И. Принципи сеизмичког пројектовања челичних конструкција
(И) Принцип дизајна дуктилности
1. Интринзична дуктилност челика
Челик има добру дуктилност, што служи као важна основа за сеизмичку отпорност челичних конструкција. Дуктилност значи да челик може бити подвргнут значајној пластичној деформацији без непосредног лома током процеса носивости оптерећења до лома. Под сеизмичким дејством, компоненте челичне - структуре могу да искористе ово својство да троше енергију уложену земљотресом кроз сопствену деформацију, чиме ефикасно смањују сеизмичке силе које делују на структуру и избегавају крхко ломање. На пример, под поновљеним дејством сеизмичких сила, челичне греде ће се савијати да апсорбују и расипају сеизмичку енергију, обезбеђујући укупну стабилност конструкције.
2. Грађевинске мере за побољшање дуктилности
Да би се додатно побољшала дуктилност компоненти челичне - структуре, у дизајну је усвојен низ грађевинских мера. За челичне стубове, на пример, однос виткости је разумно контролисан како би се избегло превремено извијање компоненте због превеликог односа виткости, што би смањило дуктилност. За челичне греде, односи ширине - дебљине прирубница и трака се контролишу како би се осигурало да се пластични шарке могу формирати под дејством сеизмичке силе, омогућавајући ефективно расипање енергије. Поред тога, у пројектовању спојева, користе се одговарајуће методе повезивања и детаљи конструкције како би се осигурало да спојеви и даље могу поуздано пренети силе када се компоненте подвргну пластичној деформацији, одржавајући интегритет структуре.
(ИИ) Принцип вишеструких сеизмичких одбрамбених линија
1. Кооперативни рад структурних система
Челичне конструкције обично усвајају сложене структурне системе састављене од различитих компоненти, као што су конструкције оквира - укочених и рамова - смичућих зидних структура. У овим структурним системима, различите врсте компоненти обављају различите функције отпорности на сеизмику -, формирајући више линија сеизмичке одбране. Узмите структуру оквира - са заградама као пример. У почетној фази земљотреса, кочнице, као прва линија одбране, својом великом бочном крутошћу подносе највећи део хоризонталних сеизмичких сила. Како се сеизмичко дејство интензивира, део оквира постепено улази у игру, постајући друга линија одбране и радећи заједно са носачима како би се одупрли земљотресу. Овај кооперативни механизам рада омогућава конструкцији да постепено троши сеизмичку енергију током земљотреса, побољшавајући сеизмичку отпорност конструкције.
2. Разматрање редунданције у пројектовању
Да би се обезбедила довољна сигурност конструкције током земљотреса, у пројектовање челичних конструкција уводи се концепт редунданције. Редундантност се односи на способност конструкције да настави да подноси оптерећења кроз друге компоненте или присили - путеве преноса чак и ако једна компонента или део структуре поквари, избегавајући целокупно колапс структуре. На пример, у кровном систему челичне - структуре, поставља се више анкер и подупирача. Када земљотрес проузрокује квар једне вучне шипке или подупирача, друге компоненте могу одмах поделити оптерећење и одржати стабилност конструкције.
(ИИИ) Принцип оптимизације крутости и расподеле масе
1. Рационално пројектовање крутости
Бочна крутост челичне конструкције има значајан утицај на њене сеизмичке перформансе. Дизајн крутости треба свеобухватно да узме у обзир факторе као што су висина зграде и услови на локацији. Ако је крутост превелика, структура ће привући прекомерне сеизмичке силе, повећавајући оптерећење напрезања на компоненте; ако је крутост премала, конструкција може доживети прекомерно бочно померање под утицајем сеизмичког дејства, што утиче на нормалну употребу конструкције или чак доводи до оштећења структуре. Због тога се током процеса пројектовања бочна крутост челичне конструкције подешава на разуман ниво прилагођавањем димензија попречног пресека - и распореда компоненти, као и избором одговарајућег конструктивног система. На пример, за зграде са високом - челичном - конструкцијом, бочна крутост конструкције се може повећати одговарајућим повећањем димензија попречног пресека - стубова и разумним постављањем подупирача како би се испунили захтеви кода за конструктивна ограничења бочног померања.
2. Равномерна расподела масе
Расподела структурне масе има важан утицај на сеизмички одговор. Неравномерна дистрибуција масе ће изазвати торзионе ефекте у конструкцији под сеизмичким дејством, чинећи неке компоненте конструкције изложеним прекомерном напрезању и погоршавајући степен оштећења конструкције. Да би се ово избегло, током пројектовања, опрема, складиште материјала и делови особља унутар зграде треба да буду разумно распоређени тако да се центар масе конструкције поклапа са центром крутости што је више могуће. Истовремено, у распореду компоненти треба уложити напоре да се дистрибуција масе конструкције уједначи у свим правцима, смањујући штетне ефекте торзије.
ИИ. Кључне тачке у инжењерским апликацијама у иностранству
(И) Детаљно - проучавање локалних кодекса и стандарда
1. Анализа разлика кода
Кодови сеизмичког дизајна у различитим земљама и регионима разликују се у многим аспектима. На пример, код сеизмичког дизајна у Сједињеним Државама фокусира се на метод пројектовања заснован на перформансама -, наглашавајући циљеве перформанси које структура треба да постигне под различитим сеизмичким нивоима. Европски кодекс се такође разликује од домаћег у аспектима као што су прорачун сеизмичког дејства, вредности својстава материјала и методе пројектовања конструкција. У иностраним пројектима, дизајнерски тим мора да спроведе - детаљну студију о разликама између локалних и домаћих кодекса, да тачно разуме захтеве локалних кодова и да обезбеди да је план дизајна у складу са локалним законима и стандардима.
