Պողպատի ածխածնի տեսակները լինում են երեք հիմնական կատեգորիայի՝ կախված նրանում ածխածնի պարունակությունից՝ ցածր, միջին և բարձր ածխածնային տեսակներ: Ցածր ածխածնային պողպատը սովորաբար պարունակում է ածխածին 0.3%-ից ցածր, ինչը այդ պողպատներին տալիս է ճկունություն և հեշտացնում է դրանց լավ միացումը կապակցման միջոցով: Այդ իսկ պատճառով դրանք հաճախ օգտագործվում են շենքերի կառուցվածքներում և խողովակաշարերում, որտեղ ամենակարևոր բանը ճկունությունն է՝ չընդհատվելու հնարավորությամբ: Միջին ածխածնային պողպատների դեպքում ածխածնի պարունակությունը տատանվում է 0.3%-ից մինչև 0.6%: Այդ տեսակները ապահովում են հարմար հարաբերակցություն ամրության և մշակման հնարավորությունների միջև, ինչը դրանք դարձնում է հիանալի ընտրություն այնպիսի մասերի համար, ինչպիսիք են ատամնանիվերը, մեքենաների առանցքները և նույնիսկ երկաթուղային ճանապարհները, որոնք պետք է ժամանակի ընթացքում դիմանան, բայց պահպանեն ճկունության որոշակի մակարդակ: Բարձր ածխածնային պողպատները ավելի հեռու են այդ ցուցանիշով՝ ածխածնի մակարդակը տատանվում է 0.6%-ից մինչև 1.0%: Այս տեսակը շատ կարող է դառնալ շատ կարծր և դիմադրում է մաշվածությանը, ինչը բացատրում է, թե ինչու է մեքենաշինական գործիքների համար կտրող մասերի արտադրության մեջ հանդիսանում է հիմնարար նյութ և արտադրողները այն լայնորեն օգտագործում են զսպանակների արտադրության մեջ: Այդ մակարդակները ուղղակի թվեր չեն տեխնիկական տեղեկամատյաններում, դրանք իրականում որոշում են, թե որ աշխատանքների համար է յուրաքանչյուր տեսակի պողպատը ամենահարմարը:
Բնագավառների մեջ ածխածնի մակարդակները իսկապես ազդում են այն բանի վրա, թե որքան ուժեղ ու ճկուն է այն: Երբ ածխածնի քանակը շատ է, սովորաբար տեսնում ենք թե՛ հոսունության, թե՛ ձգման ամրության թվերի ավելացում: Սակայն, հետևյալ փուլում թաքնված է բարդությունը՝ ածխածնի պարունակության մեծացման հետ մետաղը դառնում է ավելի կոշտ և ամրակազմ, սակայն կորցնում է մասամբ իր ճկվելու հնարավորությունը առանց կոտրվելու: Ճարտարագետները աշխատում են այդ հարաբերակցության հետ որոշակի ստանդարտների շրջանակներում, հետևելով ստանդարտների կազմակերպություններին, ինչպիսին է ASTM International-ը, որոնք օգնում են որոշել, թե որ տեսակի պողպատն է ամենալավս հարմարվում տարբեր աշխատանքներին: Վերցրեք օրինակ ավտոմեքենաները: Արտադրողները հաճախ ընտրում են ցածր ածխածնով պողպատ մարմնի սալեր պատրաստելու համար, քանի որ այն հեշտ է ձևավորվում արտադրության ընթացքում: Ընդհակառակը, այն բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են կախոցի համակարգերը կամ շարժիչի մասերը, որտեղ ավելի մեծ ուժ է պահանջվում, անհրաժեշտ է լինում բարձր ածխածնով պողպատ: Ճիշտ հարաբերակցությունը գտնելը միայն թղթի վրա սպեցիֆիկացիաների հետ չի սահմանափակվում: Իրական աշխարհի պայմանները նշանակում են, որ դիզայներները ստիպված են լինում կշռի այդ բոլոր գործոնները միմյանց դեմ, որպեսզի համոզվենք, որ մեքենաները աշխատում են ճիշտ և ապահով են մնում ժամանակի ընթացքում:
