Барилгын бүтцэд хүнд ачааны нөлөө
Иргэний инженерчлэлд барилга гэдэг нь зүгээр л бат бөх бетон болон ган овоолго биш юм. Энгийн мэт харагдах хэлбэрийн цаана хэдэн арван жил, тэр ч байтугай хэдэн зуун жилийн турш янз бүрийн хүч, ачааллыг тэсвэрлэх зориулалттай бүтцийн систем оршдог. Барилгын аюулгүй байдал, ашиглалтын хугацаанд хамгийн чухал хүчин зүйлсийн нэг бол барилгын элементүүд болон хүний болон хүрээлэн буй орчны үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй жингийн ачаалал юм. Энэ нийтлэлд жингийн ачаалал нь барилгын бүтцэд хэрхэн нөлөөлдөг, тэдгээрийн үйлчилдэг ачааллын төрөл, тэдгээрийн үр дагавар, төлөвлөлтийн стратегиудыг авч үзэх болно.
Барилга дээрх ачааллын тухай ойлголт
Ерөнхийдөө барилга дээрх ачаалал нь бүтцийн элементүүдэд үйлчилж буй бүх хүч юм. Эдгээр ачаалал нь тодорхой замаар дамждаг - шалны хавтангаас дам нуруу, дам нуруунаас багана, дараа нь суурь, эцэст нь газар руу. Ачаалал нэмэгдэхийн хэрээр эдгээр замын дагуух элемент бүр эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх хангалттай багтаамжтай байх ёстой.
Хүнд ачаа гэдэг нь нүдэнд үргэлж "хүнд" гэсэн үг биш юм. Аж үйлдвэрийн машин механизм, бичиг баримтаар дүүрэн файлын шүүгээ, дээврийн усны сав, хүмүүсийн бөөгнөрөл, эсвэл нэг газарт материал хуримтлагдах зэрэг нь ачааллыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг. Хэрэв зураг төслийн үе шатнаас эхлэн тооцохгүй бол энэ өсөлт нь хагарал, хэт их хазайлт, суурийн суулт, тэр ч байтугай нуралтад хүргэж болзошгүй.
Барилга байгууламжид нөлөөлдөг ачааллын төрлүүд
Барилгын бүтцийн төлөвлөлтөд ачааллыг ерөнхийдөө хэд хэдэн үндсэн ангилалд хуваадаг:
1. Үхлийн ачаалал
Үхлийн ачаалал гэдэг нь барилгын бүрэлдэхүүн хэсгүүд болох шалны хавтан, дам нуруу, багана, хана, дээвэр, өнгөлгөө, тааз, суурин суурилуулалтын байнгын жин юм. Байнгын шинж чанартай тул барилгын ашиглалтын хугацаанд үхлийн ачаалал байдаг. Хэрэв илүү хүнд материалыг сонговол (жишээлбэл, хөнгөн хананы оронд хатуу тоосгон хана ашиглах) үхлийн ачаалал нэмэгдэж, багана болон сууринд нэмэлт шаардлага тавьдаг.
2. Амьд ачаалал
Хүний үйл ажиллагаа болон орон зайг ашиглахаас үүдэлтэй амьд ачаалал үүсдэг: оршин суугчид, тавилга, тоног төхөөрөмж, тээврийн хэрэгсэл (олон давхар зогсоол дээр) болон хадгалсан бараа. Амьд ачаалал харилцан адилгүй байж болох бөгөөд тодорхой нөхцөл байдалд, тухайлбал хүн ихтэй танхим эсвэл хүнд ачаатай агуулах гэх мэт их хэмжээний байж болно. Орон зайн функцийг тодорхойлоход гарсан алдаа нь аюултай байж болно; сонгодог жишээ бол бүтцийн үнэлгээ хийлгүйгээр оффисыг агуулах болгон хувиргах явдал юм.
3. Байгаль орчны ачаалал
Байгаль орчны ачаалалд салхины ачаалал, газар хөдлөлтийн ачаалал, хур тунадасны ачаалал, зарим бүс нутагт цасны ачаалал (Индонезийн нөхцөл байдлаас гадуур) орно. Массын хувьд үргэлж "хүнд" биш ч гэсэн салхи, газар хөдлөлтийн хажуугийн хүч нь бүтцийн тогтвортой байдалд үзүүлэх нөлөөллийн хувьд босоо ачаалалтай тэнцүү эсвэл бүр түүнээс ч давж болно.
