Back to the topics list

tuzilmalar

Binolardagi konstruksiyalarni tushunish

Tuzilmalar binolarni qurish va loyihalash uchun asosiy hisoblanadi. Ular binolarning turli kuchlarga bardosh berishi va vaqt o'tishi bilan xavfsiz va funktsional bo'lib qolishi uchun zarur yordam beradi. Ushbu dars binolar kontekstida tuzilmalarning asosiy tamoyillari, turlari va tarkibiy qismlarini o'rganadi.

Strukturaviy kuchlar asoslari

Binolar har xil turdagi kuchlarni boshqarish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak. Eng keng tarqalgan kuchlarga quyidagilar kiradi:

• Gravitatsiya : vertikal pastga qarab harakat qiladi, binoning o'z vazniga va undagi yuklarga ta'sir qiladi.
• Shamol : binoning chayqalishiga olib kelishi mumkin bo'lgan lateral (gorizontal) kuchlarni qo'llaydi.
• Seysmik : Zilzilalar paytida yuzaga keladi, bu binoga barcha yo'nalishlarda ta'sir qiladigan er harakatiga sabab bo'ladi.
• Termal : harorat o'zgarishi sababli materiallarning kengayishi va qisqarishi, strukturada potentsial stressni keltirib chiqaradi.

Ushbu kuchlarga qarshi turish uchun tuzilmalar materiallar va dizayn texnikasining kombinatsiyasidan foydalanadi.

Strukturalarning turlari

Binolarda bir nechta turdagi tuzilmalar qo'llaniladi, ularning har biri o'zining afzalliklariga ega:

• Ramka tuzilmalari : Binoni qo'llab-quvvatlaydigan skelet hosil qilish uchun ustunlar va nurlardan iborat. Po'lat va temir-beton binolarda keng tarqalgan.
• Yuk ko'taruvchi tuzilmalar : Devorlarning o'zi tom va polning yukini ko'taradi, kam qavatli inshootlarga mos keladi.
• Qobiq tuzilmalari : mustahkamlik va qattiqlikni ta'minlash uchun beton yoki metallning yupqa, kavisli qobig'idan foydalaning. Stadionlar kabi katta, ochiq joylar uchun ideal.
• Geodezik gumbazlar : sferik sirt ustida joylashgan, engil vaznni kuch bilan birlashtirgan tirgaklar tarmog'idan iborat. Ichki tayanchlarsiz katta maydonlarni qoplash uchun foydalidir.
• Suspension tuzilmalar : Qavatlar yoki tomlarni qo'llab-quvvatlash uchun kabellar yoki arqonlardan foydalaning, bu uzoq masofalar va dramatik arxitektura shakllarini yaratishga imkon beradi.

Qurilish konstruksiyalarining tarkibiy qismlari

Asosiy tarkibiy qismlarga quyidagilar kiradi:

• Poydevorlar : Binoning yuklarini erga xavfsiz tarzda o'tkazing. Turlarga sayoz va chuqur poydevorlar kiradi.
• Ustunlar va nurlar : Vertikal ustunlar va gorizontal nurlar asosiy skelet ramkasini tashkil qiladi.
• Qavatlar va tomlar : Binoni vertikal ravishda ajratib turadigan va tashqi elementlardan himoya qiluvchi gorizontal elementlar.
• Devorlar : Binoning tashqi konverti bo'lib xizmat qiladi va yuk ko'taruvchi yoki yuk ko'tarmaydigan bo'lishi mumkin.
• Truss va kamarlar : Katta maydonlarni qoplash uchun ishlatiladi, trusslar uchburchak birlikdir, kamar esa mustahkamlik uchun kavisli shakldan foydalanadi.

Strukturaviy loyihalash tamoyillari

Samarali konstruktiv dizayn quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Xavfsizlik : strukturaning kutilgan yuklarga bardosh bera olishini ta'minlash.
• Funktsionallik : struktura o'z maqsadiga samarali xizmat qilishi kerak.
• Iqtisodiyot : Keraksiz xarajatlarsiz kuch va chidamlilikka erishish.
• Estetika : struktura binoning umumiy go'zalligiga hissa qo'shishi kerak.

