БЛОГДОР

Алюминий Шыбыктуу стена шамалдык жүктөмү Сыноо: Тажрыйбабыздан алган нерселер Панелдерди белгилегендеги супер-биик куулуда шамалга чыдамдуу Жээктеги аймакта

Автор: Энди Хуан

Эч бир шамал сүйлөшүүнүн жүктөлүшү ошол эле ыкмада башталат. Жаны турган өтө бийик көрүнүш башнясынын долбоорунда, турандай океан жээгинде тайфундын коридорунда жүктөлүш ики сан менен башталган: 50 жылдык негизги жел басымы 0,8 кН/м² жана клиенттин талабы – фасад тайфунга 12-катарга чейин чыдап, панелдердин ыгып кетиши, ажырап кетиши же суу түрүндөгү сыртка чыгышы болбосун.

Баакыттын деңгээлиндеги панелдердин жакшылык менен 42% баакыттын деңгээлиндеги панелдер эки тараптуу ийилген алюминий жалпылтма бөлүктөрү болгон, эн чоң жеке панельдин өлчөмү 3200 мм × 1800 мм. Бул масштабда жел жүктөмү — бул дизайндын барышында бир гана жолу текшерилет деген пункт эмес, бул материалдын тандалышы, жасалышы, жасалыштагы чыдамдуулук, конструкциялык түйүндүн дизайны жана жасалыштагы чыдамдуулук, конструкциялык түйүндүн дизайны жана объекттун ордуна орнотуу, нөлдүк кез келген этапта айырма жол берилет.

Бул маакала биз чындыгында кандай алюминий шаршы төшөмүнүн шамалдык жүктөмүн баалоо программасын долбоордо белгилеп жана ишке ашырып жатканын түшүндүртүсү болуп саналат — бул шамалдык жүктөмдүн теориясынын резюмеси эмес, бирок процесс, колдонулган материалдар жана кабыл алуу критерийлери, долбоордун

Этапына ылайык.

Тайфундун аймагындагы өтө бийик курилууда жел жүктөмүнүн талаптарын жалпылама чечим катары панельдин калыңдыгын көбөйтүп, ишти улантуу аркылуу канааттандырууга болбойт. Бул тизмектей түзүлгөн: негизги материалдын касиеттери, сырткы курчоо төзүмдүлүгү, күчөтүүчү ребрлардын орну, байланыштыруучулардын бердиктиги, герметиктин жылжу мүмкүнчүлүгү, конструкциялык түйүндөрдүн проекттелүүсү, жасалуу тактыгы жана орнотуу контролү — бардыгы жел жүктөмүнүн бир бөлүгүн камтыйт; ал эми бул тизмектин кайсы бир жеринде күчсүздүк пайда болсо, анда гана курилуу салынып кетет.

Бул долбоор үчүн бардык алты жоопкердүү тарап — дизайн, сатып алуу, жасалуу, орнотуу, сапатты текшерүү жана стройка жеринде көзөмөл — үчүн бир гана максат белгилөөгө алып келди: желге каршы дизайнда айыбыз жок, жасалууда ашыкча чыгымдарга толеранттуулук жок жана стройка жеринде орнотууда жашырын риск жок. Максат — биринчи аракетте желге каршы сыноо өткөрүү жана экстремалдуу аба-аяк шарттарында деформация, бөлүнүү же суу сүйгүзүү көрүнбөө.

Жетекчи стандарттар жана техникалык негиз

Бул долбоор үчүн шамалдын жүктөмүн эсептөө программасы «колдонууга жарамдуу коддор» деп жалпылама аталышка таянып турган эмес, башкача айтканда, төмөндөгү стандарттарга жана долбоорго мүнөзүнчө техникалык негизге таянып иштелип чыккан:

• GB/T 23443-2009 — Биналардын кооздугу үчүн алюминий жалбырагы
• JGJ 133-2015 — Металл жана таштан жасалган көрүнүштүү кабыргалардын инженердик иштери боюнча техникалык талаптар
• JG/T 331-2011 — Биналардын көрүнүштүү кабыргаларынын шамалга каршы туруу сыйатын классификациясы жана сыноо ыкмалары
• GB 50429-2007 — Алюминий кушундуктардын конструкцияларын долбоорлоо боюнча нормалар
• Жергиликтүү шаардык жилинин башкармалыгынын жээктеги биналардын фасаддарын шамалга каршы туруу үчүн катаңдаштырылган талаптары
• Код-минимумдун эсептөөлөрүнө гана таянып калбай, долбоорго ылайыктуу шамалдын туннелиндеги сыноо долбоору жана чектелген элементтердин анализи (FEA) текшерүүсү

Бул масштабдагы жана ачык жайгашкан долбоор үчүн кодго ылайыктуулук минимум катары каралды — шамалдын туннелиндеги сыноо жана FEA натыйжалары кодго ылайыктуулук минимумунун талаптарын текшерүү үчүн жана бир нече деталда ашып кетүү үчүн колдонулду.

