 შესაბამისად

სლ.5

2. სპორტული დარბაზები. სპორტული დარბაზების მშენებლობა განისაზღვრება არენის ფორმისა და დასაჯდომი ადგილის მიხედვით. სვეტები თავიდან აცილებულია, რათა დამკვირვებლებს მკაფიო ხედვა ჰქონდეთ მთელ ინტერიერზე.

3. საგამოფენო დარბაზები. საგამოფენო დარბაზების შემთხვევაში გამოიყენება მართკუთხა ძირი, რათა საკინძების განლაგება ყველაზე მარტივი იყოს. ზოგჯერ გათვალისწინებულია შიდა სვეტებიც, მაგრამ უფრო მეტი თავისუფლებაა სივრცის განაწილებაში, თუ დარბაზში არ არის სვეტები.

4. სახელოსნო დარბაზები. სახელოსნოს დარბაზის ფოლადის კონსტრუქციის პროექტი შექმნილია ექსპლუატაციის ექსპერტის, ამწე კონსტრუქტორისა და ფოლადის კონსტრუქციის დიზაინერის თანამშრომლობით. ამძრავის სპეციალისტი განსაზღვრავს ბაზის ზომებს და სვეტების მანძილს მანქანების განლაგებისა და სამუშაო გეგმის მიხედვით. იგი ასევე განსაზღვრავს კედლების შევსებას, სახურავის დაფარვას და საძირკვლის მეთოდებს, სამშენებლო ექსპერტების აზრით. ამწის დიზაინერი განსაზღვრავს ტროლეიბის და ამწეების წონას, ბორბლების მანძილებს და ბორბლების ყველაზე არახელსაყრელ წნევას. ექსპლუატაციის ექსპერტისა და ამწე დიზაინერის მონაცემების საფუძველზე, ფოლადის კონსტრუქციის დიზაინერი განსაზღვრავს დარბაზის საყრდენ კონსტრუქციას. ამწის საყრდენები უნდა იყოს რაც შეიძლება ხისტი და, საჭიროების შემთხვევაში, დაპროექტებული გადახურვით, ისე, რომ როდესაც ძლიერად დატვირთული ამწე გადის, ამწის ლიანდაგს აქვს ჰორიზონტალური პოზიცია და ამ გზით შეიძლება შეირჩეს შედარებით მცირე ამწის ძრავა.

5, ხერხის ფორმის დარბაზები. ხერხის ფორმის დარბაზები, როგორც წესი, შენდება, როდესაც საჭიროა ერთიანი განათება და თავიდან უნდა იქნას აცილებული მზის პირდაპირი შეღწევა დარბაზის ინტერიერში. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ტექსტილის ინდუსტრიის საწარმოო და სასაწყობო დარბაზებში. ნახერხ სახურავებს შიშველი მოჭიქული ზედაპირი აქვს60დაახლოებით90o, ხოლო მასიური ზედაპირის დახრილობა შეადგენს30ო. მოჭიქული ზედაპირი მოთავსებულია იმ მხარეს, სადაც მზე არ არის, ანუ ჩრდილოეთისკენ. დახრილი სახურავების დაპროექტებისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული მთელი რიგი საკითხები, რომელთა გადაწყვეტაც არის ინვესტორის ავტორიტეტული აზრი, კერძოდ: სახურავის საფარი შეიძლება გაკეთდეს მსუბუქი ასაწყობი პანელებით ან ფილებით ხის ბაზაზე, დახრილი შესაკრავები შეიძლება იყოს გისოსები (ნახ.6), ჩარჩოები სამი სახსრით (ნახ.7), ან ჩარჩოები ორ სახსარზე დაჭიმვით (ნახ8). გისოსის ხსნარს აქვს ყველაზე ნაკლები წონა, მაგრამ მათ აქვთ მინუსი, რომ გისოსები ეწებება, ე.ი. ტექსტილის მრეწველობაში, ისინი ინარჩუნებენ მატყლის ლინტს. თუ მიზანია, რაც შეიძლება ნაკლები სვეტი იყოს შენობის ინტერიერში, ხსნარი დიდი ზომის ბადეებით შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორივე სახურავის სიბრტყეში, რომლებიც ერთმანეთს ეყრდნობიან და ბოლოებში ეყრდნობიან ბადის საყრდენებს.

