Pinakabagong paghahambing ng mga pamantayan sa disenyo para sa mga estrukturang bakal

Kasama ng lumalagong industriya, kinakailangan para sa mga konstruksyon na makamit ang mga pamantayan ng kalidad upang matiyak ang kanilang kaligtasan at haba ng buhay. Para sa isang proyekto, bawat kategorya ay magkakaroon ng iba't ibang pamantayan sa pagsusuri. Sa artikulong ito, BMB Steel ay ipapakita sa iyo ang isang pangkalahatang-ideya ng pinakabagong paghahambing ng mga pamantayan sa disenyo para sa istruktura ng bakal.

1. Mga katangian ng pamantayan sa disenyo na kwalipikado para sa istruktura ng bakal

1.1 Mga katangian ng mga pamantayan para sa mga istruktura ng bakal sa Vietnam

Ang pamantayan ng Vietnam para sa mga istruktura ng bakal TCVN 5575:2012 ay nagmula sa Russia. Para sa mga pamantayan ng Vietnam, lahat ng mga pamamaraan sa konstruksyon ay dapat na mailapat gamit ang pamamaraan at ang SF (safety factor) na kinabibilangan ng:

• Safety factor ng load
• Safety factor ng mga materyales na ibinibigay para sa proseso ng konstruksyon
• Safety factor sa kapaligiran ng trabaho, tinatawag na Occupational Safety and Health (OSH)

Alinsunod dito, ang mga pamantayan ng Vietnam para sa mga istruktura ng bakal ay nakatuon sa katigasan at mga istruktura ng bakal ay hindi dapat masyadong ma-deform.

Sa mga tuntunin ng kalkuladong tindi, para sa TCVN, ang kalkuladong tindi ay kinakalkula gamit ang p/formula: Karaniwang tindi/ Safety factor ng materyal.

Sa mga tuntunin ng inaasahang load, ito ay kinakalkula gamit ang p/formula: Karaniwang load * tiyak na factor ng load.

Ayon sa mga pamantayan sa disenyo ng bakal sa Vietnam, no. 2737:1995 ay ginagamit bilang inaasahang load para sa mga istruktura ng bakal. Ang bilis ng wind load ay sinusukat sa loob ng 3 segundo, sa loob ng 20-taong panahon.

Ang coefficient ng presyon ng hangin sa Vietnam ay kinakalkula sa pamamagitan ng presyon ng hangin, hindi sa bilis. Ito ay tinutukoy sa pamamagitan ng mga resulta ng pagsukat ng presyon sa modelo ng wind tunnel, kaya maaari itong ilapat sa mga cubic na bagay.

1.2 Mga katangian ng pamantayan ng disenyo ng bakal ayon sa pamantayan ng Amerika AISC 89/ASD.

Bilang karagdagan sa pamantayan sa disenyo sa Vietnam, ang pamantayan ng disenyo ng istruktura ng bakal ng Amerika ay isang pamamaraan na malawak na inilalapat ng mga kontratista. Ang mga tampok ng pamantayan ng Amerika ay nag-aaplay ng 2 pamamaraan ng pagkalkula:

• Pamamaraan 1: Ayon sa Allowable Strength Design (ASD) at load factor: Alinsunod dito, ang pilay ay hindi dapat lumampas sa pinapayagang presyon = yield stress* (0.6 -> 0.67)
• Pamamaraan 2: Ayon sa Load and Resistance Factor Design (LRFD): Ang load ay pinarami ng factor 1.2->1.6; ang bearing coefficient ay pinarami ng 0.75->0.9; Ang pangunahing stress ay ang yield strength.

Ang relasyon ng Ft, Fy, Fb: Kapag may tensyon, ang halaga ng pinapayagang stress Ft = 0.6Fy (Fy: yield strength ng bakal). Sa compression = Fy x longitudinal flex coefficient. Ang limit na halaga ng bending structure (Fb) ay mula 0.6-0.67Fy.

Mga halaga ng panloob na puwersa: M,N,Q na dulot ng karaniwang load, walang overload factor. Gayunpaman, ang p/formula para sa pagtukoy ng panloob na puwersa ay may pinagsamang mga load.

Section: Ang inaasahang bahagi para sa mga pamantayan ng US ay nahahati sa 3 bahagi: solid section, thin section, at non-solid section. Ang pagkalkula ng solid cross-sectional area ay tiyak na gagamit ng pinapayagang kahusayan ng materyal. Para sa pagkalkula ng non-solid cross-sectional area, dapat na bawasan ang pinapayagang stress ng materyal. Katulad ng thin section, dapat itong higit pang bawasan.

