Барилга байгууламжийн бүтцийг ойлгох
Барилга байгууламж нь барилга байгууламжийг барих, төлөвлөхөд үндэс суурь болдог. Эдгээр нь барилга байгууламжийг янз бүрийн хүчийг тэсвэрлэх, аюулгүй, ажиллагаатай хэвээр байхын тулд шаардлагатай дэмжлэгийг өгдөг. Энэ хичээл нь барилга байгууламжийн үндсэн зарчим, төрөл, бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг судлах болно.
Бүтцийн хүчний үндэс
Барилга нь янз бүрийн төрлийн хүчийг зохицуулах зориулалттай байх ёстой. Хамгийн түгээмэл хүчнүүд нь:
- Таталцлын хүч : Босоо доошоо үйлчилж, барилгын өөрийн жин болон доторх ачаалалд нөлөөлдөг.
- Салхи : Барилгыг найгахад хүргэж болох хажуугийн (хэвтээ) хүчийг үзүүлнэ.
- Газар хөдлөлт : Газар хөдлөлтийн үед үүсч, газрын хөдөлгөөнийг үүсгэж, барилгад бүх чиглэлд нөлөөлнө.
- Дулаан : Температурын өөрчлөлтөөс болж материалын тэлэлт, агшилт нь бүтцэд стресс үүсгэж болзошгүй.
Эдгээр хүчийг эсэргүүцэхийн тулд бүтэц нь материал, дизайны техникийг хослуулан ашигладаг.
Бүтцийн төрлүүд
Барилгад хэд хэдэн төрлийн бүтэц ашигладаг бөгөөд тус бүр нь давуу талтай.
- Хүрээний бүтэц : Барилгыг дэмжих араг яс үүсгэх багана, дам нуруунаас бүрддэг. Ган болон төмөр бетон барилгад түгээмэл байдаг.
- Даацын бүтэц : Хана өөрөө дээвэр, шалны ачааллыг дааж, бага давхар барилгад тохиромжтой.
- Бүрхүүлийн бүтэц : Бат бөх, хатуу байдлыг хангахын тулд нимгэн, муруй бетон эсвэл металл бүрхүүл ашиглана. Цэнгэлдэх хүрээлэн гэх мэт том задгай талбайд тохиромжтой.
- Геодезийн бөмбөгөр : Бөмбөрцөг гадаргуу дээр байрлуулсан, хөнгөн жинг хүч чадалтай хослуулсан тулгууруудын сүлжээнээс бүрдэнэ. Дотоод тулгуургүй том талбайг хамрахад ашигтай.
- Түдгэлзүүлэлтийн бүтэц : Шал эсвэл дээврийг дэмжихийн тулд кабель эсвэл олс ашиглан урт зай, гайхалтай архитектурын хэлбэрийг бий болгоно.
Барилгын бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд:
- Суурь : Барилгын ачааллыг газарт найдвартай шилжүүлнэ. Төрөл нь гүехэн ба гүн суурьтай.
- Багана ба дам нуруу : Босоо багана ба хэвтээ дам нуруу нь араг ясны үндсэн хүрээг бүрдүүлдэг.
- Шал ба дээвэр : Барилгыг босоо байдлаар хувааж, гадны нөлөөллөөс хамгаалдаг хэвтээ элементүүд.
- Хана : Барилгын гадна бүрхүүлийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд даацын болон даацын бус байж болно.
- Трасс ба нуман хаалга : Том талбайг хамрахад ашигладаг, фермүүд нь гурвалжин хэлбэртэй байдаг бол нуман хаалга нь бат бөх байх үүднээс муруй хэлбэртэй байдаг.
Бүтцийн дизайны зарчмууд
Үр дүнтэй бүтцийн дизайн нь дараахь зүйлийг агуулна.
- Аюулгүй байдал : Бүтэц нь хүлээгдэж буй ачааллыг гэмтэлгүйгээр тэсвэрлэх.
- Үйл ажиллагаа : Бүтэц нь зориулалтын дагуу үр ашигтайгаар үйлчлэх ёстой.
- Эдийн засаг : Шаардлагагүй зардалгүйгээр хүч чадал, бат бөх чанарыг олж авах.
- Гоо зүй : Бүтэц нь барилгын ерөнхий гоо үзэсгэлэнд хувь нэмэр оруулах ёстой.
