Bir mühəndislik tələbəsi və ya mühəndis kimi körpülərin, istinad divarlarının və dayaqların külək, su və ya torpaq təzyiqinin nəhəng üfüqi qüvvələrinə necə tab gətirə biləcəyini heç düşünmüsünüzmü? Cavab meyilli yığınların ağıllı şəkildə hazırlanmasındadır.
Bu xüsusi təməl parçaları şaquli bir açı ilə sürüldükdə, dəstəklədikləri strukturlara təhlükəsiz və uzun müddət davam etmələri üçün lazım olan müqavimət və sabitliyi verirlər.
İstər mülki, istər struktur, istərsə də geotexniki mühəndisliklə maraqlanırsınızsa, meyilli yığınların necə işlədiyini və onların nə üçün istifadə oluna biləcəyini bilmək karyeranız üçün vacibdir.
Bu yazıda mən xəmir yığınları, o cümlədən onların təyinatı, faydaları və dizayn edərkən nəzərə alınmalı olan ən vacib şeylər haqqında daha çox öyrənəcəyəm.
Yüz illərdir mənim həyat tərzimi dəyişdirən mühəndisliyin maraqlı bir hissəsini öyrənməyə hazır olun.
Batter Pile-a giriş
Formal tərif:
Üfüqi qüvvələrə müqavimət göstərmək üçün şaquli tərəfə meyllə sürülən bir yığın.
Xəmir xovlu, yandan gələn qüvvələrə müqavimət göstərə bilməsi üçün şaquli bucaq altında qurulmuş bir xov növüdür.
Mühəndislikdə bu tip svay tez-tez dəniz strukturlarını, qüllələri və körpüləri saxlamaq üçün istifadə olunur.
O, həmçinin yükləri bucaq altında və qüvvələri düz bir xətt üzrə hərəkət etdirmək üçün istifadə edilə bilər.
Bu yazıda biz xəmir yığınının nə olduğunu və mühəndislikdə necə istifadə edildiyini danışacağıq.
Xəmir Xovunun Əsas Anlayışları
Xəmir bucağı:
Xəmir bucağı yığının şaquli və oxu arasındakı bucaqdır.
Xəmir bucağı binanın növündən, torpaq şəraitindən və digər dizayn amillərindən asılı olaraq hər bir struktur üçün fərqli ola bilər.
Xəmir yığınının maksimum çıxarma qabiliyyəti, xəmir bucağı artdıqca, xəmir bucağı təxminən 20° olduqda əldə edilən maksimum dəyərə qədər artır.
Bu bucaqdan sonra maksimum çəkmə qabiliyyəti aşağı düşür.
Bükülmə anları:
Xəmir yığınları öz çəkilərinə görə və ya qalaqdan kənar qüvvələr səbəbindən əyilə bilər.
Bükülmə anının nə qədər böyük olması yığının uzunluğundan, enindən və xəmir bucağından asılıdır.
Xəmir yığınını layihələndirərkən, yığının gözlənilən yükləri daşıya biləcəyinə əmin olmaq üçün əyilmə momenti nəzərə alınmalıdır.
Əyilmiş təməllər haqqında şok həqiqət: Xəmir yığınları strukturlarınızı necə xilas edə bilər
Hələ başa düşmək çətindir? İcazə verin, baxış bucağını bir az dəyişim:
İnşa etmək üçün çox çalışdığınız binaların və körpülərin ən kiçik bir üfüqi qüvvə ilə yıxıldığını görməkdən bezdinizmi? Yaxşı, narahat olma! Tikinti problemlərinizin cavabı bizdə var: sadəcə olaraq svaylarınızı bucaq altında sürün.
