Table of Contents
גישות חדשניות לחיבור מסגרות פלדה בפרויקטים של שימוש חוזר
שימוש חוזר הסתגלותי – תהליך של טיהור בניין קיים לתפקיד חדש תוך שמירה על כמות המבנה המקורי ככל האפשר – מייצג את ההזדמנויות ואתגרי הנדסה מורכבים.בין ההיבטים הקריטיים ביותר הוא הקשר של מסגרות פלדה, אשר חייב להתאים עומסים חדשים, לעמוד בקודי בנייה מודרניים, ולכבד את הבד ההיסטורי של המבנה.
הבנת האתגרים הייחודיים של חיבורי מסגרת פלדה ב-Reuseive Reuse
חיבור מסגרות פלדה במבנה קיים שונה ביסודו מעיצוב קשרים בפרויקט ירוקפילד.המבנה הקיים כבר יש גיאומטריה מוגדרת, שבילי עומס, ולעתים קרובות תכונות חומריות לא ידועות מורכבות הקושי:
- (FLT:0) אישור של הבד ההיסטורי: FIRLT:1 מיזמים רבים של שימוש חוזר אדפטיטיבי כרוך מבנים שהם משמעותיים מבחינה היסטורית.הנחיות שימור לאומי ומקומי עשויים לאסור חיתוך, קידוח, או נביחות על אנשי פלדה מקוריים, או להגביל את הגודל ואת המיקום של חדירה חדשה.
- (FLT:0) נתיבי טעינה ידועים וקיבולת:FreaLT:1) מסמכי עיצוב מקוריים אבדו לעיתים קרובות או לא שלמים.ייתכן שקטעי פלדה היו מלאים או תחת עיצוב בסטנדרטים מודרניים, ועשרות שנים של שירות עשויים להציג קורוזיה נסתרת, עייפות או עיוות.
- (FLT:0) גישה ולוגיסטיקה: בנייה בתוך בניין כבוש או כבוש חלקית מגבילה את השימוש בציוד כבד, להבות פתוחות, ופעולות רועשות.
- (FLT:0) הקמת דרישות חדשות: דרישות מבניות חדשות: 1.A בניין שתוכנן במקור לשימוש בישויות נמוכות (למשל, מחסן, בית הספר) חייב כעת לתמוך בעומסי חיים גבוהים יותר (למשל, ציוד משרדי, דיקור למגורים) או כוחות חדשים מאוחרים יותר (seismic or Winds) חייבים להעביר כוחות אלה בבטחה ללא חברים קיימים.
- (FLT:0) תנועה והתנחלות: FIRLT:1) הוספת מסגרת פלדה חדשה בקרבת או משולב עם מבוגר יותר יוצר ממשקים בין חומרים עם אפקטיביות שונה של התרחבות תרמית ונוקשות.
מגבלות אלה דורשות עזיבה של עיצובי חיבור סטנדרטיים. למרבה המזל, חידושים אחרונים בשתי שיטות חומרה וניתוח מציעים פתרונות מעשיים.
טכניקות חיבור חדשניות למסגרות פלדה ב-Reuseive Reuse
מהנדסים פיתחו מספר קטגוריות של קשרים שמטפלים בצרכים הספציפיים של שימוש חוזר הסתגלותי.כאן אנו בודקים את הטכניקות המבטיחות ביותר, את עקרונות העבודה שלהם, והיכן הם מצטיינים.
חיבורים מבוססי ction
חיבורים מבוססי פריצה משתמשים בבריכים גבוהים הידרדרו לעומס מדויק כדי ליצור כוח מדגום בין צלחות פלדה.החיכוך בין הלוחות מתנגד לחליפה, בעוד הבריכים עצמם טעון בעיקר במתח ולא בזאר.גישה זו היא בעלת ערך במיוחד במחיאות כפיים מתאימים כי:
- ניתן להתקין אותו עם מינימום או ללא חתימות, צמצום הסיכון לשריפה ואת הצורך בהיתר עבודה חם.
- הקשר יכול להכיל תנועות יחסיות קטנות בין חברים ללא יכולת אובדן, אשר מסייע לנהל התיישבות שונה או הרחבה תרמית.
- אם השימוש של הבניין משתנה שוב בעתיד, ניתן לבטל את חיבורי החיכוך ולהעמיד אותם מחדש בקלות רבה יותר מאשר המפרקים.