ნახ. 6

სლ.7

სლ. 8

კონსტრუქციები საჭეებისთვის

კონსტრუქციები სრიალზე ატარებენ ჩამოკიდებულ მბრუნავ ამწეებს. ისინი გამოიყენება საზღვაო და მდინარის მოძრაობის გემების უხეში შეკრებისთვის. ამ კონსტრუქციებს კონკურენციას უწევს მაღალი მბრუნავი ამწეები და საკაბელო ამწეები. ნახ.9ნაჩვენებია კომპანია Nordseewerke Emden-ის სადესანტო მოწყობილობებზე მშენებლობა. წონა3000ტ, აშენებული1912.

სლ.9

ფოლადის ჩონჩხის კონსტრუქციები

ფოლადის ჩონჩხის კონსტრუქცია არის რამდენიმე სართულიანი კონსტრუქცია, რომლის სვეტები, საყრდენები და ფოლადისგან დამზადებული სარტყლები თავად გადააქვს საძირკველზე დატვირთვას სხვა მასალების თვითწონისგან, ასევე სასარგებლო ტვირთისგან. გარე და შიდა კედლები ემსახურება მხოლოდ სივრცის ჩაკეტვას. გარდა საკუთარი წონისა და სასარგებლო დატვირთვისა, ფოლადის ჩონჩხი ასევე იღებს ქარის წნევას შენობაზე, გრძივი და განივი მიმართულებით.

ჩონჩხის კონსტრუქციებს ზოგადად ისეთი ფორმა აქვთ, რომ სვეტები და სხივები ქმნიან განივი ჩარჩოებს. ამ ჩარჩოებს შორის დაახლოებით ერთნაირი მანძილი აქვთ შენობის გრძივი მიმართულებით და დაკავშირებულია გრძივი საყრდენებით. ჩარჩოებს შეიძლება ჰქონდეს ორი ან სამი პოსტი. ქვედანაყოფების კავშირები სვეტებთან შეიძლება იყოს ხისტი ან დაკიდებული.

შენობის გრძივად გამაგრების მიზნით, ფანჯრის გარეშე მინდვრებში თავსდება ვერტიკალური შეერთებები (ნახ.10), ან გარე კედლების ყველა საყრდენი მყარად არის დაკავშირებული სვეტებთან ისე, რომ იქმნება ჩარჩოს კონსტრუქცია მრავალი კვანძით (ნახ.11).

ნახ. 10

სლ.11

ჭერის, შიდა და გარე კედლების მასალების არჩევას გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს გადაწყვეტის ეკონომიურობისა და მიზანშეწონილობისთვის. ამ მასალებს უნდა ჰქონდეს თბოსაიზოლაციო და ხმის საიზოლაციო ეფექტი, უნდა იყოს მსუბუქი და მდგრადი ატმოსფერული ზემოქმედების მიმართ, უნდა დაიცვას ფოლადის კედლები ხანძრისგან, ჟანგისა და კონდენსაციისგან. ჭერი დამზადებულია ბეტონისგან ჩვეულებრივი ან ჯვარედინი გამაგრებით ან ასაწყობი ბეტონის ნაწილებისგან.

