ໂຄງສ້າງ Truss ໃນການກໍ່ສ້າງທີ່ທັນສະໄຫມ

ໂຄງສ້າງຄານແມ່ນຈຸດສູງສຸດຂອງປະສິດທິພາບດ້ານໂຄງສ້າງໃນວິສະວະກຳທີ່ທັນສະໄໝ. ໂດຍການຈັດລະບຽບໜ່ວຍສາມຫຼ່ຽມ, ໂຄງສ້າງຄານຈະແຈກຢາຍນ້ຳໜັກໄປທົ່ວສະມາຊິກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ຮັບປະກັນຄວາມໝັ້ນຄົງດ້ວຍການໃຊ້ວັດສະດຸໜ້ອຍທີ່ສຸດ.

ໃນປະຈຸບັນ, ໂຄງສ້າງເຫຼັກຮອງຮັບທຸກຢ່າງຕັ້ງແຕ່ຫຼັງຄາສະໜາມກິລາຂະໜາດໃຫຍ່ຈົນເຖິງໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂົວທີ່ສຳຄັນ. ຄວາມລຽບງ່າຍທາງເລຂາຄະນິດຂອງພວກມັນປິດບັງເຫດຜົນກົນຈັກທີ່ຊັບຊ້ອນເຊິ່ງເພີ່ມອັດຕາສ່ວນຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກໃຫ້ສູງສຸດ. ເມື່ອສະພາບແວດລ້ອມໃນຕົວເມືອງມີຄວາມຊັບຊ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນ, ການເພິ່ງພາລະບົບໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງກໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.

ກົນໄກຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງຄານ: ເລຂາຄະນິດ ແລະ ການແຈກຢາຍນ້ຳໜັກ

ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງໂຄງສ້າງຫຼັກແມ່ນຢູ່ທີ່ຮູບສາມຫຼ່ຽມ. ບໍ່ເຫມືອນກັບຮູບຫຼາຍແຈສີ່ດ້ານ, ຮູບສາມຫຼ່ຽມບໍ່ສາມາດປ່ຽນຮູບຮ່າງໄດ້ໂດຍບໍ່ປ່ຽນຄວາມຍາວຂອງດ້ານຂ້າງຂອງມັນ. ຄວາມແຂງແກ່ນທາງເລຂາຄະນິດນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ໂຄງສ້າງຫຼັກຕ້ານທານການຜິດຮູບໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ໃນໂຄງສ້າງຫຼັກທົ່ວໄປ, ສະມາຊິກຈະປະສົບກັບຄວາມຕຶງຄຽດ ຫຼື ການບີບອັດ.

ຕົວຢ່າງ, ໃນ Pratt truss ແບບງ່າຍໆ, ຊິ້ນສ່ວນແນວຕັ້ງຈະຈັດການກັບການບີບອັດ ໃນຂະນະທີ່ຊິ້ນສ່ວນແນວຂວາງຈະຈັດການກັບຄວາມຕຶງຄຽດ. ວິສະວະກອນໃຊ້ວິທີການຂອງຂໍ້ຕໍ່ເພື່ອຄິດໄລ່ແຮງພາຍໃນຢູ່ທຸກໆຈຸດຕັດກັນ.

ໃນເງື່ອນໄຂການອອກແບບທີ່ເອື້ອອຳນວຍ, ການອອກແບບທີ່ດີເສົາເຫຼັກສາມາດຮອງຮັບນ້ຳໜັກຂອງມັນເອງໄດ້ຫຼາຍເທົ່າ. ປະສິດທິພາບນີ້ເກີດຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າໂຄງສ້າງຄາງເຫຼັກສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນໂມເມັນການງໍ, ຊ່ວຍໃຫ້ສະມາຊິກສາມາດຮັບແຮງແກນໄດ້ເປັນຫຼັກ. ແທນທີ່ຈະ, ພວກມັນສຸມໃສ່ແຮງແກນ. ການສຸມໃສ່ນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ມີພາກສ່ວນທີ່ບາງກວ່າ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ຳກວ່າ.

ໂຄງສ້າງອຸດສາຫະກຳສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ເຫຼັກກ້າທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງທີ່ມີໂມດູນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນປະມານ 200 GPa. ຄວາມແຂງກະດ້າງສູງນີ້ຮັບປະກັນວ່າໂຄງສ້າງຈະຮັກສາຮູບຮ່າງຂອງມັນໄວ້ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ໜັກໜ່ວງ. ຜູ້ອອກແບບມັກໃຊ້ການສ້າງແບບຈຳລອງຄອມພິວເຕີເພື່ອຈຳລອງຈຸດຄວາມກົດດັນກ່ອນທີ່ການຜະລິດຈະເລີ່ມຕົ້ນ. ຄວາມແມ່ນຍຳນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເສຍວັດສະດຸເກືອບ 15% ເມື່ອທຽບກັບການກໍ່ສ້າງຄານແບບດັ້ງເດີມ. ໂດຍການສຸມໃສ່ການໂຫຼດຕາມແກນ, ວິສະວະກອນບັນລຸຊ່ວງທີ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ກັບຄານແຂງ.