Материалдык деңгээлдеги шамалга каршылык талаптары

Бул долбоордогу ар бир материалдын белгилөөсү шамалга каршылыктын иштешүүсүнүн сапатын негизги дизайн фактору катары орнотулган, ал өзүнүн көрүнүшүнүн артынан кийинки ойлонуу эмес:

Негизги алюминий панел. AA3003-H24 кушуну, типтүү кабырға зоналарында 3,0 мм калыңдыкта, баалык наблюдение платформасынын чыңгылдаган бөлүктөрүндө 3,5 мм ге чейин калыңдатылган. Минималдуу чыдамдуулугу ≥125 МПа, минималдуу узартылуу ≥8%, калыңдыктын терс толерансиясы ≤0,02 мм, ар бир партия үчүн химиялык составы жана механикалык касиеттери боюнча заводдук сыноо сертификаттары берилген.

Жогорку катмардын сырьёсы. PPG фторкөмүртөк смола каптоосу, эки кат жакыттыруу-бир жакыттыруу процесси, минималдуу кургак катмар калыңдыгы ≥30μm, D65 жарык бергичи астында түс айырмасы ΔE ≤0,8. Арткы жагы 1000 саат нейтралдуу туз эрмеси ылдамдыгына чейин кабык түзбөөгө ээ болгон 8–12μm эпоксидди коррозияга каршы каптоо менен жабдылган — бул талап аймактык чөкмө аймактарында коррозиядан негизги материалдын бузулушу панелдин механикалык өзгөчөлүктөрүн узак мөөнөттүк жел жүктөмү астында төмөндөтүүгө байланыштуу келтирилген.

Күчөтүүчү тилке системасы. 6063-T5 алюминий калыңдык U-формалуу тилкелер: панелдин туурасы 600–900мм үчүн бир тилке, 900–1200мм үчүн эки тилке, ал эми 1200ммден жогору үчүн чапталган («жэнь»-формалуу) тилке орнотулушу колдонулат. Тилкелер панелге ≤250мм аралыкта болгонда конструкциялык желей менен бирге эретилген болот, бул чоң панелдин бетин жогорку жел басымы астында толкун түрүндө бүзүлүүсүн алдын алат.

Байланыштыруу фурнитурасы. 4 мм калыңдыктагы 6061-T6 алюминий бурчтук таякчалар; 304 кооз челик тереңдигинде жашырын заклёпкалар, Φ5×16, бир тараптуу кесилүү күчү ≥2,5 кН. Көтөрмө (консоль) жана жогорку деңгээлдеги ачык бөлүктөр 316 кооз челик компоненттери менен жакшыртылган, анткени алар деңиз жээгинде жогорку туздуулуктагы шамал менен чачыранган булачка тура алат жана коррозияга байланыштуу бекитүү бөлүктөрүнүн бузулушун болтурбайт.

Герметик системасы. ±25% башкаруу жылынышы үчүн бааланган силикондук атмосфералык герметик, жабык-уялы көпүрөлүү пена арткы стерженьдер менен жупталган, ошондой эле шамалдын таасири менен панелдин бетинде микродеформациялар пайда болгондо тиштешүүлөр трещиналарга же суу түрүндөгү сызаттарга алып келбейт.

Шамалдын жүктөмүнө ылайык атайын иштелип чыгарылган конструкциялык түйүндөр.