Bəli, düzdür, hündür olmağı unudub, meyilli yığınların ecazkar dünyasını qucaqlayın! Siz əyilmiş bazaya sahib ola bildiyiniz halda kimə güclü baza lazımdır? Yaxşı, tamam, mənim dəli olduğumu düşünməyə başlamazdan əvvəl, sağlam düşüncəyə zidd görünən bu yanaşmanın arxasında duran elm və mühəndisliyə nəzər salaq.
İndi isə izahata qayıdaq.
Xəmir Xovunun Məqsədi və Faydaları
Xəmir yığınlarının məqsədi aşma anını həm sıxılma, həm də gərginlik qüvvələrinin öhdəsindən gələ bilən şaquli və xəmir yığınlarının kombinasiyasına köçürməkdir.
Yüklərin paylanması və üfüqi qüvvələrə qarşı müqavimət
İlkin dizaynda xəmir yığınına düşən yük adətən eksenel istiqamətdə hesab edilir.
Yüklər qrafikdən istifadə etməklə və ya analitik üsullardan istifadə etməklə qrup halında xəmir yığınları və şaquli yığınlar arasında yayıla bilər.
Xəmir yığınları yan-yana çoxlu qüvvənin öhdəsindən gələ bilər və onlar bu yan-yan qüvvəni sadəcə əyilmə və kəsmə yerinə qismən eksenel qüvvə şəklində keçirlər.
Üfüqi qüvvələr eksenel yükün üfüqi hissəsinə əsaslanan xəmir yığınının passiv müqaviməti ilə dayandırılır.
Xəmir Xovlarının Çıxarma Gücü
Xəmir yığınının tuta biləcəyi çəki miqdarı onun necə formalaşdırıldığına və nə qədər dik olduğuna bağlıdır.
Kvadrat və ya düzbucaqlı svaylar yuvarlaq yığınlardan daha asan çıxarıla bilər.
Qumun sıxlığı artdıqda, kobud və hamar çəkmə qabiliyyətinin nisbəti aşağı düşür.
Maili svayın incəlik nisbəti (L/d) onun son çıxarma qabiliyyətinə təsir göstərir.
Zəriflik nisbəti yüksəldikcə, son çəkmə qabiliyyəti aşağı düşür.
Əyilmə anı və ətrafdakı torpağın çökməsi
Öz-özünə dayanan xəmir yığınları öz çəkiləri və ya kənardan gələn qüvvələr səbəbindən əyilə bilər.
Torpağın ətrafdakı hərəkəti səbəbindən boş doldurmada olan xəmir yığınları və ya getdikcə sıxlaşan çöküntülər yandan yüklənə bilər.
Məsələn, gil bərkidildikdə daimi bir korpus qoyulmalıdır.
Xovlu Xəmirin Faydaları
Xovlu xəmir vacibdir, çünki zəlzələ, külək və dalğa kimi şeylərin vurduğu binalara əlavə dəstək verə bilər.
Xovlu xəmir, həmçinin qumdakı yığınları yerdən çıxarmağı çətinləşdirə bilər və yamacları daha sabit etməyə kömək edə bilər.
Həmçinin, xovlu xəmir, böyük fırlanmalara imkan verərkən, qalaq qapağının və üst quruluşun hərəkətini azalda bilər.
Ümumiyyətlə, xəmir yığınları strukturları daha dayanıqlı və möhkəm edə bilər, onları yan qüvvələrə qarşı daha davamlı edir və uzun müddət davam edəcəklərinə əmin olur.
Tikinti və Mühəndislikdə Xəmir Xovunun İstifadəsi
Tikinti və mühəndislikdə tez-tez strukturlara dəstək və yan qüvvələrə müqavimət göstərmək üçün meyilli yığınlardan istifadə olunur.
Bu svaylar şaquli müstəviyə bucaq altında sürülür.
Bu, onları külək və ya zəlzələ yüklərinin səbəb olduğu aşma anlarına müqavimət göstərmək üçün kifayət qədər güclü edir.
Bu bölmədə biz tikinti və mühəndislikdə meyilli yığınların istifadə oluna biləcəyi müxtəlif yollar haqqında danışacağıq.
