Habari - Muundo wa Chuma: Mfumo Muhimu wa Miundo katika Uhandisi wa Kisasa

Katika usanifu wa kisasa, usafirishaji, tasnia, na uhandisi wa nishati,muundo wa chuma, ikiwa na faida zake mbili katika nyenzo na muundo, imekuwa chanzo kikuu cha uvumbuzi katika teknolojia ya uhandisi. Kwa kutumia chuma kama nyenzo yake kuu ya kubeba mzigo, inapita mipaka ya miundo ya kitamaduni kupitia uzalishaji wa viwanda na usakinishaji wa kawaida, ikitoa suluhisho bora kwa miradi mbalimbali tata.

Faida na Hasara za Muundo wa Chuma - CHINA ROYAL STEEL

Ufafanuzi na Asili ya Muundo wa Chuma
Muundo wa chuma hurejelea mfumo wa kimuundo unaobeba mzigo unaoundwa nasahani za chuma, sehemu za chuma (Miale ya H, Njia za U, chuma cha pembe, n.k.), na mabomba ya chuma, yaliyofungwa kupitia kulehemu, boliti zenye nguvu nyingi, au riveti. Kiini chake ni kutumia nguvu na uthabiti wa chuma ili kuhamisha sawasawa mizigo ya wima (uzito wa kufa na uzito wa vifaa) na mizigo ya mlalo (upepo na matetemeko ya ardhi) kutoka jengo au mradi hadi msingi wake, kuhakikisha uthabiti wa kimuundo. Ikilinganishwa na miundo ya zege, faida kuu ya miundo ya chuma iko katika sifa zao za kiufundi: nguvu zao za mvutano zinaweza kufikia zaidi ya MPa 345, zaidi ya mara 10 ya saruji ya kawaida; na unyumbufu wao bora huwawezesha kuharibika chini ya mzigo bila kuvunjika, na kutoa dhamana maradufu ya usalama wa kimuundo. Sifa hii huwafanya wasiweze kubadilishwa katika hali kubwa, za kupanda juu, na za mizigo mizito.

Aina Kuu za Miundo ya Chuma

(I) Uainishaji kwa Umbo la Kimuundo
Muundo wa Fremu ya Lango: Muundo huu, unaoundwa na nguzo na mihimili, huunda mfumo wenye umbo la "lango", pamoja na mfumo wa kusaidia. Unafaa kwa viwanda vya viwandani, maghala ya vifaa, maduka makubwa, na miundo mingine. Urefu wa kawaida ni kati ya mita 15 hadi 30, huku baadhi zikizidi mita 40. Vipengele vinaweza kutengenezwa tayari katika viwanda, na kuruhusu usakinishaji ndani ya siku 15 hadi 30 pekee. Kwa mfano, maghala ya Hifadhi ya Vifaa ya Asia Nambari 1 ya JD.com hutumia aina hii ya muundo.
Muundo wa Mtandio: Muundo huu una fimbo zilizonyooka zilizounganishwa na nodi ili kuunda jiometri ya pembetatu au trapezoidal. Fimbo hizo huwekwa tu kwa nguvu za mhimili, zikitumia kikamilifu nguvu ya chuma. Miundo ya mtandio hutumiwa kwa kawaida katika paa za uwanja na sehemu kuu za daraja. Kwa mfano, ukarabati wa Uwanja wa Wafanyakazi wa Beijing ulitumia muundo wa mtandio ili kufikia urefu wa mita 120 usio na safu wima.
Miundo ya fremu: Mfumo wa anga unaoundwa na mihimili na nguzo zinazounganishwa kwa uthabiti hutoa mipango ya sakafu inayonyumbulika na ni chaguo kuu kwa majengo ya ofisi na hoteli zenye dari ndefu.
Miundo ya gridi: Gridi ya anga inayoundwa na viungo vingi, mara nyingi ikiwa na nodi za pembetatu na mraba za kawaida, hutoa uthabiti mkubwa na upinzani bora wa tetemeko la ardhi. Hutumika sana katika vituo vya uwanja wa ndege na vituo vya mikutano.

(II) Uainishaji kwa Sifa za Mzigo
Viungo vinavyonyumbulika: Vikiwakilishwa na mihimili, viungo hivi hustahimili nyakati za kupinda, huku vikiwa vimebanwa juu na chini. Mara nyingi hutumia sehemu za H au sehemu za sanduku zilizounganishwa, kama vile mihimili ya kreni katika viwanda vya viwandani, na lazima zikidhi mahitaji ya nguvu na upinzani wa uchovu.
Viungo vilivyopakiwa kwa mhimili: Viungo hivi vinakabiliwa na mvutano/mgandamizo wa mhimili pekee, kama vile fimbo za kufunga kwa truss na viungo vya gridi ya taifa. Fimbo za kufunga zimeundwa kwa ajili ya nguvu, huku fimbo za kubana zikihitaji uthabiti. Mirija ya duara au sehemu za chuma za pembe kwa kawaida hutumika. Vipengele vilivyopakiwa kwa mhimili wa mhimili: Hizi hukabiliwa na nguvu za mhimili na nyakati za kupinda, kama vile nguzo za fremu. Kutokana na utofauti wa mzigo kwenye ncha za boriti, sehemu tambarare zenye ulinganifu (kama vile nguzo za kisanduku) zinahitajika ili kusawazisha nguvu na umbo.