Dizaynerlar ko'pincha turli xil yuklar ostida tuzilmalar qanday harakat qilishini taxmin qilish uchun matematik modellar va kompyuter simulyatsiyalaridan foydalanadilar. Masalan, nurlardagi egilish momentlarini hisoblash juda muhim va uni quyidagicha ifodalash mumkin:

Bu erda \(M\) - egilish momenti, \(f\) - qo'llaniladigan kuch va \(l\) - tutqich qo'lining uzunligi.

Strukturalarda moddiy e'tibor

Materiallarni tanlash strukturaning ishlashiga sezilarli ta'sir qiladi. Umumiy materiallarga quyidagilar kiradi:

• Beton : Siqilishda kuchli, kuchlanish kuchini oshirish uchun ko'pincha po'lat bilan mustahkamlanadi.
• Chelik : kuchlanish va siqilishda yuqori quvvatni taklif qiladi, ramka tuzilmalari uchun ideal.
• Yog'och : Turar-joy binolari uchun mos bo'lgan og'irligiga nisbatan yaxshi valentlik va bosim kuchini ta'minlaydi.
• Duvarcılık : G'isht va tosh bardoshli va sezilarli bosim kuchini ta'minlaydi, ammo cheklangan kuchlanish kuchini ta'minlaydi.
• Kompozitlar : Shisha tolali yoki uglerod tolasi kabi materiallar yuqori quvvat va og'irlik nisbatlarini taklif qiladi va maxsus ilovalarda qo'llaniladi.

Materialni tanlash bir necha omillarga bog'liq, jumladan, xarajat, mavjudlik, atrof-muhit sharoitlari va binoning istalgan xizmat muddati.

Tuzilmalarning nosozlik usullari

Xavfsizlikni ta'minlash uchun tuzilmalar qanday ishdan chiqishi mumkinligini tushunish kerak:

• Buklanish : Yuqori bosim kuchlari ta'sirida ustunlar yoki devorlarda barqarorlikni yo'qotish.
• Kesish : Materialning qismlari bir-birining yonidan, ko'pincha nurlar yoki ulanishlarda siljish paytida sodir bo'ladi.
• Siqilishning buzilishi : material kuchlanish ostida singanida, masalan, etarli darajada mustahkamlanmagan beton bilan sodir bo'lishi mumkin.
• Siqilishning buzilishi : siqish yuklari ostida materialni maydalash, devor tuzilmalarida keng tarqalgan.

Dizaynerlar qurilish qoidalariga rioya qilish, tegishli xavfsizlik omillaridan foydalanish va chuqur tahlil va sinovlarni o'tkazish orqali nosozlik xavfini kamaytiradi.

Zamonaviy binolarda konstruktiv innovatsiyalar

Materialshunoslik va dizayn texnikasidagi yutuqlar innovatsion qurilish tuzilmalariga olib keldi, masalan:

• Tension membrana tuzilmalari : Katta maydonlarni qamrab oladigan, cho'zilgan matolardan yasalgan engil tomlar.
• Puflanadigan binolar : Vaqtinchalik ob'ektlar uchun mos keladigan shaklni saqlab qolish uchun havo bosimidan foydalaning.
• Modulli tuzilmalar : Qurilish tezligi va samaradorligini oshiruvchi prefabrik komponentlar joyida yig'iladi.
• Aqlli materiallar : tashqi ogohlantirishlarga javoban xususiyatlarni o'zgartira oladigan, sezgir tuzilmalar uchun potentsial taklif qiladigan materiallar.

Xulosa

Xavfsiz, funktsional va estetik jihatdan yoqimli binolarni loyihalash va qurish uchun tuzilmalar tamoyillarini tushunish juda muhimdir. Tuzilmalar turlarini, moddiy tanlovlarni va potentsial nosozlik usullarini hisobga olgan holda, me'morlar va muhandislar zamonaviy jamiyat talablariga javob beradigan innovatsion echimlarni yaratishi mumkin. Texnologiyaning rivojlanishi bilan konstruktiv dizaynning evolyutsiyasi arxitektura olamida yanada qiziqarli imkoniyatlarni taqdim etishni va'da qilmoqda.