ຄວາມເປັນເລີດດ້ານວັດສະດຸຂອງໂຄງສ້າງຄານ: ເຫຼັກກ້າ ທຽບກັບ ອາລູມິນຽມ

ການເລືອກວັດສະດຸກຳນົດປະສິດທິພາບ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກ. ເຫຼັກຍັງຄົງເປັນທາງເລືອກທີ່ໂດດເດັ່ນສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ໜັກໜ່ວງ. ເຫຼັກເກຣດ S355, ເຊິ່ງມັກໃຊ້ໃນໂຄງການສາກົນ, ມີຄວາມແຂງແຮງຂອງຜົນຜະລິດ 355 MPa. ຄວາມທົນທານຂອງມັນເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມສຳລັບຂົວ ແລະ ການເສີມແຮງຂອງອາຄານສູງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໂຄງສ້າງເຫຼັກອາລູມີນຽມກຳລັງໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມໃນການຜະລິດກິດຈະກຳ ແລະ ໂຄງສ້າງຊົ່ວຄາວ.

ອາລູມິນຽມ 6082-T6 ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງຂອງຜົນຜະລິດປະມານ 250 MPa ແຕ່ມີນ້ຳໜັກໜ້ອຍກວ່າເຫຼັກ 66%. ສະຖິຕິສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການໃຊ້ອາລູມິນຽມສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຂົນສົ່ງໄດ້ 40% ສຳລັບການຕັ້ງຄ່າເວທີທົວ. ໃນຂະນະທີ່ເຫຼັກກ້າໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານໄຟທີ່ດີກວ່າ ແລະ ຄວາມທົນທານໃນໄລຍະຍາວ, ອາລູມິນຽມໃຫ້ຄວາມສະດວກສະບາຍໃນການພົກພາທີ່ບໍ່ມີໃຜທຽບເທົ່າ.

ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຍັງແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງໂລຫະເຫຼົ່ານີ້. ເຫຼັກກ້າສັງກະສີຕ້ານທານການກັດກ່ອນເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດ, ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມແຄມຝັ່ງທະເລ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອາລູມິນຽມສ້າງຊັ້ນອອກໄຊປ້ອງກັນຕາມທຳມະຊາດ. ຊັ້ນນີ້ປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບຂອງໂຄງສ້າງຢ່າງເລິກເຊິ່ງໂດຍບໍ່ມີການເຄືອບເພີ່ມເຕີມ. ຜູ້ຜະລິດທີ່ທັນສະໄໝມັກຈະໃຊ້ການເຄືອບຜົງເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍທັງຄວາມງາມແລະການປົກປ້ອງ.

ໃນຕະຫຼາດປະຈຸບັນ, ໂຄງສ້າງເຫຼັກກວມເອົາປະມານ 70% ຂອງຂະແໜງອຸດສາຫະກຳ. ອາລູມີນຽມຄອບງຳຕະຫຼາດບັນເທີງ ແລະ ງານວາງສະແດງເນື່ອງຈາກຄວາມສະດວກໃນການປະກອບ. ການເລືອກວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມກ່ຽວຂ້ອງກັບການດຸ່ນດ່ຽງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເບື້ອງຕົ້ນ, ຄວາມຕ້ອງການນ້ຳໜັກ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຄາດໄວ້ຂອງໂຄງການ.

ການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງ: ຈາກ Warren ເຖິງ Space Frames

ວິສະວະກອນເລືອກປະເພດຄານໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງຊ່ວງ ແລະ ເປົ້າໝາຍດ້ານຄວາມງາມ. ຄານ Warren, ມີລັກສະນະເປັນຮູບສາມຫຼ່ຽມເທົ່າ, ຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມຍາວທັງໝົດຂອງສະມາຊິກ. ມັນເຮັດວຽກໄດ້ດີເປັນພິເສດສຳລັບຊ່ວງລະຫວ່າງ 20 ຫາ 100 ແມັດ. ສຳລັບພື້ນທີ່ຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່ານັ້ນ, ເຊັ່ນ: ອາຄານຜູ້ໂດຍສານສະໜາມບິນ, ຜູ້ອອກແບບໃຊ້ກອບພື້ນທີ່. ຄານ 3D ເຫຼົ່ານີ້ແຈກຢາຍນ້ຳໜັກໃນສາມມິຕິແທນທີ່ຈະເປັນພຽງລະນາບດຽວ.