4. Тусгай ачаа
Тусгай ачаалалд чичиргээт машин механизм, кран, шингэний сав, цочролын ачаалал болон барилгын ажлын үеийн түр зуурын ачаалал орно. Үйлдвэрийн барилгад машины ачаалал нь материалын ядаргааг хурдасгаж, тав тухыг бууруулдаг чичиргээ үүсгэдэг.
Жингийн ачаалал нь бүтцийн элементүүдэд хэрхэн нөлөөлдөг вэ
1. Шалны хавтан ба дам нуруу: Хазайлт ба цууралт
Шал дээр хүнд ачаа үйлчлэх үед хавтан болон дам нуруу нь нугалах хүчийг эсэргүүцдэг. Хэрэв ачаалал нь даацаас хэтэрвэл бетоны суналтын бүсэд хэт их хазайлт (шал нь унжиж байгаа мэт мэдрэгддэг) болон хагарал үүсдэг. Жижиг хагарал нь хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц байж болох ч том хагарал нь үйл ажиллагааг алдагдуулж, өнгөлгөөг гэмтээж, арматурын зэврэлтийг хурдасгаж, бүтцийн даацыг бууруулдаг.
Урт зайтай барилгуудад дам нуруу болон хавтангийн зураг төсөлд зөвхөн бат бөх чанар төдийгүй хөшүүн байдлыг харгалзан үзэх ёстой. Давтан хүнд ачаа нь бетоны хазайлтаас болж урт хугацааны хазайлтыг нэмэгдүүлдэг.
2. Багана: Гулзайлт ба шахалтын эвдрэл
Баганууд нь босоо ачааллыг суурь руу дамжуулдаг үндсэн элементүүд юм. Жингийн ачаалал нэмэгдэх нь багана нь шахалтын хүчин чадлынхаа хязгаарт ойрхон ажиллахад хүргэдэг. Нарийхан баганатай үед гулзайлтын эрсдэл нэмэгддэг. Баганын эвдрэл нь ихэвчлэн чухал байдаг, учир нь энэ нь нэг элементийн нуралт нь бусад элементүүдийн гинжийг нурахад хүргэдэг аажмаар нуралтыг өдөөж болно.
3. Бүтцийн хана ба цөм: Хажуугийн хүчний эсэргүүцэл
Олон давхар барилгуудад газар хөдлөлт болон салхины ачаалал давамгайлсан хүчин зүйлүүд байдаг. Цөм болон зүсэлтийн хана нь хэт их найгахаас сэргийлж хажуугийн хүчийг эсэргүүцэхэд тусалдаг. Шал бүрийн хүнд жин нь газар хөдлөлтийн үед барилгын динамик хариу үйлдэлд нөлөөлдөг, учир нь илүү их масс нь илүү их инерцийн хүчийг үүсгэдэг.
4. Суурь: Суурин ба хөрсний даац
Суурь нь барилгын нийт хуримтлагдсан жинг дэмждэг. Ачааллын жин нь хөрсний даацтай тохирохгүй үед суулт үүсдэг. Жигд суулт нь тэсвэрлэх боломжтой боловч ялгаатай (тэгш бус) суулт нь аюултай тул бүтэц, хананд хагарал үүсэх, хаалга, цонх гацах, тэр ч байтугай инженерийн шугам сүлжээнд гэмтэл учруулж болзошгүй.
Зөөлөн хөрс эсвэл далан нь хүнд ачаалалд маш мэдрэмтгий байдаг. Тиймээс тодорхой нөхцөлд өрөмдсөн овоолго эсвэл хөрсний сайжруулалт гэх мэт гүн суурь шаардлагатай байдаг.
Барилгын гүйцэтгэл болон ашиглалтын хугацаанд хүнд ачааны нөлөө
Хүнд ачаалал нь зөвхөн "нуралт эсвэл үгүй" гэсэн утгаараа төдийгүй урт хугацааны гүйцэтгэлийн хувьд бүтцэд нөлөөлж болно:
1. Зогсоолын шал гэх мэт давтан ачаалал авдаг элементүүдийн материалын ядрал.
2. Ус болон агаар нэвтрэх замыг нээж буй хагарлаас болж арматурын зэврэлт хурдассан.
3. Бүтцийн бус гэмтэл, жишээлбэл, хагарсан тааз, хугарсан хавтан эсвэл шилжсэн хана.
4. Үйл ажиллагаа эсвэл машин механизмаас болж шалан дээр хэт их чичиргээ үүсэх зэрэг тав тух буурах.
