Жинақтау үйлерінің шатырындағы фермаларға жүктемені қалай есептеуге болады?

Қойма фермасының құрылымына әсер ететін шатыр жүктемесінің түрлері

Қойма шатырының фермалары үш негізгі жүктеме тобына шыдайтындай орнатылуы керек. Бұл күштерді дәл есептеу құрылымның беріктігі мен нормативтік талаптарға сай болуы үшін міндетті.

Тұрақты жүктеме: Шатыр конструкциясының, прогондардың және тұрақты бекітпелердің салмағы

Жүктеме дегеніміз ғимараттың өзінен туындайтын тұрақты төменгі бағытталған қысымдарды білдіреді. Шатыр жабыны материалдары, жылуоқшаулау қабаттары, шатыр бойымен өтетін прогондар және ауа шығару желдеткіштері мен фонарьлар сияқты тұрақты бекітілген элементтерді елестетіңіз. Әсіресе қойма құрылыстарын қарастырғанда, шатыр салмағын фермаларға жеткізетін көлденең прогоналық арқалықтар әдетте шамамен 3-5 фунт/шаршы фут (psf) құрайды. Болат жабын оған тағы 2-4 psf қосады. Сонымен қатар жабдықтарды да ұмытпау керек! Тек қана су себергіш жүйелері жалпысынан 1-2 psf қосады. Осындай жүктемелерді есепке алмаса, ферманың төменгі белдеуіндегі кернеуді есептеуде 15%-ға дейін қате шығуы мүмкін. Сондықтан құрылымдың беріктігі үшін дұрыс жүктеме есебі өте маңызды.

Пайдаланылатын жүктеме: Сақтау құрылғылары, HVAC қондырғылары және техникалық қызмет көрсету персоналы

Пайдаланылатын жүктемелер уақытша немесе қозғалмалы салмақтарды қамтиды. Қоймаларға тән ерекшеліктерге мыналар жатады:

• Сақтау стенддері : Жоғары тығыздықты жүйелер ферма панельдік нүктелерінде 20–50 psf шоғырланған жүктеме тудырады
• Жылу-сүту орталықтары : Шатырда орнатылған қондырғылар 10–30 psf қосады; олардың орналасуы жүктеменің таралуына және бекіту элементтерінің конструкциясына маңызды әсер етеді
• Жөндеу жұмыстарын жүргізетін персонал : OSHA жөндеу кезінде 250 фунттық шоғырланған уақытша жүктемені ескеру талабын қояды

ASCE 7-22 шатырлар үшін минимум 20 psf біркелкі уақытша жүктемені талап етсе де, шатырында сақтау немесе механикалық жабдықтары бар қоймалар жиі осы базалық мәнді асып түседі және оған сәйкес есептелуі тиіс.

Қоршаған ортаның жүктемелері: ASCE 7 стандартына сәйкес қар жиналу, желден болатын көтерілу және сейсмикалық факторлар

Аймаққа тән қауіп-қатерлер нақты, объектіге лайықталған талдауды талап етеді:

• Қар жүктемелері аймақтар бойынша әртүрлі (мысалы, Мичигандa 30 psf, Техаста 5 psf). ASCE 7 VII бөліміне сәйкес парапеттердің жанында қардың жиналуы жергілікті жүктемені 300%-ға дейін арттыруы мүмкін.
• Желден болатын көтерілу күштер ферма кернеулерін керісінше өзгертуі мүмкін — басылу элементтерін созылу элементтеріне айналдырып, берік созылу қосылыстарын талап етеді. Ашық жоспарлы қоймаларға циклондар жиі болатын аймақтарда көтерілу қаупі 25% жоғары.
• Сейсмикалық жүктемелер aSCE 7 Бөлім 12.4-ке бағынатын белсенді жарықшақ аймақтардағы тіреуіш конфигурациялары мен жанама күшке қарсы тұратын жүйе жұмысын анықтайды.