Дизайнерууд янз бүрийн ачааллын дор бүтэц хэрхэн ажиллахыг урьдчилан таамаглахын тулд математик загвар, компьютерийн симуляцийг ихэвчлэн ашигладаг. Жишээлбэл, дам нурууны гулзайлтын моментыг тооцоолох нь маш чухал бөгөөд үүнийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
\( M = f \cdot l \) Энд \(M\) нь гулзайлтын момент, \(f\) нь үйлчлэх хүч, \(l\) нь хөшүүргийн гарны урт юм.
Барилга байгууламжид анхаарах зүйлс
Материалын сонголт нь бүтцийн гүйцэтгэлд ихээхэн нөлөөлдөг. Нийтлэг материалууд нь:
- Бетон : Хүчтэй шахалттай, суналтын бат бэхийг сайжруулахын тулд ихэвчлэн гангаар бэхжүүлдэг.
- Ган : Хүрээний бүтцэд нэн тохиромжтой, хурцадмал болон шахалтын өндөр бат бэхийг санал болгодог.
- Мод : Орон сууцны барилгад тохиромжтой, жинтэйгээ харьцуулахад сайн суналтын болон шахалтын бат бэхийг хангадаг.
- Өрлөг : Тоосго, чулуу нь удаан эдэлгээтэй бөгөөд шахалтын хүчийг ихээхэн өгдөг боловч суналтын бат бэхийг хязгаарладаг.
- Нийлмэл материал : Шилэн утас эсвэл карбон файбер зэрэг материалууд нь өндөр бат бөх жингийн харьцаатай бөгөөд тусгай хэрэглээнд ашиглагддаг.
Материалын сонголт нь өртөг, хүртээмж, хүрээлэн буй орчны нөхцөл, барилгын хүссэн ашиглалтын хугацаа зэрэг хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарна.
Бүтцийн эвдрэлийн горимууд
Аюулгүй байдлыг хангахын тулд бүтэц хэрхэн бүтэлгүйтэхийг ойлгох нь чухал юм.
- Буцалт : Өндөр даралтын хүчинд өртөх үед багана эсвэл хананы тогтвортой байдал алдагдах.
- Хяргах : Материалын хэсгүүд бие биенийхээ хажуугаар гулсах үед тохиолддог бөгөөд ихэвчлэн дам нуруу эсвэл холболтоор дамждаг.
- Суналтын эвдрэл : Материал нь хангалтгүй бэхэлсэн бетонд тохиолдож болох шиг, хурцадмал дор эвдрэх үед.
- Шахалтын гэмтэл : Өрлөгийн бүтцэд нийтлэг шахалтын ачааллын дор материалыг бутлах.
Дизайнерууд барилгын норм дүрмийг дагаж мөрдөх, аюулгүй байдлын зохих хүчин зүйлсийг ашиглах, нарийн шинжилгээ, туршилт хийх замаар бүтэлгүйтлийн эрсдлийг бууруулдаг.
Орчин үеийн барилгуудын бүтцийн шинэчлэл
Материалын шинжлэх ухаан, дизайны техникийн дэвшил нь барилгын шинэлэг бүтцийг бий болгоход хүргэсэн, тухайлбал:
- Сунгах мембраны бүтэц : Суналтын материалаар хийгдсэн хөнгөн дээвэр, том талбайг хамрах боломжтой.
- Хийлдэг барилга : Түр зуурын байгууламжид тохиромжтой хэлбэрийг хадгалахын тулд агаарын даралтыг ашиглана.
- Модульчлагдсан бүтэц : Угсармал эд ангиудыг газар дээр нь угсарч, барилгын хурд, үр ашгийг дээшлүүлнэ.
- Ухаалаг материалууд : Гадны өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлж шинж чанараа өөрчлөх чадвартай материалууд.
Дүгнэлт
Аюулгүй, ажиллагаатай, гоо зүйн үзэмжтэй барилга байгууламжийг зохион бүтээх, барихад бүтцийн зарчмуудыг ойлгох нь чухал юм. Архитектор, инженерүүд бүтцийн төрөл, материалын сонголт, эвдрэлийн боломжит горимыг харгалзан үзээд орчин үеийн нийгмийн эрэлт хэрэгцээнд нийцсэн шинэлэг шийдлүүдийг бий болгож чадна. Технологи хөгжихийн хэрээр бүтцийн дизайны хувьсал нь архитектурын ертөнцөд илүү сонирхолтой боломжуудыг авчрахыг амлаж байна.