ფოლადის ჩონჩხის კონსტრუქციების გამოყენების შესაძლებლობა ძალიან მრავალფეროვანია. ისინი გამოიყენება მაღალსართულიანი და კომერციული შენობების, სასტუმროების და მრავალი სამრეწველო ქარხნის მშენებლობაში და აქვთ მრავალი უპირატესობა სამშენებლო სხვა მეთოდებთან შედარებით. ფოლადის მაღალი სიმტკიცე იწვევს დამხმარე ელემენტების შედარებით მცირე ზომებს. ვინაიდან აქ კედლები არ მონაწილეობს ტვირთის ტარებაში, ისინი შეიძლება იყოს თანაბარი სისქის ყველა სართულზე. ფოლადის ჩონჩხის ასაგებად საჭირო დრო მოკლეა, აწყობა შესაძლებელია ნებისმიერ ამინდში. სტრუქტურის ცვლილებები ადვილად შეიძლება განხორციელდეს აწყობის დროს და შენობის აღების შემდეგაც, შენობის უსაფრთხოების საფრთხის გარეშე. გრუნტის ჩაძირვის მარტივად გათანაბრება შესაძლებელია სვეტების აწევით, თავად შენობის მუშაობის შეფერხების გარეშე.

ასეთ კონსტრუქციებში მსუბუქი მასალები გამოიყენება ჭერისა და კედლებისთვის, ხოლო თავად საყრდენი კონსტრუქცია ასევე მსუბუქია, ამიტომ შენობის მთლიანი საკუთარი წონა შედარებით მცირეა. შედეგად, დაფინანსების ღირებულება დაბალია. მათი ადვილად დემონტაჟი შესაძლებელია, რითაც შესაძლებელია ცალკეული ფოლადის ნაწილების ნაწილობრივი გამოყენება.

მაღალი სვეტები და კოშკები

მაღალი სვეტები და კოშკები არის მაღალი და სუსტი კონსტრუქციები, შედარებით მსუბუქად დატვირთული, რისთვისაც ფოლადი განსაკუთრებით შესაფერისი მასალაა.

1. განათების ბოძები. მაქსიმალური შესაძლო ტერიტორიების ერთგვაროვანი განათების მიზნით, განსაკუთრებით სარკინიგზო ნაგებობებისა და მაღაროების მიდამოებში, შენდება 25-დან 40m სიმაღლის სვეტები. ზევით არის პლატფორმა, რომელზედაც განთავსებულია განათების დანადგარები. ამ დანადგარების შეკეთების ჩასართავად, გათვალისწინებულია ასასვლელი ჩარჩოები (ნახ. 12), კუთხის ღვედები, დიაგონალები და ჰორიზონტალური კუთხეები. გაანგარიშება კეთდება როგორც სამშენებლო ინდუსტრიის სტრუქტურებისთვის.

ნახ. 12

2. ბოძები ტრამვაის ქსელისთვის. საყრდენი თოკის დაჭიმვის ხერხის გათვალისწინებით, ყველა ჰორიზონტალურ ღერძთან მიმართებაში საჭიროა მოხრაზე თანაბარი წინააღმდეგობა. სიმაღლიდან გამომდინარე, ფურცლის სისქე მერყეობს 8-დან 10 mm-მდე.

3. ბოძები ელექტრო სარკინიგზო ქსელისთვის. მათი სიმაღლე მერყეობს 8-დან 16 m-მდე. სიმაღლე დამოკიდებულია დიაპაზონზე და, შესაბამისად, საყრდენი თოკის ისრზე, რომელიც შეიძლება დადგეს ვერტიკალურად ან ირიბად გამტარზე (ნახ. 12). განყოფილება, რომელიც ქვედადან მართკუთხაა და ზემოდან კვადრატული, უნდა იყოს რაც შეიძლება პატარა. სასარგებლოა დიაგონალების მიბმა კუთხეებიდან პირდაპირ ქამრებამდე, კვანძოვანი ფურცლების გარეშე. თითოეულ კუთხის სარტყელს აქვს საყრდენი ფირფიტა ქვედა ბოლოს და მთელი სვეტი ეყრდნობა საერთო საძირკველს ოთხივე ქამრისთვის. სვეტი მიმაგრებულია საძირკველზე ბეტონის ანკერის ჭანჭიკებით.