1.3 Mga tampok ng mga pamantayan sa disenyo ng bakal batay sa mga pamantayan ng Europa Eurocode 3

Mga pamantayan ng istruktura ng bakal sa Europa ay kinakalkula gamit ang limit standards (bearing capacity at usage limit). Ang limit stress ay kinakalkula gamit ang maraming mga faktor upang pinarami ang yield strength.

Section: Nahahati sa ilang grado batay sa nipis (lapad/katabaan). Ang mas makapal na antas na 1,2 ay pinapatawan ng mas mataas na stress. Antas 3.4 ay mas manipis kaya madaling mawala ang lokal na katatagan. Katulad ito ng Pamantayan ng Vietnam & Pamantayan ng Amerika ayon sa LRFD. Kaya, ang section ay nahahati sa 4 na uri: solid section, non-solid section, plastic section, at thin section.

Load: batay sa BS 6399, kailangan isaalang-alang ang floor load, wind load at snow load.

Mga tala ng wind load:

• Ang presyon ng wind load ay kinakalkula mula sa bilis ng hangin sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang ng terrain, uri ng gusali, at iba pa
• Ang aerodynamic coefficient ng wind load ay dapat na isama ang negatibong presyon sa loob ng gusali. Ang pinaka-mapanganib na halaga ng coefficient ay dapat piliin para sa pagkalkula. Gumagamit ang BS 6399 ng average wind speed sa loob ng isang oras, sa loob ng 50-taong panahon; Kasabay nito, gumagamit din ang British standard ng CP3 gamit ang bilis ng hangin na sinusukat sa loob ng 3 segundo, sa loob ng 50-taong panahon.

Pinapayagang paglihis: kinakalkula bilang ang pinakamataas na halaga dahil sa ginamit na load (live load) anuman ang overload factor. Ang mas malaking deformation ay pinapahintulutan ayon sa TCVN. Halimbawa: beam ng suporta ng kisame L/360 (ayon sa TCVN L/400); auxiliary beam L/200 (TCVN L/240); at kinuha lamang ang nakalkulang live load, huwag kunin ang kabuuan bilang TCVN.

Safety factor: Ayon sa BS 6399, bawat iba't ibang load ay gumagamit ng iba't ibang safety factor: Halimbawa: Ang factor ng safety (HSAT) ng dead load ay 1.4 (TCVN ay 1.2); ang active load ay 1.6 (TCVN ay 1.2 o 1.3); ang wind load ay 1.4 (TCVN ay 1.2). Bukod dito, ang safety factor para sa materyal ay kinuha bilang 1 dahil ito ay naayos na sa panahon ng pagkalkula ng lakas ng materyal. Ayon sa TCVN, ang safety factor ng mga materyales ay 1.05 hanggang 1.1 depende sa uri ng bakal. Bukod dito, walang safety factor sa BS sa pag-andar ng gusali, working coefficient ng structure, samantalang mayroon ang TCVN.

Kung ikukumpara ang HSATs ng BS sa TCVN, ang HSAT ng VN ay mas maliit kaysa sa BS. Kaya, sa parehong materyal ng bakal at nagdadala ng parehong nominal load, ang istraktura na kinakalkula ayon sa TCVN ay nangangailangan ng mas kaunting materyal.

2. Mga pamantayan ng disenyo ng load sa ilang mga bansa

Ang disenyo ng load ng bawat bansa ay may tiyak na pamantayan. Narito ang mga pamantayan ng disenyo ng load sa ilang mga tipikal na bansa:

• Vietnam: TCVN 2737:1995: Mga load at epekto, mga pamantayan sa disenyo.
• USA: MBMA 2002; UBC 97; IBC 2006;
• UK: BS 6399: Bahagi 2: 1997: Load para sa Gusali: Bahagi 2: Code of practice para sa wind loads; BS 6399: Bahagi 1: 1984: Design loading para sa mga gusali: Bahagi 1: Code of practice para sa dead at Imposed loads.
• Europe: EN 1991-1-4:2005 A1: Action on structure.
• Australia: AS/NZS 1170.1:2002: Australia/New Zealand Standard para sa dead, live at iba pang mga load; AS/NZS 1170.2:2011: Australia/New Zealand standard para sa wind loads

Ang disenyo ng load ay tinutukoy batay sa mga panlabas na salik ng estruktura tulad ng mga impluwensya ng lugar ng konstruksyon, mga epekto mula sa panahon, at iba pa. Bagamat bawat bansa ay may sarili nitong mga pamantayan, inirerekomenda ang paglalapat ng pinaka-pangunahing mga prinsipyo upang matiyak ang kaligtasan para sa konstruksyon pati na rin ang pag-anticipate ng mga pagkakamali at panganib na maaaring mangyari.