עיצוב קשרים חיכוך עוקב אחר הקריטריונים הקריטיים של סטנדרטים כגון AISC 360 ו EN 1993-1-8. גבוה-Strength ברגים (בדרך כלל ASTM A325 או A490) מתחים באמצעות מומנט calibrated או Turn-of-nut Method.The Resistance מחושבת כמו המוצר של כוח הדגימה, מספר משטחים faying, ו-Coretuptial של ניקוי פלדה (0an)
ארכיון תגיות: Installed Mechanical Anchors
כאשר זה בלתי אפשרי או לא רצוי לנרתוך או לקדוח באמצעות אנשי פלדה קיימים, עיגון מכניים שהותקנו לאחר ההתקנה מציעים דרך לא פולשנית ליצור נקודות חיבור חדשות.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ (בקיצור: 1) חור הוא קידוח, ולאחר מכן כלי מיוחד מקטין את החלק התחתון כדי ליצור צורה דו-tail.
- (ב) ענני הרחבה מבוקרים:0;001) Aשרוול מתרחב נגד קירות החור הממקדח כקונה נסחף מעלה, ומייצר חיכוך ונושא.אלה מהירים להתקין אך דורשים מרחק זהיר וספאם כדי להימנע משבר קונקרטי.
- (בלטינית:0) ⁇ ⁇ ( ⁇ מוטבע): למרות שכימיקלים טכניים, אלה נכללים לעתים קרובות באותה קטגוריה. A Two-part epoxy או מרגמה היברידית מוזרק לתוך חור מקודש, אז מוטה חוטף או ריבר מוכנסת ישירות.
היתרון של עיגון אלה הוא היכולת שלהם להתקין חיבורים מצד אחד בלבד, ללא צורך בגישה מאחורי החבר.הם גם לייצר חום, מה שהופך אותם מתאימים לסביבות שבהן אנולדינג מוגבל.עם זאת, לכל סוג עוגן יש מגבלות ספציפיות לגבי כיוון עומס, מצב חומרי בסיס וטמפרטורת ההתקנה.
קופלינגים גמישים ופרקים אמנותיים
מבנים העוברים שימוש חוזר אדפטי לעתים קרובות חווים תנועה שונה בין החלקים הישנים והחדשים של המבנה. הפיכה גמישה - לעתים נקרא "קישורים מאוישים" או "מפרקים מסולקים" - נועדו לאפשר סיבוב מבוקר או תרגום תוך העברת כוחות צירים ו Shear.
- (FLT:0) ביצועים גבוהים נושאים אלסטומריים: אנדרל 1 (Irph:1) בדרך כלל בשימוש גשרים, אלה יכולים להיות מותאמים לחיבורי מסגרת פלדה כאשר סטיות גדולות צפויים.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0)Rocking or pivoting קישורים: FIRLT:1 ; A רוטט בממשק beam-to-column מאפשר לדבור לסובב כמו רואה, צמצום דרישות הרגע בעמודות במהלך אירועים סיסמיים או התיישבות בסיס.
הפיכה גמישה מועילה במיוחד במבנים שבהם בניין פלדה חדש או גג נוסף על גג קיים או מסגרת קונקרטית.ההפיכה מבודדת את הפלדה החדשה מהתנועה של המבנה הישן, מונעת סדקים ועומס חלוקה מחדש שיכולה לפשר יציבות.
שילובים היברידיים (Welded-Boltedשלבs)
המפרקים ההיברידיים משלבים את הנוקשות והעוצמה של התפתל עם המהירות וההתאמה של הבריגה.תצורה נפוצה היא לפתח את הקשר הרגע דרך הנגיפים המוטבעים (באמצעות עוקץ או שדה מוגדל עם פרטים prequalified) תוך שימוש ב splices אינטרנט מבריכים להעברה.זה מציע כמה יתרונות עבור שימוש הסתגלות:
- חיבור האינטרנט הטמון ניתן להתקין במהירות ולהתפזר לאחר מכן במידת הצורך.
- נביחות מרוכזות באזור קטן, לעתים קרובות לפני טיהור כדי למנוע את הצורך בבדיקות יקרות.
- ניתן לייעל את הפרטים ההיברידיים כדי להימנע מעומס עמודות קיימות על ידי תכנון השורה הברוטלית להחליק ברגע שנקבע מראש, מתנהג כמזג אוויר מבני.
גישה היברידית חדשנית נוספת היא השימוש של מחברים פלדה יצוקה כי הם מוטבעים או מכוערים גם לחברי פלדה קיימים וחדשים.חברים אלה הם כוננים לצורות מדויקות המשלבות נוקשות, גועלים, ועומס גיאוגרפיה יהיה קשה כדי לדחוק בשדה.הם יכולים להיות נועדו "קיקים" את הפלדה הקיימת עם קיצוץ מינימלי, שמירה על חומר מקורי ככל האפשר.
