Niyə məkan çərçivəsi quruluşu mürəkkəb həndəsi formalarda effektivdir?

Yük yalnız bir kirən boyunca aşağı deyil, birdən çox istiqamətdə yayılır

Fəza çərçivəsi quruluşu mürəkkəb həndəsi formalarda öz nüfuzunu qazanır, çünki bu quruluş yükü yalnız bir istiqamətdə ötürməyə məcbur etmir. Konvensiyonel kirən sistemi qravitasiya yükünü yalnız bir ox istiqamətində aşağı ötürür və hər hansı yan və ya burulma yükü ayrı dayaq sistemləri ilə və ya kirənin dərinliyinin artırılması ilə idarə olunmalıdır. Fəza çərçivəsi isə yükü üzvlərin üçölçülü şəbəkəsi vasitəsilə paylayır; beləliklə, bir düyünə təsir edən nöqtəvi yük dəstək nöqtəsinə çatmadan əvvəl bir neçə ox istiqamətində yayılır.

Bu artıq təkrarlılıq strukturun qeyri-müntəzəm formalara cavab verdiyi üsulu dəyişdirir. Əyrilən dam örtüyü və ya çoxbucaqlı atrium dam örtüyü yükleri toplamaq və onları düzbucaqlı şəbəkəyə ötürmək üçün ayrıca ötürmə sistemi tələb etmir. Şəbəkə özü həndəsi formanı udur və elementlər əsasən əyilməyə nisbətən ox boyu gərginlik və ya sıxılma altında işləyir. Ox boyu qüvvə yükü poladla daşımağın ən ucuz üsuludur; buna görə də kosmos karkası eyni işi yerinə yetirən moment karkasdan daha az ümumi polad çəkisi ilə mürəkkəb dam örtüyünü örtə bilir.

Standartlaşdırılmış Düyünlər və Dəyişən Elementlər Mürəkkəbliyi İdarə ediləbilər Edir

Uzay çərçivəsinin qurulması arxasındakı istehsalat məntiqi demək olar ki, əks-intuitivdir. Düyünlər standartlaşdırılmışdır və adətən kiçik bir konfiqurasiya ailəsində dökülmüş və ya döyülmüşdür, buna qarşı isə elementlər uzunluq və bucaq baxımından fərqlənir ki, onlar həndəsi formaya uyğun gəlsin. Bu bölünmə qeyri-müntəzəm planların iqtisadi olmasına səbəb olur. Mürəkkəb bir damın qurulması yüzlərlə eyni düyün və minlərlə fərqli element uzunluğundan istifadə edə bilər; bu da minlərlə fərqli qaynaqlanmış assambleyadan istifadə etməkdən çox daha yaxşı istehsalat problemidir.

Bu eyni zamanda səmərəliliyin iddiasının bir az dürüstlük tələb etdiyi yerdir. Düyün standartlaşdırılması alətlərin hazırlanması və yoxlanma vaxtını qənaət edir. Elementlərin fərqliliyi isə hələ də xərclər yaradır, çünki hər bir fərqli uzunluq üçün ayrı kəsilmə və ayrı etiketləmə lazımdır. Memarın ekranında gözəl görünən bir həndəsə, istehsal etmək bahalı və tikinti sahəsində asanlıqla qarışdırıla bilən bir element siyahısı yarada bilər. Səmərəlilik realdır, lakin o, düyün ailəsindən və montaj ardıcıllığından irəli gəlir, hər bir elementin eyni olduğunu iddia etməkdən deyil.

Üçbucaqlanma, ölü çəki əlavə etmədən sərtlik təmin edir

Üçbucaq, ən azı bir tərəfinin uzunluğunu dəyişmədən yüklərin təsiri altında deformasiyaya uğramır. Bu xüsusiyyət kosmik karkasların formasını saxlamasının struktur səbəbidir. Hər bir bölmə çoxsaylı müstəvilərdə üçbucaqlanmışdır, buna görə də quruluş qovuq və burulma qüvvələrinə qovuq birləşmələrinin sərtliyinə əsaslanmadan müqavimət göstərir.

Sərtlik-çəki nisbəti açıq şəkildə açılış müqayisələrində görünür. İkiqat qatlı şəbəkə, müqayisə oluna bilən dərinlikdəki kiriş şəbəkəsinin əldə edə bildiyi maksimum açılışdan xeyli artıq açılara nail ola bilir və yük yolu statik olaraq müəyyən olunmamış, lakin faydalı şəkildə olduğu üçün deformasiya proqnozlaşdırıla bilər. Polad kabloların struktur tətbiqləri üzrə ASCE 19 standartı və Çin JGJ 7 kosmik karkas kodu kimi sənaye mənbələri ikiqat qatlı şəbəkələri özünəməxsus dizayn yoxlamaları olan ayrı bir struktur sistemi kimi qiymətləndirir, onları böyüdülmüş kafel kimi deyil.