• «Жүзүп жүрүүчү» шамалга каршы түйүн. Алюминий бурчтук таякча жана сырғыма-жолчоо аркылуу бекитилген кулач системасы, 20 мм өзүнчө түзөтүлүүчү аралык менен кошумча жабык, түйүн конструкциялык деформацияны, термалдык кеңейүүнү жана шамалдын таасири менен пайда болгон вибрацияны бир убакта жутуп алат — бул жогорку шамалда чогулган күчтүн таасири менен пайда болгон кернеэ жана трещиналарды болтурбайт.
• Эки баштапкы күйрөлүү панелдер үчүн үч өлчөмдүү түзөтүлүүчү түйүн. X-осьтундагы ±15 мм, Y-осьтундагы ±20 мм жана Z-осьтундагы ±10 мм түзөтүүгө мүмкүндүк берген 6061-T6 3D өтүштүк коннектор. Түзөтүлгөндөн кийин M8 коррозияга төзүмдүү гайка жана резьба бекемдөөчү клей менен бекемделет, ошондой эле узак мөөнөттүү шамалдын жүктөмү астында аппараттуу бөлүктөр жылбайт.
• Кантелефердик күчөтүү түйүнү. Баалоо платформасынын чоң кантелефердик бөлүктөрүндө кошумча 1,5 мм аллюминий бурчтук күчөтүү иштелип, түтүк түзүлгөн жана үч катмарлуу эпоксиддик цинк-бай праймер менен фторуглероддун жогорку катмары менен боялган. Ар бир панельде шамалдын жүктөмүн бир туташ бекемдөөгө эмес, айрым тармактарга таратуу үчүн төрт тавышсыз илгичтүү нүкта бар.
• Молниядан коргоо бириктирилүү түйүнү. Панелдер менен негизги конструкциялык каркас ортосундагы 1,5 мм × 25 мм аллюминий шинасынын эластичүү байланышы, бириктирүү узундугу ≥50 мм жана токтун кабыл алуучулугу ≤0,05 Ом болуп, молнияга тийгендеги локалдык токтун концентрациясы панелдин конструкциясына зыян келтирбейт.
• Кеңейүү түйүнү. Термалдык кыймылды камсыз кылуу үчүн ар бир 12 метрде кеңдиги 15 мм болгон кеңейтүүчү тиле, ал эми жогорку шамалдын учурларында тиледе терс басымдын сорулуп кетишинин оңойлошунун алдын алуу үчүн аны пена-таякча менен толтуруп, 10 мм тереңдүгүндө жана 15 мм кеңдигиндө шамалга чыдамдуу герметик менен жабуу.

Шамалдын таасирине каршы турган заводдук жасалыштын чеги

• ЧПУ программалоо. ISO жана DXF форматтарында түзүлгөн үч өлчөмдүү топтолуу жана кесүү программалары, 0,15 мм инструменттун жолунун жолугу жана ≥86% материалдын пайдалануу деңгээли — панелдин механикалык иштешин төмөндөтүүчү неберекетсиз кесүү үлгүлөрүнөн качуу үчүн атайын планданган.
• Кыюу. ЧПУ кескичтин орну тагдырынын тактыгы ±0,1 мм, арткы көрсөткүчтүн кайталануу тактыгы ±0,05 мм жана кырдагы чыбык ≤0,05 мм; чеги боюнча чыккан кырлар панельдин кырындагы кернеэни төмөндөтүү үчүн кырды жазыкташтыруучу станокто кайрадан иштетилет.
• Бүктөө. Үч кадамдык ийлөтүү ыкмасы — алгачкы ийлөтүү 30°, 5° чоңдукта ийлөтүүдөн кийинки кайра түзөлүш компенсациясы, андан кийин акыркы ийлөтүү 90° — 0,8 мм радиустагы ийлөтүү шаблонын колдонуу жана ийлөтүү сызыгындагы тереңдикти панельдин калыңдыгынын ≤5% чегинде чектөө, ошондой эле ийлөтүүдөгү механикалык сапаттардын көп төнөн төмөндөбүшү.
• Ролл-формалоо жана пресс-формалоо. Бир багытта ийилген панелдер үч роллдуу CNC ийлөтүү машинасында формаланат, ар бир өтүштөн кийинки жылдыруу ≤0,5 мм, ийлөтүүдөн кийинки кайра түзөлүш чоңдугу 1,8% болот. Эки багытта ийилген панелдер 800 тонналык гидравликалык прессте формаланат; формалоодон мурда лист 3 мүнөт боюнча 120°C температурага чейин жылытылат, формалоодон кийинки агымдык чыдамдуулуктун жоготулушу ≤5% чегинде сакталат.
• Алгачкы жыйнагын баалоо. ар бир өндүрүш партиясынын 10% и ылгызатылган панелдерди текшерүү үчүн алгачкы жыйнагында жыйнагылат; диагональдык айырма ≤1 мм, панелдердин бириктирилген жерлериндеги басымдын айырмасы ≤0,3 мм жана кырлардын туура отурушу текшерилет. Текшерүүдөн өтпөгөн панель сайтка жөнөтүлбөй, кайрадан иштетилүүгө кайтарылат.