תוצאות חיפוש: Real-World Applications
טביעות האצבע, לונדון - חיבורי פרידה במסגרת פלדה היסטורית
בניין הדפוסים, במקור מתקן הדפסה תעשייתי של 1930, הומר לחלל יצירתי מעורב.מסגרת הפלדה הקיימת הציגה קשרים כבדים שנמנעו לא ניתן לשנות ללא אובדן היסטורי משמעותי.כדי להוסיף רצפת mezzaתשע חדשה, מהנדסים ציינו חיבורים חיכוך-grip באמצעות מברגים גבוהים, אשר נקלטו על ערכאות קיימות באמצעות מארגים מדומים במיוחד.
תחנת רחוב קינג בסיאטל - Post-Installed Anchors for Seismic Retrofit
תחנת רחוב המלך ההיסטורית של סיאטל (1906) דרשה שדרוג סיסמי ללא פגיעה בקומות טראצו, קירות שיש, או תקרה טיח מולדות. מהנדסים השתמשו בגנימות תחת התקנתם כדי לחבר חזיות פלדה חדשות לדנגים קיימים.העוגנים הותקנו באמצעות חורים קטנים בגישה בתקרה, ולאחר מכן נחסכו כדי לשחזר את הקשר הנשגב על סדרה של 1⁄2 אינץ ', נשאר נבדקו על ידי מחסנים, ללא מחסנים היסטוריים, ללא מחסנים, כי הם נותרו מחסנים, כי הם נשמרו, ללא מחסנים, כי הם נשמרו, כיקו, כי הם נשמרו על מנת לשחזר את התקפים, ללא מחסנים, ללא מחסנים, כימות, כי הם נשמרו על מנת לשחזר מחסנים, ללא מחסנים, ללא מחסנים, כימות, ללא מחסנים, ללא מחסנים, ללא מחסנים, ללא מחסנים, ללא מחסנים, כימות, כי הם נשמרו על מנת לשחזר מחסנים, ללא מחסנים, ללא מחסנים, ללא מחסנים, לאחר מכן, לאחר מכן, כי הם נשמרו על מנת לשחזר את התקפים קבועים, כימות, כימות,
עבודות ה-Uvergreen Brick Works - Hybrid Joints in a Adaptive Office
פרויקט עבודות ה-Uvergreen Brick הפך למפעל לבנים תעשייתי של 1950 למרכז משרדים וחינוך בר קיימא.מסגרת הפלדה המקורית הייתה לתמוך בעומסי משרדים חדשים ובפריסות פתוחות.מהנדסים עיצבו קשרים היברידיים למבנה השני: לוחות הרגעיים שנטבעו בעמודות (העברה סגורה מחוץ לאתר) וכרטיסיות ההאקרות הקמפיינים ברשת.
היתרונות של שיטות חיבור פלדה חדשניות
אימוץ טכניקות חיבור מתקדמות בשימוש חוזר אדפטי מביא ליתרונות עצומים מעבר לזמינות בלבד:
- (FLT:0)Preservation of Historic fabric:FreaLT:1) על ידי צמצום חיתוך, ריתוך, וקידוח, שיטות אלה מכבדות את השלמות החומרית של הבניין הקיים.
- (FLT:0) גמישות של שינויים עתידיים: ⁇ FLT:1) ניתן לפרק קשרים חיכוך וחיכוך, המאפשר לבנות להיות מופעל מחדש לשימוש אחר ללא הרס גדול.
- (FLT:0) חינוך זמן בנייה ועלויות:FearLT:1 טכניקות רבות דורשות פחות אישורים לעבודה חמה ופחות עבודה ידנית.לדוגמה, מפרקים היברידיים עם מגרעות מראש ניתן להקים בחצי הזמן של כל מסגרות מוכות.
- (FLT:0) שיפור ביצועים סטרקטיים: ibph:1 ; חיבורים של פריצה מספקים טיהור צפוי, בעוד הפיכה גמישה הגנה מפני מתח יתר.
- (FLT:0)Lower Environmental Impactment: FLT:1 פחות נביחות פירושו שימוש באנרגיה נמוכה ופחות פליטות.היכולת להשתמש או להתאים את מערכת החיבור תואמת מטרות קיימות ותוכניות הסמכה כגון LEED ו- BREEAM.