ການຄົ້ນຄວ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າກອບພື້ນທີ່ສາມາດບັນລຸຂອບເຂດເກີນ 150 ແມັດໃນໂຄງການຂະໜາດໃຫຍ່ພິເສດ. ຄວາມສາມາດນີ້ສ້າງພາຍໃນທີ່ກວ້າງຂວາງ ແລະ ເປີດກວ້າງສຳລັບໂຮງເກັບເຮືອບິນ ແລະ ສູນປະຊຸມ. ໃນວິສະວະກຳຂົວ, ໂຄງສ້າງ Howe ໃຊ້ສະມາຊິກແນວຕັ້ງໃນການບີບອັດ, ເຊິ່ງເໝາະສົມກັບການອອກແບບທີ່ມີໄມ້ໜັກສະເພາະ. ຊອບແວທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນອະນຸຍາດໃຫ້ມີການອອກແບບທີ່ສ້າງສັນ. ຂະບວນການນີ້ສ້າງຮູບແບບໂຄງສ້າງທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ໃຊ້ວັດສະດຸໜ້ອຍກວ່າຮູບແບບແບບດັ້ງເດີມ 20%. ເຄື່ອງມືດິຈິຕອນເຫຼົ່ານີ້ຮັບປະກັນວ່າເຫຼັກທຸກກຣາມປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຄານເຫຼັກພິເສດເຊັ່ນ: ຄານເຫຼັກ Fink ໃຫ້ການສະໜັບສະໜູນທີ່ດີເລີດສຳລັບໜ້າດິນຫລັງຄາທີ່ຢູ່ອາໄສ. ແຕ່ລະຮູບແບບແກ້ໄຂບັນຫາກົນຈັກສະເພາະ. ຄານເຫຼັກ Warren ຫຼຸດຜ່ອນຈຸດເຊື່ອມ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດລົງ 10%. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ຄານເຫຼັກ K ຊ່ວຍປ້ອງກັນການໂຄ້ງງໍໃນການອອກແບບຂົວທີ່ສູງຫຼາຍ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງປະເພດຄານເຫຼັກຮັບປະກັນວິທີແກ້ໄຂສຳລັບທຸກໆວິໄສທັດທາງສະຖາປັດຕະຍະກຳ.

ຜົນກະທົບທາງດ້ານເສດຖະກິດ ແລະ ການຂົນສົ່ງການຕິດຕັ້ງໂຄງສ້າງຄ້ຳ

ມູນຄ່າທາງເສດຖະກິດຂອງໂຄງເຫຼັກຂະຫຍາຍໄປໄກກວ່າການປະຫຍັດວັດສະດຸ. ເນື່ອງຈາກອົງປະກອບຕ່າງໆໄດ້ຮັບການຜະລິດລ່ວງໜ້າໃນໂຮງງານ, ແຮງງານຢູ່ໃນສະຖານທີ່ຈຶ່ງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການສຶກສາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຫລັງຄາທີ່ອີງໃສ່ໂຄງເຫຼັກຕິດຕັ້ງໄວກວ່າລະບົບຄານ ແລະ ເສົາແບບດັ້ງເດີມ 30%. ຄວາມໄວນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການລົງທຶນສຳລັບນັກພັດທະນາ. ໃນຕະຫຼາດສາກົນ, ໂຄງເຫຼັກແບບໂມດູນຊ່ວຍໃຫ້ການຂົນສົ່ງມີປະສິດທິພາບ. ຕູ້ຄອນເທນເນີມາດຕະຖານຂະໜາດ 40 ຟຸດສາມາດບັນຈຸອົງປະກອບສຳລັບຫລັງຄາສາງຂະໜາດ 500 ຕາແມັດ ຖ້າຖືກອອກແບບມາເພື່ອວາງຊ້ອນກັນ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບຳລຸງຮັກສາສຳລັບໂຄງເຫຼັກສັງກະສີຍັງຄົງຕໍ່າ. ອາຍຸການໃຊ້ງານມັກຈະເກີນ 60 ປີ ໂດຍບໍ່ມີການແຊກແຊງໜ້ອຍທີ່ສຸດ. ຄວາມຕ້ອງການໂຄງເຫຼັກທົ່ວໂລກຄວນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ 5.5% ຕໍ່ປີຈົນຮອດປີ 2030. ການເຕີບໂຕນີ້ແມ່ນຕິດຕາມການຂະຫຍາຍຕົວຂອງອຸດສາຫະກຳໃນເສດຖະກິດທີ່ພວມພັດທະນາ. ພາກພື້ນເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການວິທີການກໍ່ສ້າງທີ່ວ່ອງໄວ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖື.

ນອກຈາກນັ້ນ, ມູນຄ່າເສດເຫຼັກທີ່ສູງເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກເປັນທາງເລືອກທີ່ຍືນຍົງ. ໃນຕອນທ້າຍຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອາຄານ, ເຈົ້າຂອງສາມາດນຳເອົາໂຄງເຫຼັກມາຣີໄຊເຄີນໄດ້ເກືອບ 98%. ວົງຈອນນີ້ດຶງດູດນັກລົງທຶນທີ່ສຸມໃສ່ເປົ້າໝາຍດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ, ສັງຄົມ, ແລະ ການປົກຄອງ. ການຜະລິດນອກສະຖານທີ່ຍັງຊ່ວຍປັບປຸງການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ. ການຕັ້ງຄ່າໂຮງງານອະນຸຍາດໃຫ້ມີການທົດສອບການເຊື່ອມດ້ວຍຄື້ນສຽງ ultrasonic, ຮັບປະກັນອັດຕາຄວາມສຳເລັດ 99.9% ໃນພາກສະໜາມ. ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມລ່າຊ້າທີ່ມີລາຄາແພງ ແລະ ຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພໃນລະຫວ່າງໄລຍະການກໍ່ສ້າງ.