2. Праћење ажурирања кода
Локални кодекси и стандарди нису статични и стално ће се ажурирати продубљивањем научних истраживања и искуством инжењерске праксе. За инжињерске пројекте у иностранству, посебно оне са дугим циклусом, пројектни тим треба да континуирано прати ажурирање локалних кодова и благовремено прилагођава план дизајна. На пример, неке земље могу да ревидирају метод прорачуна сеизмичког дејства или захтеве сеизмичке конструкције конструкције у складу са новим подацима о сеизмичким катастрофама и резултатима истраживања. Ако пројектни тим не успије да прати ове промјене на вријеме, то може довести до тога да дизајн не испуњава захтјеве најновијих кодекса, што може довести до потенцијалних сигурносних опасности за пројекат.
(ИИ) Потпуно разматрање локалних услова на локацији
1. Детаљна истрага локације
Услови локације прекоморских пројеката су сложени и разнолики, са значајним разликама у геолошким структурама, карактеристикама тла, нивоу подземних вода, итд. у различитим регионима. Спровођење детаљног истраживања локације је кључ за тачну процену сеизмичких ефеката локације. Путем средстава као што су геолошко бушење и геофизичка истраживања добијају се геолошки подаци о локалитету и анализирају се могућност сеизмичког утечњавања локалитета, динамичке карактеристике земљишта локалитета, као и утицај топографије и геоморфологије на ширење сеизмичких таласа. На пример, приликом изградње челичне - конструкције на темељима од меког тла, посебну пажњу треба посветити проблемима неравномерног слијегања темеља и утечњавања темељног тла током земљотреса. Одговарајуће мере третмана темеља, као што су темељи од шипова и побољшање тла, треба предузети да би се обезбедила стабилност конструкције.
2. Прилагођавање категорија локације и параметара дизајна
Категорија локације се утврђује на основу резултата истраживања локације. Различите категорије локација имају различите прописе о сеизмичким пројектним параметрима челичних конструкција. Категорија локације углавном утиче на параметре као што су коефицијент сеизмичког утицаја и карактеристични период, који су директно повезани са величином сеизмичких сила које делују на конструкцију и карактеристикама сеизмичког одговора. Пројектанти треба да прецизно одаберу параметре пројектовања према категорији локације како то захтевају локални закони и да рационално пројектују челичну конструкцију како би осигурали сигурност конструкције током земљотреса.
(ИИИ) Строга контрола квалитета материјала и конструкције
1. Снабдевање материјалом и контрола квалитета
Обезбеђивање стабилног снабдевања и поузданог квалитета челичних - материјала за конструкцију је изазован задатак у пројектима у иностранству. Постоје разлике у тржиштима материјала и стандардима квалитета у различитим земљама. Пројектни тим треба да изабере реномиране добављаче материјала који испуњавају локалне стандарде квалитета. Током процеса набавке материјала, спецификације, перформансе и документи о квалитету материјала се стриктно прегледају у складу са захтевима уговора. Након што материјали уђу на градилиште, рад на инспекцији и испитивању се појачава, а механичка својства, хемијски састав, перформансе заваривања итд. челика се свеобухватно тестирају како би се осигурало да квалитет материјала испуњава захтеве дизајна и локалног кода, а неквалификовани материјали су забрањени за коришћење у пројекту.
2. Технологија грађења и надзор квалитета
Технологија изградње и квалитет директно утичу на сеизмичке карактеристике челичних конструкција. У различитим земљама и регионима постоје разлике у нивоима технологије грађења, навикама градње и квалитетима рада. Пре изградње прекоморских пројеката, потребно је обезбедити свеобухватну техничку обуку локалним грађевинским тимовима како би се упознали са технологијом изградње и захтевима квалитета челичних конструкција. Током процеса изградње успоставља се строг систем надзора квалитета и појачава контрола квалитета кључних процеса, као што су заваривање, спајање вијака, анти - и противпожарна - третман челичних конструкција. Конструкцију треба изводити стриктно у складу са пројектним цртежима и захтевима кода како би се осигурало да квалитет сваке везе испуњава стандарде и да сеизмичке перформансе челичне конструкције могу испунити очекивања дизајна.
(ИВ) Јачање сарадње са локалним тимовима
1. Сарадња у фази пројектовања
Сарадња са локалним дизајнерским тимовима може у потпуности искористити њихово разумевање локалних кодова, културног порекла и грађевинских навика. Локални дизајнери могу дати драгоцене предлоге у аспектима као што су дизајн архитектонске шеме, избор конструкција и детаљи изградње, чинећи план дизајна више у складу са локалним стварним ситуацијама. Такође помаже у решавању проблема у комуникацији са локалним властима током процеса одобравања пројекта. На пример, у неким земљама, архитектонски дизајн треба да узме у обзир локалне историјске и културне захтеве и обичаје заштите. Локални дизајнерски тимови могу боље да схвате ове кључне тачке како би осигурали да план дизајна не само да може да испуни сеизмичке захтеве већ и да буде у складу са локалним културним карактеристикама.
2. Сарадња у фази изградње
Блиска сарадња са локалним грађевинским тимовима је кључна током фазе изградње. Разумевање ситуације са локалним грађевинским ресурсима, као што су врсте, количине и перформансе грађевинске опреме, као и нивои вештина и радне навике радне снаге, помаже да се разумно уреди распоред изградње и расподела ресурса. Локални грађевински тимови су упознати са локалним грађевинским окружењем и тржишним условима и могу пружити ефикасну подршку током процеса изградње за решавање практичних проблема. Истовремено, јачање техничке размене и сарадње између кинеског и страног грађевинског особља, размена грађевинских искустава и техника, може побољшати ефикасност и квалитет изградње, обезбеђујући несметану имплементацију пројеката челичних - конструкција у иностранству.