Dəniz strukturlarının dəstəklənməsi
Hamur yığınları tez-tez neft platformaları, külək turbinləri və dənizdə olan üzən strukturlar kimi strukturların tikintisi üçün istifadə olunur.
Güclü dalğa və külək qüvvələri bu strukturları itələyir, bu da dayandırılması lazım olan böyük yanal yüklərə səbəb ola bilər.
Bu strukturlara lazımi yanal müqaviməti vermək və onların sabit olduğundan əmin olmaq üçün meyilli yığınlardan istifadə olunur.
Dəstək Qüllələri
Ötürmə qüllələri və rabitə qüllələri kimi qüllələr də meyilli yığınlardan istifadə etməklə tikilir.
Çox vaxt bu qüllələr hündür və nazik olur, bu da onları külək və zəlzələ yüklərinə qarşı həssas edir.
Quruluşun bu yüklər altında sabit qalması və onun təhlükəsiz və uzun müddət davam edəcəyinə əmin olmaq üçün xəmir yığınları istifadə olunur.
Dəstək körpüləri
Körpülər qurarkən, tez-tez dayaqları, dayaqları və strukturun yanal yüklərə məruz qalan digər hissələrini dəstəkləmək üçün meyilli yığınlar istifadə olunur.
Xəmir yığınlarından istifadə xüsusilə zəlzələlərin və ya güclü küləklərin çox olduğu yerlərdə körpünün dayanıqlı və təhlükəsiz olmasını təmin edir.
Dəniz strukturlarına dəstək
Xəmir yığınları həmçinin su üzərində olan körpülər, körpülər və dalğaqıranlar kimi əşyaların tikintisi üçün istifadə olunur.
Bu strukturlara tez-tez güclü dalğa qüvvələri qoyulur, bu da böyük yanal yüklərə səbəb ola bilər.
Bu strukturlara lazımi yanal müqaviməti vermək və sabit olduğundan əmin olmaq üçün meyilli yığınlardan istifadə olunur.
Yanal yayılmağa qarşı müqavimət
Geotexniki mühəndislik tikintisində, torpağın yan tərəfə yayılmasının qarşısını almaq üçün xəmir yığınlarından da istifadə edilə bilər.
Zəif torpaq və ya çox zəlzələ olan yerlərdə yanal yayılma binalara çox zərər verə bilər.
Quruluşa lazımi yanal müqaviməti vermək və onu sabit saxlamaq üçün xəmir yığınları istifadə olunur.
Xəmir xovları və şaquli svayların müqayisəsi
Yanal yüklər altında davranış
Şaquli və müsbət xəmir yığınları ilə müqayisə edildikdə, mənfi meyilli yığınların yanal yükləri ən yaxşı şəkildə idarə edə biləcəyi görüldü.
Eyni yüklə, müsbət bir xəmir yığını şaquli yığından 19% daha çox əyilmə ehtimalı var.
Xovlu qaba qumun vahid təbəqəsi qədər çəki saxlaya bilməz, çünki onun üstündə nazik nazik qum təbəqəsi var və bu, onu daha az davamlı edir.
Sürtünmə və passiv yer təzyiqi
Həm şaquli, həm də meyilli svaylar üçün svayın səthinin torpağa nə qədər sürtülməsi passiv torpaq təzyiqinə təsir göstərir.
Maili svayların tipik xəmiri (üfüqi-şaquli) torpağın şəraitindən və strukturun ehtiyaclarından asılı olaraq 1:5 ilə 1:3 arasında dəyişir.
Yanal yüklərə qarşı müqavimət
Həm xəmiri, həm də şaquli svayları olan svay qrupları yalnız şaquli svaylara nisbətən xəmir istiqamətində və ya xəmirə qarşı yanal yüklərə daha davamlıdır.