Сайтта орнотуу тартиби жана контролдун негиздери

1. Топографиялык талаа жана план түзүү. Бардык станциялык топографиялык талаа иштери BIM-моделди пайдаланып ±1 мм точтугунда башкаруу тармагын түзүү үчүн бирге иштетилет; негизги көрсөткүчтүн туурасын L/1000 чегинде жана максималдуу айырым 3 ммден ашпаганда лазердик түзөлүштүн көмөгү менен контролго алынат; деңгээлдөө иштери этаждан этажга жасалат жана ±2 мм чегинде тумшуктук түрүндө текшерилет — бул көрсөткүчтүн системасынын башынан эле шамалдын жүктөмүн бирдей ташуусун камсыз кылат.
2. Көрсөткүчтүн орнотулушу. Негизги көрсөткүч: 80×60×4 мм жылытма гальванизацияланган болоттун төрт бурчтук түбүрчүгү, аралыгы 1,2 мден көп болбойт. Кошумча көрсөткүч: 50×50×3 мм бурчтук болот, аралыгы 0,6 мден көп болбойт. Эмбедингдерге көчүрүлгөн бардык түйүштөр 24 саат ичинде цинк бай праймер менен жана фторкарабондун жогорку катмары менен кайрадан боялат, антпен түйүштөрдүн коррозиясынан жүктөмдүн ташуу капаситети төмөндөбөсүн үчүн.
3. Өтүш коннекторунун орнотулушу. 8 мм калыңдыгындагы жылытма гальванизацияланган болоттун өтүш пластинкалары, слоттук тесиктер жүктөмдүн багытына перпендикуляр тарапка багытталган, орнотулгандан кийин дубль гайкалар менен пружиналык сакыттар менен туташтырылат. Бардык түйүштөрдүн минималдуу кадамы 6 мм жана III класстагы түйүштөрдүн сапатын кабыл алуу талап кылынат.
4. Панельдин асмасы. Тартиб "алгач сырткы бурчтар, андан кийин чоң тегиз аймактар, акыркы болуп жабык бөлүктөр" боюнча иштейт, орнотуу үстүнөн төмөнкү каатар боюнча иштейт. Кронштейнди бекитүүчү винттын айлануу моменти 8 Н·мге тең, винттын башы панельдин бетинен 0,5 мм тереңдикте орнашат. Ар бир панель илгэнден кийин тартып текшерүүгө дуушар болот, бул ар бир илгөөчү нүктада жүктүн надёждуу берилүүнү камсыз кылат.
5. Жакшылашуу. Бутактарды жабуу үчүн жабык ячейкалуу эластик көпүрөлөр колдонулат; герметиктин тереңдиги бутактын туурасынын 60% түзөт (минимум 6 мм), ал эки баскычтуу ыкма менен орнотулат — биринчи баскычта бутакты толтуруп, профилин формалоо, экинчи баскычта бутакты жалпы тегиздеп, жеңил ойдук формада жасоо. Беттин кургаган убактысы 23°C температурада 2 саатка тең, бутактын жаанга түшүүгө каршы 24 саат коргоого алынат.

Кабыл алуу критерийлери: Биз чындыгында текшерүүгө алып барган сандар

Бул кабыл алуу мааниси — жөн гана проекттеги жел басымы эмес, бирок күндөлүк негизде иштеген тайгактоо жана орнотуу бригадаларына тапшырылган талаптар. 0,8 кН/м² негизги жел басымы жана алдын-ала жасалган жел туннели/ЧЭА натыйжалары төмөнкү чектерди жана иштешүү чегин аныктайт.

Желдүү шартта жасалган продуктту коргоо жана стройка сайтында коопсуздук

• Панелдер 15° бурч менен тигилген А-түрүндөгү стеллаждарга коюлат, жээктин таасиринен пайда болгон жергиликтүү желге каршылыктын төмөнөшүнөн сактаганы үчүн ЭПЭ көпүрөсү менен бөлүнөт.
• Панелдин 70 мкм төмөнкү жабышуулуу коргогон пленкасы фасадды тазалоого чейин 48 саат мурун гана алынат; бул пленка сырткы иштер убагында боялган бетти күн нурунун таасири жана дуга түзүүдөн сактайт.
• Жогорку бийиктикте иштеген ишчилер эки токомдуу коопсуздук белдиктерин колдонушу керек; бардык сырткы жогорку бийиктикте иштеген орнотуу иштери желдүүлүк 4-деңгээлден жогору болгондо токтотулат. Орнотулган, бирок герметизацияланбаган панелдердэр түртүкчөлүк жогорку желдүүлүктөн ажырап кетпөө үчүн убактылуу нуктага бекитилет.
• Тайфундун эскертүүсү берилген мезгилде, ар бир толукталган бөлүгүнүн түйүндөрү жана илгектерине көзөмөл жүргүзүү үчүн атайын кадрлар тарабынан максаттуу текшерүүлөр жүргүзүлөт; кандайдыр бир чачырандык тез арада жоюлат.