Өөрөөр хэлбэл, хүнд ачааг зөв зохицуулаагүй бол "байгаа хэвээрээ" байгаа барилга нь аюулгүй, тохь тухтай байх албагүй.
Хүнд ачаатай тулгарах төлөвлөлтийн стратегиуд
Бүтэц нь хүнд ачааг тэсвэрлэх чадвартай эсэхийг баталгаажуулахын тулд дараах алхмуудыг ихэвчлэн ашигладаг.
1. Стандартад үндэслэсэн ачааллын тооцоо
Инженерүүд орон сууц, оффис, сургууль, агуулах, зогсоол гэх мэт орон зайн функцэд үндэслэн дизайны ачааллын хэмжээг тодорхойлохын тулд төлөвлөлтийн стандартыг (жишээлбэл, SNI) ашигладаг. Ачааллын хэлбэлзэл болон материалын тодорхойгүй байдлыг урьдчилан таамаглахын тулд аюулгүй байдлын хүчин зүйлсийг мөн ашигладаг.
2. Зөв бүтцийн системийг сонгох
Хүнд даацын болон том зайтай барилгууд нь ихэвчлэн урьдчилан хүчитгэсэн дам нуруу, ган хүрээ, эсвэл бетон болон гангийн хослол (нийлмэл) гэх мэт илүү бат бөх бүтцийн систем шаарддаг. Өндөр барилгуудын хувьд бетон цөм болон моментийн хүрээний хослол нь газар хөдлөлт болон салхины эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.
3. Элементийн багтаамж нэмэгдсэн
Хэрэв хүнд ачаа зайлшгүй шаардлагатай бол - жишээлбэл, агуулах эсвэл үйлдвэрт - бүтцийн элементүүдийг томруулж, бетоны түвшинг сайжруулж, арматурыг нэмэгдүүлэх эсвэл өндөр хүчин чадалтай ган профилийг ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч энэхүү нэмэгдсэн хүчин чадал нь үхсэн ачааллыг нэмэгдүүлдэг тул оновчлол зайлшгүй шаардлагатай.
4. Хазайлт ба чичиргээний хяналт
Дизайн нь зөвхөн бат бөх чанар төдийгүй хатуулаг байдлыг чухалчилдаг. Шал нь унжих, бүтцийн бус элементүүдэд гэмтэл учруулахаас сэргийлэхийн тулд хазайлтыг хязгаарладаг. Динамик ачааллын хувьд бүтцийн байгалийн давтамж нь машин механизм эсвэл бусад үйл ажиллагаатай цуурайтаж байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд чичиргээний шинжилгээ хийх шаардлагатай.
5. Функцийн өөрчлөлтийн үед үзлэг, үнэлгээ хийх
Барилгын үйл ажиллагаа өөрчлөгдөхөд олон асуудал үүсдэг: байшин бизнес болох, оффис нь агуулах болох, эсвэл дээвэр дээр том сав суурилуулах. Ачааллыг нэмэгдүүлэх аливаа өөрчлөлтийг мэргэжилтний бүтцийн үнэлгээтэй хамт хийх ёстой. Шаардлагатай бол дам нуруу нэмэх, багана бүрэх, эсвэл ган/FRP хавтан суурилуулах гэх мэт шинэчлэлт хийж болно.
Дүгнэлт
Барилгын бүтцэд хүнд даацын нөлөө маш өргөн хүрээтэй байдаг: шалны хагарал, хазайлтаас эхлээд багана нугалах эрсдэл нэмэгдэх, хөрсний даац хангалтгүй байдлаас болж суурийн суулт үүсэх хүртэл. Хүнд даац нь газар хөдлөлтийн хариу урвалыг нэмэгдүүлдэг, учир нь массын өсөлт нь илүү их инерцийн хүчийг үүсгэдэг. Тиймээс бүтцийн төлөвлөлт нь стандартыг дагаж мөрдөх, барилгын үүргийг ойлгох, тохирох бүтцийн системийг сонгох, бат бөх чанар болон хатуулгийг хоёуланг нь харгалзан үзэх ёстой.
Эцсийн эцэст, аюулгүй барилга гэдэг нь зөвхөн бат бөх харагдахаас гадна өнөөдөр болон ирэх жилүүдэд үүрч явах ачааллыг сайтар ойлгосны үндсэн дээр бүтээгдсэн барилга юм.