3. Mga paghahambing ng kasalukuyang mga pamantayan sa pagsusuri ng disenyo ng istruktura ng bakal

Ang kasalukuyang mga pamantayan sa pagsusuri ng disenyo ng istruktura ng bakal ay naka-depende sa mga pamantayan sa disenyo ng istruktura ng bakal ng bawat bansa. Mula dito, maaari nating gamitin kung aling mga kriteria upang ilapat para sa pagsusuri.

• Ang Vietnam ay base sa No. 5575:2012: Mga istruktura ng bakal – Mga pamantayan sa disenyo para sa kaligtasan.
• Ang US ay base sa No. AISC-89: Ang American Institute of Steel Construction - Inc ay nagbibigay-diin sa elasticity at sa paraan ng pagtatrabaho ng materyal.
• UK: BS 5950: Bahagi 1: 1990: British Standard: Paggamit ng Steelwork sa Building: British Standard.
• Europa: EN 1993-1-1: European Standard – Disenyo ng mga istruktura ng bakal: Ang pamantang ito ay malawakang ginagamit sa mga proyekto ng konstruksyon ngunit nagbibigay-diin sa mga faktor tulad ng wastong pagsisiyasat, mga antas ng kaligtasan.
• Australia: AS 4100-1998: Australian Standard para sa mga Istruktura ng Bakal; AS 4600:1996: Australia/New Zealand Standard: Copper clad steel  structure.

Sa pangkalahatan, upang suriin kung ang disenyo ng istruktura ng bakal ay garantisadong o hindi, mahalaga na suriin ang kakayahan, ang mga pamantayan ng kaligtasan, at ang kapasidad ng load ng istruktura bago at sa panahon ng proseso ng disenyo ng mga istruktura ng bakal

Sa kasalukuyan, ang disenyo ng istruktura ng bakal ay hindi lamang nakabatay sa mga pamantayan ng bawat bansa kundi may mahalagang papel din sa mga prefabricated na gusali—isang uri ng konstruksyon na gumagamit ng mga istruktura ng bakal upang i-optimize ang oras at mga gastos. Ang mga prefabricated na gusali ay dapat makamit ang mga kinakailangan sa load-bearing at sumunod sa mga internasyonal na pamantayan tulad ng TCVN 5575:2012 sa Vietnam o EN1993-1-1 sa Europa upang matiyak ang kaligtasan at tibay. Ang pagpili ng angkop na mga pamantayan sa disenyo ng istruktura ng bakal ay isang key factor sa konstruksyon ng mga prefabricated na mga gusaling bakal, na tinitiyak ang kalidad at pag-optimize ng gastos para sa mga namumuhunan.

4. Mga babala kapag nag-aaplay ng mga pamantayan sa disenyo ng istruktura ng bakal

Kailangang pumili ng mga namumuhunan ng mga angkop na pamantayan para sa pagsasaayos ng istruktura ng bakal upang makamit ang katumpakan, kalidad at matiyak ang kaligtasan para sa proyekto:

• Pinansya: Mamuhunan sa proyekto na may badyet na angkop para sa iyong kakayahang pinansyal.
• Ang kapaligiran ng gusali: Tiyaking maipapatupad ang iba pang mga pamantayan
• Maingat na suriin ang plano at ang kapaligiran ng konstruksyon: Para sa konstruksyon, mahalaga ang pagkakasama ng lahat ng mga salik.
• Huwag hayaang pagsamahin ang isang pamantayan sa isa pa. Kung mangyari ito, ang proyekto ay hindi na magiging isa at ligtas.

Sa artikulong ito, BMB Steel ay ibinahagi sa iyo ang paghahambing ng mga pinakabagong pamantayan sa disenyo ng istruktura ng bakal. Sana sa impormasyong ito, ang mga may-ari at mga kontratista ay makapili ng mga angkop na pamantayan para sa kanilang mga proyekto.