Mənfi xəmir yığınları olan qrup, müsbət xəmir yığınları olan oxşar qrupdan daha davamlıdır.
Optimal Xəmir Bucağına Təsir Edən Faktorlar
Mühəndislikdə optimal xovlu xov bucağına təsir edən amillər
Layihə üçün ən yaxşı meyilli bucaq həmin layihəyə xas olan bir sıra amillərdən asılıdır.
Bu bölmədə, müəyyən bir layihə üçün meyilli yığın üçün ən yaxşı bucağa təsir edən şeylər haqqında danışacağıq.
Xovlu incəlik nisbəti
Maili svayın incəlik nisbəti (L/d) onun nə qədər çıxarıla biləcəyini müəyyən edir.
Zəriflik nisbəti yüksəldikcə son çıxarma qabiliyyəti aşağı düşür.
Qum sıxlığı
20 dərəcəyə qədər xəmir bucağı, qumdakı xəmir yığınının çıxarma qabiliyyəti yüksəlir.
Bundan sonra aşağı düşməyə başlayır.
Qumun sıxlığı artdıqca kobud və hamar çıxarma qabiliyyətinin nisbəti aşağı düşür.
Digər amillər
Xov eninin dərinliyə və qumun sıxlığına nisbətinə əlavə olaraq, optimal xovlu xov bucağına aşağıdakılar da təsir edə bilər:
- Torpaq şəraiti.
- Struktur tələblər.
- Yan tərəfdəki yüklərin ölçüsü və istiqaməti.
- İnterfeys sürtünmə bucağı.
- Nəm miqdarı.
Taxılların ölçüsü və forması.
Xovlu Sürmədə Hamurun Anlanması
Xəmir yığınları kimi xov növləri üfüqi qüvvələrə müqavimət göstərmək üçün şaquli oxa bucaq altında sürülür.
Bu bölmədə biz xovlu svayda istifadə olunan xəmir yığınlarının müxtəlif hissələri haqqında danışacağıq.
Xəmir bucağının ölçülməsi
Çox vaxt, bir xəmir yığınında xəmirin bucağını ölçmək üçün sahədə şablon istifadə olunur.
Müəyyən bir layihə üçün ən yaxşı meyilli bucaq torpaq şəraiti, strukturun ehtiyacları və yanal yüklərin ölçüsü və istiqaməti kimi bir sıra layihəyə xas amillərdən asılıdır.
Yanal Yükləmə və Yerləşdirmə
Xəmir yığınları maili yüklərin və üfüqi qüvvələrin hərəkət etdirilməsi üçün istifadə olunur və ətrafdakı qrunt yerdəyişdikdə yandan yüklənə bilər.
Layihə üçün ən yaxşı xəmir bucağını təyin edərkən, torpaq şəraiti və layihənin struktur ehtiyacları haqqında diqqətlə düşünmək vacibdir.
Avadanlığa Təsir
Xəmir yığınlarından istifadə edildikdə, piston və silindr daha çox köhnəlir və bu, onların daha az uzun müddət davam etməsinə səbəb ola bilər.
Xəmir yığınlarını idarə edərkən aşınmanı azaltmaq və işləri daha təhlükəsiz etmək üçün silindr uzadılması tələb oluna bilər.
Yük paylanması
İlkin dizaynda xəmir xovlu yükləri adətən eksenel olaraq düşünülür.
Yüklər qrafikdən istifadə etməklə və ya analitik üsullardan istifadə etməklə qrup halında xəmir yığınları və şaquli yığınlar arasında yayıla bilər.
İkinci dərəcəli əyilmə və qalaq qapağının hərəkəti, xüsusən də qalaq qapağı sərt olduqda, hər ikisi nəzərə alınmalıdır.
Xəmir Xovunun Sahə Ölçüsü
Sahə-svayın xəmir bucağının ölçülməsi
Bir qalaq üzərində xəmirin bucağını ölçmək üçün sahədə şablon istifadə edilə bilər.