Корутунду

Категориясы 12 тайфунга чыдамдуу супер бийик жээктеги куулакта, панелдин калыңдыгына тиешелүү бир гана техникалык талаптын орундалышы желдик жүктөмдүн талаптарын канаттандырууга жетиштүү болбойт. Бул үчүн үзгүлтүз чечимдер тизмеси талап кылынат — куймалардын тандалышы, сырьё системасы, ребралардын жана байланыштыруучулардын конструкциясы, кыймылды катуу каршылык көрсөтүп турганда эмес, аны жутуп алган «жүзүп жүрүүчү» түйүн системасы, жасалуу тактыгы ончолук миллиметрлер менен өлчөнөт, ошондой эле орнотуу иштеринин өзүнүн желдик ылдамдык боюнча токтотуу чеги бар. Бул чечимдердин ар бири жалпы «нормага ылайык» деген тезиске эмес, нарыкта белгилүү сандык кабыл алуу критерийлерине негизделген.

Эгер сиз башка жогорку башня же жээктик долбоору үчүн алюминий жалбырагынан жасалган шынылык тоскундун проектин белгилесеңиз, анда биз сиздин долбоордун чындыгында көрсөтүлгөн дизайн басымы, панельдин геометриясы жана сайттын шарттарына ылайык кылып иштелип чыккан жел басымы жана материалдардын программасын түзөтүп өтөбүз. Жардам үчүн инженердик командабызга кайрылыңыз — биздин команда 24 саат ичинде жооп берет.

ККБ

Жээктик жогорку башнянын шынылык тоскуну үчүн негизги жел басымы кандай болушу керек?
Бул толугу менен жайгашуу, бийиктик жана жергиликтүү коддун 50 жылга бир жолу кайталанган жел басымынын картасына байланыштуу. Бул долбоордо сайттын негизги жел басымы 0,8 кН/м² болгон, ал эми дизайн код боюнча эсептөөгө гана таянбай, долбоорго ылайыктуу жел туннелинде өткөрүлгөн сыноо аркылуу да тастыкталган.

Эки жагынан ийилген панелдерге түз панелдерге караганда башка структуралык түйүндөр неге керек?
Эки жагынан ийилген панелдер бардык үч олчуу огунда (жөнөкөй жазыкта гана эмес) жасалуу жана орнотуу чектөөлөрүн камсыз кылуу үчүн туташуу чекитинде үч өлчөмдүү түзөтүүнү талап кылат. Акыркы орнотулгандан кийин блоктолгон өзүнчө X/Y/Z түзөтүүлөрү бар үч өлчөмдүү өтүштүк коннектору – жалпы колдонулган чечим.

Калыңдыгы чоң тақтачанын автоматтык түрдө желге каршылыгы жакшыра баштайтбы?
Жок. Тақтачанын желге каршылыгына калыңдыгынан гөрө караганда, күчөтүүчү ребрлардын орнушуусу, бекитүү чекиттеринин аралыгы жана конструкциялык түйүндөрдүн долбоорлоосу таасир этет. Бул долбоордо тақтачалардын консольдук бөлүктөрүнүн калыңдыгы 3,0 мм ден 3,5 мм ге чейин жогорку экспозициялуу зоналарда гана көтөрүлгөн, ал эми бүтүн фасад боюнча бирдей эмес.

Алюминийден жасалган перде стенасынын системасы кандай желге каршылык маанисине сыйып турат?
Бул долбоордун кабыл алуу критерийи — системанын бирине ≥3,5 кПа, ар бир перде стенасынын системасы үчүн бир толук сыноо топтому менен сыноо, ошондой эле долбоорго ылайыктуу желдүү туннель жана FEA нын дизайн учурунда колдонулган натыйжалары.

Кандай жел ылдамдыгында орнотуу иштери токтотулушу керек?
Бул долбоордо бардык сырткы бийиктикте жүрүүчү орнотуу иштери жел күчү 4-дөн жогору болгондо токтотулушу керек, ошондой эле орнотулган, бирок герметизацияланбаган тақтачаларга кошумча күчөтүүлөр колдонулушу керек.