EN
EN
2026/06/24
А болаттан жасалған тірек өлі және жанама жүктемелер үшін идеалды түрде құрылған, бірақ желдің көтеруші әсері үшін емес — дауыл кезінде желдің әсері өлі жүктеменің шегінен асады, төменгі жағындағы қабырға сығылуға ұшырайды және ферма жоғары қарай иіледі. Жүктемені анықтау — барлық кейінгі құрылыс шешімдерін анықтайтын шарт.
Төрт жүктеме жағдайы басқарады болаттан жасалған тірек дизайн. Тұрақты жүк — ферманың өз салмағы (0,10–0,25 кН/м²) плюс стропилалар, қаптау, изоляция және төбе — тұрақты болып табылады. Қозғалмалы жүк — ASCE 7 бойынша 0,6–1,0 кН/м² — құрылыс пен қолданыстағы қызмет көрсетуді қамтиды. ASCE 7 27-тарауы немесе Eurocode 1 Бөлім 1-4 бойынша жел жүгі ең күрделісі болып табылады: желге қарсы қабырғада оң қысым, төбеде сорылу және ішкі қысым коэффициенттері ашық орындарға байланысты өзгереді. А болаттан жасалған тірек көтеруші талдаусыз ферманың төменгі белдеуінің созылуға төтеп беру қабілеті болуы мүмкін, бірақ жел жүгі бағыты өзгерген кезде сығылуға төтеп беру қабілеті жеткіліксіз болады. Қар жүгі — жердегі қар, ашықтық, жылулық коэффициенті және төбе еңісіне байланысты 0,5–4,0+ кН/м² — суық климатта негізгі болып табылады. Парапеттер мен төбе деңгейіндегі қардың жиналуы ферманың белгілі бір бөлігіне жүктемені шоғырландырады, ал бұл біркелей жүкке негізделген дизайндың алдын ала ескермеуі мүмкін.
1,5 кН/м² жердегі қар аймағында орналасқан 30 метр аралықты қамтитын қойма қаршаңың бір бөлігінің иілуіне ұшырады — құлау емес, бірақ көрінетін төмендеу болды. Зерттеу нәтижесінде бастапқы болаттан жасалған тірек жобалау қардың біркелкі таратылуын қабылдады. Ғимаратта қардың жиналуына әкелетін парапет орналасқан еді — ASCE 7 стандартының қардың жиналуы туралы нормалары парапетке жақын алғашқы 6 метр аймағында 2,2 кН/м² қар жүктемесін болжайды. Zeyongsteel (Цзянсу провинциясы, Чжэцзян Цзэюн болат құрылыс инженерлік компаниясы) — бірінші дәрежелі болат құрылымдарды салуға лицензиясы бар, AAA кредиттік рейтингі бар және Қытайдың Темір Жол Құрылысы мен Қытайдың Темір Жол Тобымен серіктестік орнатқан компания — ферманың қардың жиналуы аймағында жоғарғы поясын нығайтып және қосымша торлы элементтер қосып қайта жобалаған. Қойма екі кейінгі ауыр қарлы қыс мезгілінде иілулерсіз жұмыс істеді.
Қабырғалардың орналасуы болаттан жасалған тірек қай мүшелердің сығылу мен созылуда болатынын анықтайды — бұл материалдың тиімділігін анықтайды. Пратт фермасы (вертикальдар сығылуға, диагональдар созылуға ұшырайды) 10–30 метр аралығында тиімді — қысқа вертикальдар бұзылуға ұшырамау үшін ұзын диагональдарға қарағанда жақсы қарсылық көрсетеді. Уоррен фермасы (тең қабырғалы немесе тең бүйірлі үшбұрыштарда кезектес диагональдар) аз мүше қолданады, ол жасау шығындарын азайтады және 15–40 метр аралығында стандарт болып табылады. Хау фермасы (диагональдар сығылуға ұшырайды) төменгі поясқа төбелік жүктемелер әсерінен диагональдық керілу бағыты кері айналатын жағдайларда қолданылады. Финк фермасы (ортадағы шыңнан шығатын шың тәрізді торлар) 8–15 метр аралығында еңісті тұрғын үйлердің шатыры үшін стандарт болып табылады. Конфигурация — материалдың тиімділігін қамтамасыз етуге бағытталған шешім: сығылуға ұшырайтын ұзын мүшелердің бұзылуға ұшырамауы үшін қимасы үлкейтілуі керек.