שיקולים עיצוביים ועיסוקים טובים
בעוד שהטכניקות לעיל מציעות פתרונות חזקים, כל פרויקט דורש הערכה זהירה של המגבלות הספציפיות:
- (FLT:0) בדיקות אוויריות: 1FLT לפני עיצוב קשרים, יש לבחון את הפלדה הקיימת לדרגה, דוקטרקטיות, וקורוזיון. Tension קופונים ובדיקות קשיחות לספק נתונים חיוניים לחישובים של יכולת.
- חיבורים חדשניים כוללים לעתים קרובות דבורים העברה חדשות או חזיונות שמשנים נתיבי עומס.ניתוח מלא של המבנה הקיים והחדש, כולל שיקול של אפקטים מסדר שני וסיכויים אפשריים.
- (FLT:0)Fire Protection:FLT:1 סוגים רבים של חיבור, במיוחד מפרקים מכווצים, דורשים ציפויים עמידים באש. intumescent צבע או חומרי התנגדות באש יש ליישם לאחר האסיפה, ואת הגיאומטריה החיבור חייב לאפשר יישום אחיד.
- (FLT:0) Inspection and Quality Control:FLT:1) חיבורי פריצה דורשים אימות של עומס מברג; בדיקות טורק או מחוונים ישירים יש להשתמש. Post-התקנה צריך להיות מופעל על בסיס מדגם על פי ACI 355.2 או תקנים מקבילים.
- (FLT:0) ניטור ארוך-טווח: 1FLT עבור מבנים בעלי חשיבות גבוהה או ביצועים לא בטוחים, התקנת מדדי זנים או חיישני עקירה על קשרים קריטיים מספק נתונים כדי לאשר הנחות עיצוב ולזהות הידרדרות.
מגמות עתידיות ב- Steel Frame Connections for Adaptive Reuse
התחום ממשיך להתפתח, מונע על ידי התקדמות במדעי החומרים וההבחנה הדיגיטלית.
- (FLT:0) ייצור מתורבת (3D הדפסה) של Connectorsua:FLT:1 CustomCast או דליפות פלדה מודפסות ניתן לתכנן כדי להתאים בדיוק את הגיאומטריה של חברים קיימים, צמצום הצורך בשעיים ושינוי שדה.
- (ב) חיבורים:0 (SMA) חיבורים:FLT ( 1 SMAS כגון ניקל-טיtanium) יכול לעבור עיוותים גדולים ולאחר מכן לחזור לצורה המקורית שלהם על חימום.אלה יכולים לשמש קשרים "heal" לאחר רעידת אדמה, צמצום סחף חי ונזק.
- (FLT:0) סנסטור-החכמה קשרים חכמים:FLT 1 חיישנים משולבים יכולים לפקח על עומס, טמפרטורה ועקירה בזמן אמת, להאכיל נתונים למערכת ניהול בנייה שמתאימה לשימוש או גורם לערעור תחזוקה.
- (FLT:0) קידוח רוטומטי ומהירות: ראטאלף:1 רובוטים המצוידים במערכות ראייה מתקדמות יכולים לאתר אנשי פלדה קיימות, לקדוח חורים עם דיוק תת-מילימטרי, ולהתקין ברגים ללא נוכחות אנושית רציפה, לשפר את הבטיחות ואיכות בחללים המוגבלים.
כאשר שימוש חוזר מתאמת הופך לאבן הפינה של התפתחות עירונית בת קיימא, טכניקות החיבור שיאפשרו לו להמשיך להתקדם.מהנדסים אשר מאמצים את החידושים האלה לא רק לפתור את האתגרים של היום, אלא גם מניחים את היסודות לבניינים גמישים יותר, גמישים ומכבדים מבחינה היסטורית.
מסקנה
חיבור מסגרות פלדה בפרויקטים של שימוש חוזר מתאים דורש עזיבה של שיטות קונבנציונליות.על ידי הבנת האתגרים הייחודיים - שימור, נגישות, תאימות עומס, הסתגלות בעתיד - מהנדסים יכולים לבחור מתוך ערכת כלים הולכת וגוברת של פתרונות חדשניים: קשרים, לאחר הסרת עיגוןים, הפיכה גמישה, ומפרקים היברידיים.
(ב) ◄ ⁇ ⁇
- המכון האמריקאי לבניית פלדה - חיבורים במבנה פלדה קיים
- מגזין FLT:0 (Structure Magazine) - ההרחבה של Reuses Articlesovive Reuses
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