Bucağı ölçmək üçün bir klinometr və ya rəqəmsal səviyyədən istifadə edə bilərsiniz.
Xovda iki nöqtə arasındakı dərinliyi və məsafəni ölçmək üçün lent ölçüsü və şaquldan da istifadə edə bilərsiniz.
Bu məlumatla, yığının meyilli bucağını anlaya bilərsiniz.
Siz həmçinin konsentrik dairə retikülü olan ümumi stansiyadan istifadə edərək, tikintini dayandırmadan yığının meyilli bucağını dəqiq ölçə bilərsiniz.
Şaquli yük altında xəmir yığınlarının davranış xüsusiyyətləri
Tədqiqatçılar tək meyilli yığınların yuxarıdan yükləndikdə necə hərəkət etdiyini araşdırdılar.
Xəmir bucağı yüksəldikcə, sıx qumda tikilmiş kobud xəmir yığınlarının çıxarma qabiliyyəti yüksəlir və maksimum dəyərinə çatır.
Qumun sıxlığı artdıqca kobud və hamar svaylar arasında son çıxarma qabiliyyətinin nisbəti aşağı düşür.
Xov oriyentasiyası üçün optimallaşdırma və tənzimləmə üsulu
Xovların oriyentasiyasını optimallaşdırmaq və tənzimləmək üçün bir üsul hazırlamaq üçün bir genetik alqoritm də istifadə edilmişdir.
Bu üsulla, xovlu dayaqlı iskele üçün xəmir yığınları kosmosda keçməməsi üçün çevrilə bilər.
Xəmir yığınlarının ən yaxşı şəkildə qurulduğundan əmin olmaqla, iskelenin dayanıqlığını və təhlükəsizliyini artırmaq olar.
Ümumilikdə, tarlada bir yığının xəmir bucağını ölçməyin müxtəlif yolları var və meyilli yığınların şaquli yük altında necə davranması haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün araşdırma aparılmışdır.
Xəmir yığınları tərəfindən saxlanılan strukturların dayanıqlığı və təhlükəsizliyi, həmçinin yığınların istiqamətini optimallaşdırmaq və tənzimləmək üçün bir üsul tapmaqla yaxşılaşdırıla bilər.
Dəniz payavurma işlərinin ardıcıllığı
İpucu: Əgər ehtiyacınız varsa, başlıq düyməsini yandırın. Danışıq dili ilə tanış deyilsinizsə, parametrlər düyməsində “avtomatik tərcümə” seçin. Sevimli diliniz tərcümə üçün əlçatan olmadan əvvəl videonun dilini klikləməlisiniz.
Nəticə
Nəticə olaraq, xəmir yığınları bizim diqqət və təqdirimizə layiq olan mühəndisliyin maraqlı və vacib hissəsidir.
Qədim dövrlərdən bu günə qədər onlar binalarımızın təhlükəsiz və dayanıqlı olmasını təmin etmək üçün vacib olduqlarını göstəriblər.
İqlim dəyişikliyi, böyüyən şəhərlər və yeni texnologiyalar kimi yeni problemlərlə üzləşdikcə, xəmir yığınları gələcək infrastrukturumuzun daha da vacib hissəsinə çevrilir.
Mühəndislik tələbəsi və ya mühəndis olaraq, bu mükəmməllik və innovasiya mirasına əlavə etmək üçün güc və məsuliyyətiniz var.
Beləliklə, növbəti dəfə körpüdən keçəndə, istinad divarının yanından keçəndə və ya hündür binaya baxanda meyilli yığınlar haqqında düşünün.
Onlar bütün bunları mümkün edən naməlum qəhrəmanlardır.
Bir-bir yığın, mühəndisliyin sərhədlərini itələməyə davam edək.
Bağlantılar və istinadlar
Memarlıq və tikinti lüğəti
Paylaşın...