Ферманың пояс мүшелері болаттан жасалған тірек осьтік күшке арналған: төменгі жақтауында созылу, жоғарғы жақтауында сығылу және желдің көтеруші әсері кезіндегі кернеулердің бағытының өзгеруі. Қиманы таңдау кезінде осьтік төзімділік (аудан) мен иілуге қарсы төзімділік (инерция радиусы) арасында тепе-теңдік орнатылады. Қуыс конструкциялық қималар (HSS) біркелкі сығылу тиімділігін қамтамасыз етеді — мысалы, 100×100×5 HSS қимасының екі осі бойынша инерция радиусы r≈39 мм құрайды, ал салыстырмалы кең қабырғалы профиль үшін күшті ось бойынша r=45 мм, әлсіз ось бойынша r=25 мм болады. Сығылатын элементтер үшін иілу коэффициенті AISC 360 стандартының E2 бөліміне сәйкес 200-ден аспауы керек. Тораптардағы қосылатын пластинкалар (гассеттік пластинкалар) — әдетте 20–30 метр аралықтар үшін 8–12 мм қалыңдықта — торлы элементтерден жақтауындарға осьтік күшті AISC 360 стандартының J тарауы немесе EN 1993-1-8 стандартына сәйкес дәнекерлеу арқылы береді. Жеткіліксіз өлшемдегі қосылыстар — ең көп кездесетін біріншілік зақымдану нүктесі.
А болаттан жасалған тірек оның жазықтығында тұрақты — үшбұрыштау осы жазықтықтағы күштерге қарсы тұрады. Жазықтықтан тыс бағытта ферма — бекітпелерсіз бүгілуі мүмкін болатын иілгіш бағана. Шатырдың бекітпе жүйесі — жоғарғы поясқа іргелес фермаларды қосатын диагональді стерженьдер немесе бұрыштар — әрбір 6–8 метр аралығында бекітпе қамтамасыз етеді. Төменгі поясқа арналған бекітпе жүйесі желдің көтеруші әсері кезінде төменгі поясқа да осындай бекітпе береді. Қалпақша-қаптау диафрагмалық әсері — пурлиндерге бекітілген және жоғарғы поясқа болтталған металл қаптау — желдің бүйірлік жүктемелерін қабырғалық бекітпеге беретін қатты диафрагма құрады. Бекітпелердің үлесін ескермей құрылған ферма қажеттіден ауыр және қымбат болады; ал жоғалған бекітпелерге сүйенетін ферма қауіпті.
Уоррен фермасы қолайлы материалдық қатынасты қамтамасыз етеді болаттан жасалған тірек 15–40 метр аралығындағы ашықтар үшін. Пратт фермалары 10–30 метр аралығындағы ашықтар үшін тиімді. Zeyongsteel барлық негізгі ферма конфигурацияларын жобалайды және дайындайды.
Желдің көтеруші әсері болаттан жасалған тірек мүшелердің күштерін кері өзгертеді — төменгі жағындағы шеткі бөлік созылу күшінен сығылу күшіне, ал жоғарғы жағындағы шеткі бөлік сығылу күшінен созылу күшіне ауысады. Төменгі жағындағы шеткі бөліктің қаттылығы көтеруші күштер әсерінен бүзуін болдырмау үшін міндетті.
А болаттан жасалған тірек терең ферма профилдері (қашықтық/10 – қашықтық/15 тереңдік қатынасы) арқылы коммерциялық және өнеркәсіптік төбелер үшін 50 метрден астам қашықтыққа ие болуы мүмкін. Тұрғын үйлер үшін арналған фермалардың қашықтығы әдетте 8–15 метр. Zeyongsteel инфрақұрылым мен орындар саласында эталонды болат құрылымдық жобаларды іске асырды.
Қардың жиналуы болаттан жасалған тірек парапеттер мен төбе деңгейіндегі өзгерістерге жақын орналасқан жерлерде ASCE 7 стандартының қардың жиналуы бойынша нормаларына сәйкес қашықтықтың белгілі бір бөлігіне 50%–100% дейін жоғары жүктеме түсуі мүмкін. Жиналу аймағындағы жергілікті элементтерді нығайту қажет.
А болаттан жасалған тірек жоғарғы жақтауын 6–8 метр аралықта көлденең бекітуді, желдің көтеруші әсерінен болатын аймақтарда төменгі жақтауын көлденең бекітуді және металл қабаттың қадаларға бекітілуі арқылы құрылған шатыр диафрагмасын талап етеді. Көлденең бекітудің негізгі қызметі — жазықтықтан тыс иілуінің алдын алу.
Болаттан жасалған тірек қосылыстар 8–12 мм қалыңдықтағы қосымша пластиналарды және AISC 360 немесе EN 1993-1-8 стандарттарына сәйкес есептелген тіктөртбұрышты тігістерді пайдаланады. Тым кіші өлшемді қосылыстар — ең көп кездесетін бұзылу басталу нүктесі; тігістердің өлшемі ферманың қосымша элементінің осьтік төзімділігіне сәйкес келуі тиіс.
Соңғы компаниялық жаңалықтарымызды, жобалардың мысалдарын және салалық көзқарастарды зерттеңіз.