4. ელექტროგადამცემი ხაზის ბოძები. მნიშვნელოვანი მაღალი ძაბვის გადამცემი ხაზების შემთხვევაში, ბოძები დამზადებულია თითქმის ექსკლუზიურად ფოლადისგან. მათი სიმაღლე დამოკიდებულია ბოძზე თავისუფალ სიგრძეზე, კონსოლების, მასალების და ნებადართული ძაბვების, გამტარებლებისა და დამცავი თოკის განლაგებაზე, აგრეთვე დატვირთვის პირობებზე. ასევე გავლენას ახდენს ალტერნატიული დენის სისტემების რაოდენობა, რომლებიც გადაიცემა პოლუსებით. დანიშნულებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ბოძების შემდეგ ტიპებს: საყრდენი ბოძები გამტარების მიმართულებით (ნახ.13), კუთხის ბოძები მარშრუტის გაწყვეტის წერტილებით ჰორიზონტალური გამტარის კომპონენტების მისაღებად, დაჭიმვის ბოძები (ნახ.13), დამაკავშირებელი ან გაყოფილი ბოძები, რომლებიც გამოიყენება შეერთებისთვის ან გამტარების გაყოფისთვის სხვადასხვა მიმართულებით.

სლ.13

სვეტს თითქმის ყოველთვის აქვს კვადრატული მონაკვეთი და სიმაღლის რამდენიმე ნაწილისგან შედგება. ქამრები და დიაგონალები მზადდება კუთხიდან. შეკუმშვის სიმტკიცის გაზრდის მიზნით, ღვედები აწყობის შემდეგ ნაწილობრივ ივსება ბეტონით. დიაგონალების და ქამრების შეერთება ხდება, თუ ეს კონსტრუქციულად შესაძლებელია, კვანძოვანი ფურცლების გარეშე. პატარა სვეტები, განსაკუთრებით მზიდი სვეტები, მიმაგრებულია ხის შპალებს, რომლებიც დამარხულია3 m. მაღალი სვეტები განთავსებულია ექსკლუზიურად ერთი ბეტონის ბლოკის საძირკველზე.

მაღაროები

ზედაპირული სამთო ნაგებობებისთვის გამოიყენება პროფესიული ტერმინები, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანი ახსნილია ნახ.14. მაღაროს საექსპორტო კოშკის ძირითად ნაწილს წარმოადგენს გიდის კოშკი. კოშკის სიმაღლე დამოკიდებულია მინდვრის ზემოთ შესასვლელი სადესანტო სიმაღლეზე, კალათის სიგრძეზე, გარდამავალი გზის სიგრძეზე, ბამპერის სიმაღლეზე და ბამპერსა და სახელურებს შორის დაცემის სიმაღლეზე.

სლ.14.1.

სლ.14.2.

წლების განმავლობაში შეიქმნა საექსპორტო ანძების გარკვეული ფორმები, რაც დამოკიდებულია მამოძრავებელი მანქანის პოზიციიდან კოშკის მიმართ. თუ მარტივი ტარების დროს, ანუ როდესაც არის ერთი კალათა, რომელიც ადის და ერთი ქვევით, კალათები ერთმანეთის გვერდით ეკიდებიან მამოძრავებელი მანქანის გვერდიდან, მაშინ ორივე ლილვაკი შეიძლება დაწოლილი იყოს ერთმანეთის გვერდით ერთსა და იმავე პლატფორმაზე და შემდეგ კოშკი არის ერთსართულიანი. ნახ.15ნაჩვენებია ხსნარი ოთხი ლილვაკით ერთმანეთის გვერდით.

სლ.15

თუ კალათები ერთმანეთის მიღმა ეკიდა, ლილვაკები ერთიმეორეს ზევით უნდა დადგეს ისე, რომ ორსართულიანი კოშკი იყოს (ნახ.16). და ორმაგი კოშკით, როცა ოთხი კალათა დევს ერთმანეთის გვერდით. მამოძრავებელი მანქანიდან დანახული ოთხივე ლილვაკი შეიძლება ერთმანეთის გვერდით იყოს ერთსართულიან კოშკზე (ნახ.15).