Həqiqi çətinliklərin harada yerləşdiyini göstərən əyrilən dam örtüyü nümunəsi

İki istiqamətdə əyrilikləri izləyən şəbəkə tələb edən, plan mərkəzindən yerdəyişmiş yüksək nöqtəsi olan ikiqat əyrilən dam örtüyü ilə xarakterizə olunan bir mədəniyyət mərkəzi layihəsi. Düyünlər üçün üç konfiqurasiya standartlaşdırılmışdı və elementlərin uzunluqları belə dəqiq kəsilmişdi ki, sahədə işçilər şəbəkəni montaj zamanı sahədə delmədən perçinləyə bilərdilər.

Yaranan problem struktural deyildi. Bu, ardıcıllıq problemi idi. Əyrilən damın müvəqqəti mərkəzi qüllədən xarici tərəfə doğru qurulması tələb olunurdu və dəstəkləyici halqanın faktiki yerləşməsinə görə perimetrdəki elementlərin uzunluqları düzəldilməli idi. Halqada yığılan bir neçə millimetrlik tolerans, zirvədə görünən uyğunsuzluğa səbəb oldu. Həll yolu torun yenidən dizayn edilməsi deyil, dəstək düyünlərində quraşdırılan tənzimlənə bilən qalınlıq qatları idi. Bu layihə geniş miqyasda tətbiq oluna bilən bir dərsi təsdiqlədi: kosmik karkasda mürəkkəb həndəsə daha çox struktur analiz problemi deyil, istehsal və tolerans problemidir.

Əyrilən həndəsənin inşa ediləbilirliyini təmin edən şeylər əvvəlcədən hazırlanmış komponentlərin toleranslarıdır

Sadə düzbucaqlı dam üçün kosmik karkasda bir neçə millimetrlik element uzunluğunda xəta olsa belə, onlar hələ də birləşdirilə bilər. Lakin ikiqat əyrilən dam üçün bu mümkündür deyil. Həndəsə birdən çox istiqamətdə özünü bağlayır, buna görə də xətalar yayılmaq əvəzinə yığılır. Buna görə də istehsal disiplini dizayn proqramından daha vacibdir.

Praktik idarəetmələr sadədir. Hissələrin uzunluqları adətən layihə spesifikasiyasından asılı olaraq bir və ya iki millimetr dəqiqliklə kəsilir. Hissələr göndəriləndən əvvəl düyün mərkəz xətləri nəzəri model ilə yoxlanılır. Hissələr quraşdırma sxemindəki ilə eyni olan unikal işarə ilə nişanlanır. Bu idarəetmələr təmin edildikdə mürəkkəb şəbəkə boltlu birləşmələrlə, sahədə heç bir dəyişiklik etmədən yığılır. Bunlar pozulduqda, komanda delikləri uzadmağa başlayır; bu isə istehsalatın həndəsi tələblərini ödəməyəcək qədər dəqiq olmamasının əlamətidir.

Uzay çərçivələri düzgün cavab verməyə başladığı yer

Uzay çərçivəsi hər damın standart seçimi deyil. 20 metr açıqlığı olan sadə düzbucaqlı anbar üçün kiriş və purlin sistemi daha ucuz, daha sürətli və izolyasiya etmək daha asandır. Uzay çərçivəsinin üstünlüyü, həndəsi formalı qeyri-müntəzəmlik olduqda, açıqlıq uzun olduqda və ya dam bir neçə nöqtədə konstruktiv yükləri daşımaları tələb olunduqda özünü göstərir. Bu həddin altına düşdükdə, düyünlərin sayı və istehsal mürəkkəbliyi layihəyə zərər verir.

Düzgünlük üzərindən deyilən cümlə belədir: Uzay çərçivəsi qurğusu, həndəsi qeyri-müntəzəmliyi standartlaşdırılmış düyünlər və nəzarət olunan element uzunluqları ilə həll edilə bilən istehsal problemi kimi çevirdiyi üçün mürəkkəb həndəsi formalarda səmərəlidir. Bu qurğu səmərəlidir, çünki struktura «sihirli» xüsusiyyət verilməyib. Bu qurğu səmərəlidir, çünki ağır iş fabrikdə, asan iş isə tikinti sahəsində aparılır.

Şenyandakı Çjungvey Ağır Sənaye bu modeli, düyün istehsalı, element kəsimi və göndərilmədən əvvəl qabaş montaj yoxlamaları daxil olmaqla, istehsal imkanları ilə dəstəkləyir. Mürəkkəb dam layihəsində şirkətin rolu, nəzəri həndəsənin modeldən polad struktura keçid zamanı saxlanılmasını təmin etməkdir; əslində səmərəliliyin əksər hissəsi bu mərhələdə qazanılır və ya itirilir.