Faida Kuu za Miundo ya Chuma
(I) Sifa Bora za Mitambo
Nguvu kubwa na uzito mdogo ni faida muhimu zaidi za miundo ya chuma. Kwa span fulani, uzito wa boriti ya chuma ni 1/3-1/5 tu ya boriti ya zege. Kwa mfano, mhimili wa chuma wa span wa mita 30 una uzito wa takriban kilo 50/m, huku boriti ya zege ikiwa na uzito wa zaidi ya kilo 200/m. Hii sio tu inapunguza gharama za msingi (kwa 20%-30%) lakini pia hupunguza athari za mitetemeko ya ardhi, na kuboresha usalama wa mitetemeko ya ardhi ya muundo.
(II) Ufanisi wa Ujenzi wa Juu
Zaidi ya 90% ya vipengele vya muundo wa chuma hutengenezwa tayari katika viwanda vyenye usahihi wa kiwango cha milimita. Ufungaji wa ndani ya jengo unahitaji kuinua na kuunganisha pekee. Kwa mfano, jengo la ofisi ya chuma la ghorofa 10 huchukua miezi 6-8 pekee kutoka uzalishaji wa vipengele hadi kukamilika, punguzo la 40% katika muda wa ujenzi ikilinganishwa na muundo wa zege. Kwa mfano, mradi wa makazi ya chuma uliotengenezwa tayari huko Shenzhen ulifikia kasi ya ujenzi ya "ghorofa moja kila baada ya siku saba," na kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama za kazi za ndani ya jengo.
(III) Ustahimilivu na Uimara wa Tetemeko la Ardhi
Ugumu wa chuma huwezesha miundo ya chuma kusambaza nishati kupitia mabadiliko wakati wa matetemeko ya ardhi. Kwa mfano, wakati wa tetemeko la ardhi la Wenchuan la 2008, kiwanda cha miundo ya chuma huko Chengdu kilipata mabadiliko madogo tu na hakuna hatari ya kuanguka. Zaidi ya hayo, baada ya matibabu ya kuzuia kutu (kuweka mabati na mipako), chuma kinaweza kuwa na maisha ya huduma ya miaka 50-100, huku gharama za matengenezo zikiwa chini sana kuliko miundo ya zege.
(IV) Ulinzi na Uendelevu wa Mazingira
Viwango vya kuchakata chuma huzidi 90%, na hivyo kuruhusu kuyeyushwa tena na kusindika baada ya kubomolewa, na kuondoa uchafuzi wa taka za ujenzi. Zaidi ya hayo, ujenzi wa chuma hauhitaji umbo au matengenezo, unaohitaji kazi ndogo ya mvua mahali pake, na kupunguza uzalishaji wa vumbi kwa zaidi ya 60% ikilinganishwa na miundo ya zege, ikiendana na kanuni za ujenzi wa kijani. Kwa mfano, baada ya kubomolewa kwa ukumbi wa Ice Cube kwa ajili ya Olimpiki ya Majira ya Baridi ya Beijing ya 2022, baadhi ya vipengele vilitumika tena katika miradi mingine, na hivyo kufanikisha kuchakata rasilimali.

Matumizi Yanayoenea ya Miundo ya Chuma
(I) Ujenzi
Majengo ya umma: Viwanja vya ndege, viwanja vya ndege, vituo vya mikutano na maonyesho, n.k., hutegemea miundo ya chuma ili kufikia nafasi kubwa na miundo mikubwa.
Majengo ya makazi: Makazi yaliyotengenezwa kwa chuma yanazidi kuwa maarufu na yanaweza kukidhi mahitaji ya makazi yaliyobinafsishwa.
Majengo ya kibiashara: Majengo ya ofisi yenye dari ndefu na maduka makubwa, ambayo hutumia miundo ya chuma kufikia miundo tata na ujenzi mzuri.
(II) Usafiri
Uhandisi wa madaraja: Madaraja ya kuvuka bahari na madaraja ya reli. Madaraja ya chuma hutoa nafasi kubwa na upinzani mkali wa upepo na tetemeko la ardhi.
Usafiri wa reli: Vifuniko vya kituo cha treni ya chini ya ardhi na mihimili ya reli nyepesi.
(III) Viwanda
Mitambo ya Viwanda: Mitambo mikubwa ya mashine na mitambo ya metali. Miundo ya chuma inaweza kuhimili mizigo mingi ya vifaa vikubwa na kurahisisha marekebisho ya vifaa yanayofuata.
Vifaa vya kuhifadhia: Maghala ya mnyororo wa baridi na vituo vya usafirishaji. Miundo ya fremu za lango hukidhi mahitaji makubwa ya kuhifadhi na hujengwa haraka na kuanza kutumika haraka.
(IV) Nishati
Vifaa vya umeme: Majengo makuu ya kiwanda cha umeme wa joto na minara ya usafirishaji. Miundo ya chuma inafaa kwa mizigo mikubwa na mazingira magumu ya nje. Nishati Mpya: Minara ya turbine ya upepo na mifumo ya kupachika volteji ya mwanga ina miundo ya chuma nyepesi kwa ajili ya usafirishaji na usakinishaji rahisi, na kusaidia maendeleo ya nishati safi.