2023 жылғы салаалық зерттеу қоймалардағы фермалардың 68%-ының бүлінуінің себебі — орташа жүктемелерді дұрыс есептемеу екенін көрсетті, бұл жалпы тұжырымдамалардың жеткіліксіздігін негіздейді.

Шатыр фермаларының жүк көтергіштік қабілетін өзгертетін қоймаға тән факторлар

Үлкен аралықты жоспарлау және айқасу мен бүліну үшін ферма орналасуының салдары

Қоймалардағы шатыр фермалары ішкі тіреулердің қажеті болмайтын үлкен ашық кеңістіктерде жиі қолданылады. Проблема пайда болады, өйткені бұл ұзын созылымдар ферма белдеулеріндегі иілу күштерін ұлғайтады. Негізгі арка теориясы бойынша бұл күштер шынымен де созылым ұзындығының квадратына пропорционал өседі. Егер біз 80 футтан (24 метрден) астам созылым туралы сөз қылсақ, дизайнерлер жиі-жиі конструкцияның қанша сәйкелетініне, тек оның тірекке шыдай алатынына қарағанда көбірек назар аударады. Сондықтан ұзын созылымдар үшін ферманың тереңдігі арта түседі немесе басқа материалдар қажет болуы мүмкін. Фермаларды 8 фут (2,4 м) орнына әрбір 4 фут (1,2 м) сайын орнату пurlин созылымдарын қысқартып, жабдықтар немесе адамдар жүру сияқты жүктемелерді тарата алады. Бұл бүкіл жүйенің қысым астында бүліну ықтималдығын төмендетеді. Көптеген ғимарат нормалары тірі жүктемелер үшін айқындықты шамамен L/240 шегінде шектейді, негізінен еңбегі бар төбелердің сынуын немесе болашақта құрылымдық мәселелерге байланысты операциялардың бұзылуын ешкім қаламайды.

Жоғары тығыздықты сақтау жүктерінің төменгі белдеуге тартылу әсері

Біз жоғары тығыздықты паллеттік стеллаждар жүйесі туралы сөйлеген кезде, олар бетондық жолшыма арқылы өтіп, ферма панель нүктелеріне дәл түсетін жинақталған нүктелік жүктемелер туғызады. Бұл әсіресе аралықтың ортаңғы бөлігінде төменгі белдеуге үлкен тартылыс көрсетеді. Құрылымдық модельдер сақталатын әрбір 1000 фунт/шаршы футқа қосымша жүктеме төменгі белдеудегі кернеуді 15%-дан 20%-ға дейін арттыратынын көрсетеді. Әдетте экологиялық жүктемелер үлкен аумақтарға таралады, алайда стеллаждардың жүктемесі нақты орындарда күрт кернеу шыңдарын туғызады. Бұл инженерлердің қосылу нүктелерін беріктеуін, ауырлау белдеу бөліктерін таңдауын немесе жүктемелердің құрылым арқылы қалай таралуын қайта ойлауын талап етеді. Бір істен шығу тұтас жүйенің қирауына алып келмеуі үшін жүктеме траекторияларын үзіліссіз ұстау маңызды.

Шатыр фермаларының қоймада қолданылуы үшін жүктемені есептеу кезеңдері

Критикалық кіріс деректерді жинау: Бей аймағының өлшемдері, пайдалану санаты мен жергілікті кодекс талаптары