Մանգանի և քրոմի նման տարրերը իսկապես տարբերակում են ածխածնային պողպատի հնարավորությունները: Մանգանը համակարգային ամրացնում է պողպատը և ավելի դիմացկուն է դարձնում, իսկ քրոմը պաշտպանում է ժանգից և ավելի լավ է աշխատում տաքացման գործընթացների ընթացքում: Երբ այդ նյութերը ավելացվում են ածխածնային պողպատի մեջ, ապա այն ավելի շատ կայուն կառուցվածքային նյութ է դառնում, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է դիմանալ ծանր աշխատանքներին՝ առանց քայքայվելու: Որոշ հետազոտություններ ցույց են տվել, որ այդ տարրերի ճիշտ խառնուրդը իրականում բարելավում է պողպատի մի քանի կարևոր հատկություններ, ներառյալ նրա ամրությունը լարվածության տակ և դիմացկունությունը խոնավության կամ շրջակա միջավայրի քիմիական նյութերի նկատմամբ: Վերցրեք, օրինակ, կամուրջներն ու շենքերը, որոնք սովորաբար ավելի շատ քրոմ և մանգան պարունակող պողպատ են օգտագործում, քանի որ նրանք պետք է տասնամյակներ գործեն առանց անջատվելու: Արտադրողները, հատուկ համաձուլվածքներ ընտրելով իրենց ապրանքների համար, կարող են ճշգրիտ կերպով կարգավորել պողպատի հատկությունները՝ հարմարեցնելով կառուցարանների, ավտոմոբիլների և այլ ոլորտների տարբեր նպատակներին, որտեղ կայուն կառուցվածքային նյութերը ամենաշատն են կարևոր:
Կարևոր է իմանալ, թե ինչպես հաշվարկել ձգման և սեղմման դիմադրությունը, երբ աշխատում ենք ածխածնային պողպատե կառուցվածքների հետ: Ձգման դիմադրությունը մեզ ասում է, թե ինչ տեսակի ձգողական ուժ է կարող դիմանալ նյութը մինչև կոտրվելը: Սեղմման դիմադրությունը ավելի տարբեր է, քանի որ այն չափում է, թե որքան կշիռ կամ ճնշում է կարող դիմանալ մի ինչ-որ իրը՝ առանց կոտրվելու կամ սեղմվելու: Երբ ճարտարագետները կատարում են այդ հաշվարկները, նրանք ուսումնասիրում են երկու հիմնական բան՝ այն տիրույթը, որտեղ կիրառվում են ուժերը, և ամբողջական կշիռը, որը կառուցվածքը պետք է դիմանա: Վերցրեք, օրինակ, լարման հաշվարկը՝ մենք պարզապես բաժանում ենք մարմնի վրա ազդող ուժը նրա խաչաձև հատվածի վրա (այսինքն՝ Լարումը հավասար է Ուժի բաժանած Մակերեսին): Իրական աշխարհի օրինակներ են հանդիսանում այն մեծ I-ճախարակներն ու H-ճախարակները, որոնք շենքերում տարբեր տեսակի բեռներ են կրում, և դրանք իրենց հատուկ ձևերով կարողանում են կառավարել տարբեր տեսակի բեռները: Բայց ոչ ոք կառուցվածքներ չի նախագծում միայն թվերի հիման վրա: Խելացի ճարտարագետները միշտ սխալի հնարավորություն են նախատեսում անվտանգության ամրապնդումներով և հաշվի են առնում նյութի մաշվածությունը ժամանակի ընթացքում: Այդ ամրապնդումները օգնում են պաշտպանվել անակնկալներից և շենքերը ավելի երկար պահել կանգնած, քան սպասվում է:
Պողպատե I-ձողերը և H-ձողերը կատարում են հիմնարար դեր շինարարական նախագծերում: Սակայն, երբ խոսքը վարիչների երկարության մասին է, կան խիստ շինարարական կոդեր, որոնք անհրաժեշտ է հետևել: Շինարարական կանոնակարգերը իրականում սահմանում են առավելագույն երկարությունը՝ կախված նրանից, թե ինչ տեսակի բեռներ են կրում վարիչները և նրանց ֆիզիկական չափերից: Մի քանի գործոններ ազդում են վարիչի երկարության վրա՝ առանց լրացուցիչ աջակցության: Ակնհայտ է, որ վարիչի չափը կարևոր է, ինչպես նաև այն քաշը, որը այն պետք է կրի և օգտագործվող պողպատի տեսակը: Վերցրեք, օրինակ, ավելի երկար վարիչը, որը հաճախ անհրաժեշտ է միջակայքային աջակցություն, որպեսզի կանխվի այն բանից, որ այն ժամանակի ընթացքում ճկվի: Ապարանքային շենքերը սովորաբար օգտագործում են կարճ տիրույթներ՝ օգտագործելով ստանդարտ I-վարիչներ, բայց առևտրական շենքերը սովորաբար ընտրում են ավելի երկար տիրույթներ H-վարիչներով: Սա նրանց թույլ է տալիս ծածկել ավելի մեծ տարածքներ՝ առանց շատ սյուների: Տարբեր տեսակի վարիչների միջև ճկունությունը նշանակում է, որ ճարտարագետները կարող են ճշգրտորեն ընտրել նյութերը՝ համապատասխանեցնելով կառուցվածքի կարիքներին, միևնույն ժամանակ ապահովելով անվտանգության ցուցումները:
Շատ կարևոր է ճիշտ հաշվարկել ճոճումը այն երկար տիրույթների համար, եթե ցանկանում ենք, որ կառույցները ապահով լինեն և ճիշտ աշխատեն: Շինարարական կոդերը սահմանում են, թե ինչն է համարվում ընդունելի՝ այն բանի մասին, թե ինչքան կարող է բենդվել կամ ճոճվել մի ինչ-որ բան, մինչև այն դառնա խնդիր: Երբ ինժեներները հաշվարկում են, թե ինչքան կճոճվի կառույցը, նրանք դիտարկում են այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են տիրույթի երկարությունը, այն կշիռը, որը պետք է դիմանա, և ինքը՝ սյուների կազմությունը: Ինչո՞ւ է այս ամենը կարևոր: Որովհետև սխալ թվերի դեպքում կարող է առաջանալ փլուզման վտանգ: Ամեն ինչ վերահսկելու համար մասնագետները հաճախ փոփոխում են սյուների նախագիծը կամ ընտրում ավելի ամուր նյութեր, որոնք ավելի քիչ են ճոճվում: Այս մոտեցումը լավ է աշխատում այն վայրերում, որտեղ մշտական ճնշումը ժամանակի ընթացքում աճում է, մտածեք կամրջի մասին, որը ձգվում է գետի վրայով, կամ այն հսկայական գրասենյակային համալիրների մասին, որոնք պետք է դիմանան ինչպես մարդկանց քայլելուն, այնպես էլ ծանր սարքերի տեղաշարժին տարբեր հարկերում:
Տեխնիկական նյութերի շնումների դիմադրության հասկացությունը և կորոզիայի պաշտպանության արագացումը կարևոր է տարբեր կառուցվածքների ամբողջականության պահպանման համար։
Փոքր խորանների և գալվանիկ կոռոզիայի վտանգը սպառնում է մետաղական կառուցվածքներին, հատկապես ածխածնային պողպատից պատրաստվածներին: Երբ մետաղի որոշակի տիրույթներ ավելի էլեկտրականապես ակտիվ են դառնում, քան մյուսները, առաջանում է փոքր խորանների կոռոզիա, որն ստեղծում է մանր ճեղքեր, որոնք ժամանակի ընթացքում թույլատրում են կառուցվածքի ամրության նվազում: Քլորիդների ազդեցությունը, թթվային պայմանները և կանգնած ջուրը այս վնասման տեսակի համար վատացնում են իրավիճակը: Գալվանիկ կոռոզիան աշխատում է այլ կերպ, սակայն նույնքան խնդրահարույց է: Դա տեղի է ունենում, երբ տարբեր մետաղներ հպվում են միմյանց և գտնվում են հաղորդիչ միջավայրում, ինչպես օրինակ աղի ջուրը կամ խոնավությունը: Ավելի քիչ դիմադրուն մետաղը հիմնականում առաջին փչանում է: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ բոլոր կառուցվածքային անջատումների մոտ մեկ երրորդը իրականում կապված է այս կոռոզիայի խնդրների հետ: Դա ճիշտ կոռոզիայի վերահսկումը անհրաժեշտ է դարձնում ապահով և երկարակյաց մետաղական կառուցվածքների պահպանման համար:
Կարբոնային պողպատե խողովակները կոռոզիայից պաշտպանելու համար կան մի քանի տարբերակներ, ներառյալ ցինկապատումը և տարբեր տեսակի էպօքսի ծածկույթները: Ցինկապատումը իրականանում է պողպատե մակերեսին ցինկի շերտի կիրառման միջոցով: Սա ստեղծում է ինչպես ֆիզիկական պաշտպանական շերտ, այնպես էլ այն, ինչը ինժեներները անվանում են զոհաբերական անոդ, այսինքն՝ ցինկն է կոռոզիայի ենթարկվում պողպատի փոխարեն, ինչը օգնում է խողովակներին ավելի երկար ժամանակ պահպանել իրենց հատկությունները դժվարանում պայմաններում: Էպօքսի ծածկույթները նույնպես լավ տարբերակ են, քանի որ դրանք դիմադրում են խոնավության և քիմիական նյութերին, ինչը դրանք արդյունավետ դարձնում է տարբեր արդյունաբերական կիրառությունների համար: Որոշ փորձարկումներ ցույց են տվել, որ էպօքսի ծածկույթով պաշտպանված խողովակները մոտ տասը տարվա ընթացքում կոռոզիայի են ենթարկվում անպաշտպան խողովակների դեպքում եղած արագության կեսի չափ: Դժվարանում պայմանների դեպքում ենթակառուցվածքային նախագծեր իրականացնելիս այս պաշտպանական միջոցները հնարավորություն են տալիս ապահովել համակարգի ամբողջականությունը երկար ժամանակահատվածներում:
Ժապավենական պողպատը սովորական ածխածնային պողպատից ավելի երկար է տևում ահագին խիստ միջավայրերում: Իհարկե, այն ավելի թանկ է, սակայն լրացուցիչ դրամն արդյունավետ է ներդրվում, քանի որ ժապավենական պողպատը չի ժանգոտվում և չի կոռոզվում հեշտ: Այդ իսկ պատճառով էլ քիմիական գործարաններն ու այլ արդյունաբերական կառույցները նախընտրում են ժապավենական պողպատը՝ չնայած նրա գնին: Նյութերի գիտության ամսագիրը հետազոտություններ է կատարել, որոնց արդյունքներով պարզվել է, թե որքան դիմացկուն է ժապավենական պողպատը ածխածնային պողպատի համեմատ: Մենք ինքներս տեսել ենք, թե ինչպես է ածխածնային պողպատից պատրաստված մասերը անընդհատ փոխարկման կարիք ունեն այդ դժվարին պայմաններում: Ֆինանսական տեսանկյունից դիտարկելով ամեն ինչ նույնպես իմաստ ունի: Կազմակերպությունները, որոնք անցնում են ժապավենական պողպատին, երկար տերմինում փոխարենը խնայում են գումար, քանի որ ավելի քիչ են ծախսում նույն նորոգումների և փոխարկումների վրա: Տեխնիկական սպասարկման անձնակազմը գնահատում է, որ այլևս չի պետք անընդհատ նորոգել կամ փոխարինել կոռոզիայի պատճառով վնասված սարքավորումները:
Բարձր ածխածնային պողպատի հետ աշխատելը մի շարք իրական խնդիրներ է առաջացնում ավելի փոքր ածխածնային պողպատների հետ համեմատ։ Խնդիրը ինչ է՞։ Լրացուցիչ ածխածինը նյութը շատ ավելի դժվար է դարձնում, սակայն նաև այն շատ փխրուն է դարձնում։ Եվ ինչ է տեղի ունենում, երբ փխրուն նյութը հպվում է լցման տաքացման ջերմությանը։ Եթե մենք բավարար ուշադրություն չենք դարձնում, ապա ճաքեր են սկսում առաջանալ։ Ամենափորձառու լցնողները այս բաները լավ են իմանում, այդ իսկ պատճառով նրանք սովորաբար նախօրոք տաքացնում են մետաղը և հետևում են, որ այն դանդաղ սառչի ջերմային լարվածությունների խուսափելու համար։ Այնուամենայնիվ, վերջերս մեծ նախագծերից մի քանիսը անցել են հիմնարար մակարդակից՝ ներառելով հատուկ բարձր ամրության լցման նյութեր կամ նույնիսկ ավտոմատացված համակարգեր, որոնք իրական ժամանակում հսկում են լցման որակը։ Վերցրեք, օրինակ, կամուրջների կառուցումը, որտեղ կառուցվածքային ամբողջականությունը ամենակարևոր գործն է։ Ճարտարագետները, ովքեր հաճախ են դիմում այս դժվար աշխատանքներին, զեկուցում են, որ այժմ ավելի լավ արդյունքներ են ստացվում, քան այդ պողպատի հետ աշխատելու բոլոր դժվարությունների դեպքում սպասվում էր։
Պողպատե լայնակուռները միանում են տարբեր եղանակներով, սովորաբար՝ մետաղական փորցման կամ պտուտակային միացման միջոցով: Փորցման միացումները սովորաբար ավելի ամուր հանգույցներ են ապահովում, այդ պատճառով էլ ճարտարագետները նախընտրում են դրանք բարդ կառույցներում, որտեղ բեռները պետք է համարժեք կերպով բաշխվեն տարրերի միջև: Սակայն կա մի խնդիր՝ որակյալ փորցման համար անհրաժեշտ են փորձառու մասնագետներ և հատուկ սարքավորումներ, ինչը մեծացնում է արժեքը: Պտուտակային միացումները ավելի արագ են կատարվում շինարարական հրապարակներում, ինչը նվազեցնում է աշխատանքի արժեքը: Այնուամենայնիվ, ծանր բեռների կամ էլ բարձր ճնշումների դեպքում պտուտակները չեն կարող համեմատվել փորցման հետ: Ընտրությունը կախված է այն բանից, թե ինչ է պետք աշխատանքին: Որոշ նախագծեր անհրաժեշտ են ամենաբարձր ամրությունը սկզբից, իսկ ուրիշները կենտրոնանում են արագության և բյուջեի վրա: Շատ փորձառու տնօրեններ սկզբում ուսումնասիրում են բոլոր գործոնները՝ աջակցվող քաշը, ժամանակացուցակը և բյուջեն, ապա որոշում են փորցումը թե պտուտակային միացումը ընտրել որպես նախընտրելի մեթոդ:
Ճիշտ ածխածնային պողպատե մասեր ստանալու համար անհրաժեշտ է ճիշտ մշակման աշխատանք, որը համապատասխանում է ցանկացած տրված նախագծի համար անհրաժեշտ ճշգրիտ չափերին: Ֆրեզային, փորվածքի և կործանման գործողությունները օգնում են ձևավորել այդ բաղադրիչները նրանց վերջնական ձևով՝ ճիշտ չափի և մակերեսի վերջավորմամբ: Երբեմն բաները չեն ընթանում ըստ պլանի, այդ իսկ պատճառով օբյեկտում փոփոխություններ կատարելը շատ կարևոր է, որպեսզի կառուցվածքները մնան ամուր: Երբ աշխատանքայինները ցանկանում են փոփոխություն կատարել իրականացման պայմանները անակնկալ փոփոխվելու դեպքում, հարմարական ֆրեզային սարքավորումների և ժամանակակից չափման տեխնոլոգիաների հասանելիությունը կարող է մեծ տարբերություն առաջացնել: Այդ կարգավորումները ամեն ինչ մնում են տեխնիկական պայմանների սահմաններում՝ ժամանակ խնայելով ապագայում: Շինարարական անձնակազմը, ովքեր կենտրոնանում են լավ մշակման գործնթացների վրա, սովորաբար խորապես խուսափում են հետագա ծախսատար սխալերից, քանի որ վատ պատրաստված մասերը կարող են հանգեցնել լուրջ կառուցվածքային խնդիրների: Վճարումը տեղի է ունենում, երբ նախագծերը մնում են ժամանակացույցի և բյուջեի սահմաններում՝ շնորհիվ լավ իրականացված մետաղամշակման ամբողջ ընթացքին:
Կառուցապատման նախագծերի համար ածխածնային պողպատի արժեքները ցույց են տալիս, թե ինչու շատ կառուցողներ այն ընտրում են այն բանի հակառակ, ինչ որ մտածում են սկզբնական ծախսերի մասին: Իհարկե, ածխածնային պողպատը թանկ չէ այլ մետաղների համեմատ, սակայն կարևոր է թե ինչքան երկար է այն ծառայում: Արդյունաբերական տվյալները ցույց են տալիս, որ ժամանակի ընթացքում ածխածնային պողպատի օգտագործումը կարող է կրճատել կյանքի ցիկլի ծախսերը մոտ 20 տոկոսով, քանի որ շենքերը ավելի քիչ նորոգումների և փոխարկումների կարիք ունեն: Նախագծերի ղեկավարները, ովքեր ցանկանում են փոխհատուցումներ խնայել ապագայում, պետք է համեմատեն սկզբնական ծախսերը ապագայում մնացորդային խնայումների հետ: Շատ հաճախ պայմանագրողները գտնում են, որ այս մոտեցումը լավ է աշխատում գործնականում, հատկապես այն դեպքերում, երբ բյուջեները սեղմված են և ամեն դրամ հաշվի է առնվում ինչպես հիմա, այնպես էլ հեռանկարում:
Ավելի և ավելի շատ պողպատի արտադրողներ են հիմա իրենց գործընթացներում օգտագործում վերամշակված նյութեր, երբեմն նույնիսկ 90%-ը որոշ դեպքերում, ինչը պողպատը դարձնում է բավականին կանաչ այլ նյութերի համեմատ: Հին պողպատի օգտագործումը փոխարժեքի վրա փոխհատուցում է հումքի համար իսկ միևնույն ժամանակ օգնում է մոլորակին: Վերցրեք օրինակ մեկ աշխարհային առևտրի կենտրոնը, որտեղ շինարարության ընթացքում օգտագործվել է հազարավոր տոննա վերամշակված պողպատ, ցույց տալով, թե ինչպես են ընկերությունները կարող պատասխանատու լինել առանց բանկի կոտրումի: Շենքերի բարձրանալու և մեծանալու հետ այս վերափոխումը դեպի վերամշակված նյութեր դառնում է անհրաժեշտ ցանկացողի համար կառուցել կայուն շուկայում այսօր:
Կարբոնային պողպատե կառուցվածքների լավ վիճակում պահումը շատ կարևոր է, եթե ցանկանում ենք, որ դրանք երկար ժամանակ գործեն և ճիշտ աշխատեն: Հիմնական բանը այն է, որ պետք է կանոնավոր ստուգել այդ կառուցվածքները և կիրառել պաշտպանիչ ծածկույթներ՝ ժանգի դեմ պայքարում: Շատերի համար անհայտ է, թե ինչպես են այդ փոքր նույնական պահպանման աշխատանքները ֆինանսապես կուտակվում: Այլ մասնագետների զեկուցումների հիման վրա տեսնում ենք, որ մեծ մասն ընկերություններից տարեկան ծախսում է նյութերի սկզբնական գնի 5%-ից 10% -ը միայն կանոնավոր նույնական պահպանման վրա: Երբ ինժեներները հետևում են լավ պահպանման սովորույթներին, ինչպես օրացուցային ստուգումներ և ճիշտ մշակում կախված պողպատի տեղադրման վայրից, նրանք իրականում ավելի լավ արդյունքներ են ստանում: Կարբոնային պողպատե ձողերը ավելի երկար են դիմանում տարբեր եղանակային պայմաններում, եթե ճիշտ պահպանվում են, ինչը ավելորդ ջանքերը նշանակալից դարձնում է երկար ժամանակահատվածում:
2025-01-03
2024-10-23
2024-11-15