თუმცა, თუ მანქანიდან გადავხედავთ, ოთხი კალათა მოთავსებულია ერთმანეთის მიღმა, ერთი მანქანა უნდა განთავსდეს კოშკის მოპირდაპირე მხარეს და კოშკი გადაჭრილია, როგორც ორსართულიანი ნაგებობა გაშლილი ქვედა ნაწილით (ნახ.17). მხოლოდ მაშინ, როდესაც ლილვის მახლობლად არ არის საკმარისი ადგილი ძრავის სახლის კოშკის გვერდით დასაყენებლად, ამძრავი ძრავა მოთავსებულია თავად კოშკზე.

გარდა საექსპორტო კოშკებისა, მაღაროს ზედაპირული ობიექტები შეიძლება მოიცავდეს დარბაზებს შახტებით და სარეცხი ოთახებით, სადაც ხდება ნახშირის დამუშავება. ამ ობიექტების დიზაინი მოითხოვს ფოლადის კონსტრუქციის დიზაინერის თანამშრომლობას აღჭურვილობის მიმწოდებელ კომპანიასთან. პრინციპში, ეს ობიექტები არ განსხვავდება სხვა ფოლადის კონსტრუქციებისგან, გარდა იმისა, რომ ისინი საჭიროებენ სტრუქტურის მუდმივ ადაპტაციას მექანიკურ აღჭურვილობასთან. მაგალითად, ერთ სახელოსნოს დარბაზში შეიძლება ჩაითვალოს, რომ ყველა ჩარჩო თანაბარია, რაც, თუმცა, იშვიათია მაღაროს დარბაზში ან სამრეცხაოში.

ნახ. 16

ნახ. 17

მილების კონსტრუქციები

მილი არის ყველაზე ხელსაყრელი განივი კვეთა დაპრესილი ღეროსთვის, რომელიც თანაბრად დგას ყველა მიმართულებით. გარდა ამისა, კედლის ყველაზე მცირე სისქე მიიღწევა მილებით. ყველა სხვა მონაკვეთში ეს სისქე უფრო შეზღუდულია ადგილობრივი არასტაბილურობით, ვიდრე ცილინდრული მილის შემთხვევაში. მილები განსაკუთრებით მგრძნობიარეა გადახვევის რისკის მიმართ, რაც არ ხდება ფოლადის კონსტრუქციების სხვა მონაკვეთებზე. მილების ამ სტატიკური უპირატესობების გარდა, მათი მინუსი არის არახელსაყრელი ფორმა მოსახვევის მომენტების მისაღებად, ასევე სქელი მილების რთული შეერთება კუთხით.

მილების დამზადება შესაძლებელია როგორც მოხრილი ფურცლებისგან, შედუღებული გრძივი ნაკერით, ან უნაკერო რულონების სახით. ორივე შემთხვევაში, მილის ფასი უფრო მაღალია, ვიდრე პროფილის ფასი, წარმოების სირთულეების გათვალისწინებით. ამ მიზეზების გამო, მილების კონსტრუქციები კონკურენტუნარიანია მხოლოდ მასალის წონის შესაბამისი შემცირებით. მილები განსაკუთრებით გამოიყენება შენობების საყრდენად, თუ ისინი დატვირთულია მხოლოდ ნორმალური ძალებით. მილები ასევე გამოიყენება მიწისქვეშა გადასასვლელებისა და მიწისქვეშა ნაგებობების საყრდენებისთვის. ახლა მათ ხშირად იყენებენ ხარაჩოების დასამზადებლად. შიდა კოროზიის თავიდან ასაცილებლად, ყველა ფიტინგები და კავშირი, ისევე როგორც ბოლო მილები, მთლიანად უნდა იყოს დალუქული.

აპლიკაციის შენიშვნა: სისტემის ეკონომიურობის ან მოხერხებულობის ისტორიული მაგალითები, ზომები, ტიპოლოგიები და პრეტენზიები არ უნდა იქნას გამოყენებული, როგორც შემცვლელი არსებული სტანდარტების, ტერიტორიის პირობების, მასალებისა და აღჭურვილობის ტექნიკური მახასიათებლების ან კონკრეტული კონსტრუქციის ექსპერტიზის შემოწმების.