Процесті бастаған кезде қойма өзіне тән мәліметтерді жинау маңызды. Тіреулер арасындағы ені мен ұзындығын қоса алғанда, бөлмелердің өлшемдерін өлшеңіз және шатырдың көлбеуін белгілеңіз. Сонымен қатар кеңістіктің нақты қолданылуын анықтаңыз — оның ішінде қоймадағы заттар тығыз орналасатын бола ма, немесе онда жеңіл өндіріс жүргізілетін бола ма. Климаттық жағдайлар да маңызды. ASCE 7-22 сияқты стандарттарға сәйкес елдің әртүрлі аймақтарында қардың жүгі 40% айырмашылықпен болуы мүмкін. Жергілікті үкіметтер жиі осы ережелерді одан әрі реттейді, сондықтан олардың нақты талаптарын тексеру өте маңызды. Сейсмикалық белдеулерді тағы бір мысал ретінде қарастырыңыз. 4-белдеудегі ғимараттар 1-белдеуге қарағанда жанама күштерге қарсы шамамен 30% берік болуы керек. Бұл сандардың барлығын дұрыс алу кейінгі барлық құрылымдық құрылыс процесінің негізін құрайды және барлық адамдарды жергілікті нормативтік талаптарға сай болуға кепілдік береді.

ASCE 7 Жүктердің Қосылуын Қойма Шатырының Фермаларына Қолдану

Құрылымдарды жобалағанда инженерлер бірнеше түрлі жүктемелерді ескеруі керек. Өлі жүктемелер, әдетте, металдық палуба сияқты заттар үшін шаршы футына 12 фунт шамасында болады. Тірі жүктемелер онда сақталатын нәрселерге байланысты шаршы футына 20-ден 25 psf-қа дейін өзгереді. Көлдер аймағында қар жүгі шаршы футына 50 psf-қа дейін жетуі мүмкін. Сонымен қатар жел көтеруші күштерді де ұмытпау керек. Барлық осы факторлар ASCE 7-22 нұсқаулықтарына сәйкес біріктіріледі. Кейбір комбинациялар басқаларына қарағанда маңыздырақ. Мысалы, 1.2D + 1.6L + 0.5S. Бұл нақты араласпалар салмағы зор заттар сақталатын алаңдардың төменгі белдеулерінде пайда болатын кернеудің шамасын анықтайды. Revit сияқты бағдарламалар көпшілік есептеулерді автоматты түрде орындаса да, бұл нақты жағдай әлі де қолжазба тексерулерді қажет етеді. Бағдарламалық жасақтама әрине процесті жылдамдатады, бұл сұмдық жоқ. Дегенмен тор құрылымдарының пішіні, жүктеме жолдарының құрылымдық тұрғыдан мағыналы болуы немесе стресс астындағы бекітулердің қалай жұмыс істеуі сияқты мәселелерге келгенде, ештеңе нақты инженерлік тәжірибені алмастыра алмайды.

Қауіпсіздік көрсеткіштері мен салалық стандарттарға (AISC, NDS) сәйкестікті тексеру

Ақтау беріктігін есептеу кезінде әдетте 1,5-тен 2,0-ге дейінгі аралықта болатын AISC қауіпсіздік көрсеткіштеріне әрқашан екі рет тексеріңіз. Ағаш элементтермен жұмыс істеген кезде рұқсат етілген кернеулерге қатысты NDS талаптарын да ескеруді ұмытпаңыз. Болат фермаларды жобалау ерекше назар аудартуы керек. Соңғы AISC 360-23 нұсқаулықтарына сәйкес осьтік жүктемелер мен иілу моменттері үшін есептеген мәнімізден кем дегенде 25% жоғары болуы керек. Кез келген металл кесудің алдында үшінші тұлғалар тарапынан тексеруді жүргізіңіз. Есептеулерге қол қойып растау — бұл тек қағаз жұмысы ғана емес, шынымен жасалу кезінде қымбатқа түсетін қателерден сақтанудың маңызды кепілдігі.

Шатыр фермалары бар қоймалар жобалары үшін сәйкестікті және құрылымдық беріктікті қамтамасыз ету

Жабын фермалары жүйелеріне қатысты құрылымдық стандарттарға сәйкестік міндетті талап. Инженерлердің өлі салмақтан бастап, пайдалану салмағы мен әсер ететін орта факторларына дейінгі барлық нәрсенің IBC басшылық қағидалары мен ASCE 7 спецификацияларына сай келетінін тексеруі қажет. Ауыр жүктерді сақтайтын қоймалар үшін төменгі белдеудегі созылу кернеуін тексеру ерекше маңызды болып табылады. Бұл тек қана қалыпты жағдайларда конструкцияның беріктігін қамтамасыз ету ғана емес, сонымен қатар күштердің сәтсіз өзгеруі кезінде істен шығуларды алдын алу да маңызды. Осындай құрылымдарды жасау мен орнату кезінде дәлме-дәл тексерулер жүргізілуі қажет — пісіру жерлерінің жеткілікті беріктігі, коррозиядан қорғайтын қаптамалардың дұрыс орнатылуы және отқа төзімді материалдардың ASTM стандарттарына сәйкес келуін растау үшін. Құрылыс аяқталғаннан кейін фермалардың жағдайын бақылау үшін екі жылда бір рет шамасы тексеру жүргізіп, кернеу трещиналарының пайда болуын, металдың баяу коррозиялануын немесе материалдардың уақыт өте келе тозуын бақылау керек. Барлық есептеулер, материалдарды сынақ нәтижелері мен тәуелсіз зертханалық есептер кейіннен сәйкестікті тексеру қажет болған жағдайда қол жетімді болатындай етіп қауіпсіз жерде сақталуы тиіс. Шынын айтқанда, ұзақ мерзімді сәттілік орнатудан кейінгі процестерді бақылауға үлкен байланысты. Ауыр жағдайлар аймақтарында шатырларда жиналатын қардың мөлшері мен құрылымның жел көтерілуіне төзімділігіне ерекше назар аудару керек. Істемейтініне сенбесеңіз де, температурадағы бір градус Цельсийге тең айырмашылық фермалардың иілуі мен серпімділігін шамамен 0,5 пайызға әсер етуі мүмкін.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Қоймалардың ферма конструкциясына әсер ететін негізгі жүктеме түрлері қандай?

Қойманың ферма конструкциясына әсер ететін негізгі жүктеме түрлеріне өлі жүктемелер, уақытша жүктемелер және қар жиналуы, жел көтеруі мен сейсмикалық жағдайлар сияқты орташа жүктемелер жатады.

Қойманың ферма конструкциясы үшін өлі жүктемені есептеу неге маңызды?

Өлі жүктемені есептеу өте маңызды, себебі бұл төбенің құрамы, прогоналдар мен тұрақты қондырғылардан туындайтын тұрақты төмен бағытталған қысымдарды қамтиды, бұл тікелей қойманың құрылымдық беріктігіне әсер етеді.

Орташа жүктемелер аймақ бойынша қалай өзгеруі мүмкін?

Қар жүктемесі сияқты орташа жүктемелер аймаққа байланысты едәуір өзгеруі мүмкін (мысалы, Мичигандa 30 psf қарсы Техас 5 psf), және оның климаттық жағдайларына сәйкес нақты орын бойынша талдау жасау қажет.

Уақытша жүктемелер қойманың шатырының ферма конструкциясында қандай рөл атқарады?

Әлсіз жүктемелерге сақтау шаралары, желдеткіш қондырғылар және техникалық қызмет көрсету персоналы сияқты уақытша немесе қозғалмалы салмақтар кіреді және фермалардың қосымша динамикалық жүктемелерді шыдай алуын қамтамасыз ету үшін олар маңызды фактор болып табылады.

ASCE 7 сияқты стандарттарға сәйкестік неге маңызды?

ASCE 7 сияқты стандарттарға сәйкестік құрылымның беріктігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін маңызды, өйткені бұл стандарттар қоршаған орта мен ғимаратқа тән жағдайларға сәйкес жүктемелерді есептеу және конструкциялық сипаттамаларға арналған нұсқауларды ұсынады.