در گیاهان صنعتی مدرن ، ماشین آلات سنگین - مانند ماشین های بزرگ تمبر ، ابزار دقیق ماشین ، تجهیزات جعلی یا سیستم های جرثقیل - نیروی اصلی تولید است. یک سوال کلیدی مطرح می شود: می تواند مشترک باشد ستون ها و پرتوهای فولادی با اعتماد به نفس وزن و تأثیر این Behemoths را تحمل کنید؟ پاسخ واضح است: سیستم های ساختاری فولادی طراحی و ساخته شده حرفه ای کاملاً قادر به پشتیبانی از ماشین آلات صنعتی سنگین هستند.
مزایای ذاتی فولاد
تصادفی نیست که فولاد به مواد ساختاری ارجح برای ساختمانهای صنعتی تبدیل شده است:
نسبت قدرت به وزن بالا: در مقایسه با بتن ، فولاد می تواند در همان وزن بارهای بیشتری را تحمل کند. این اجازه می دهد تا ستون ها و پرتوهای فولادی به ظرفیت تحمل عظیم مورد نیاز برای پشتیبانی از تجهیزات سنگین با ابعاد مقطعی نسبتاً کوچکتر برسند.
خصوصیات مکانیکی عالی: فولاد دارای خاصیت الاستیک پلاستیک ، چقرمگی و خاصیت مواد یکنواخت است. این بدان معناست که می تواند در برابر فشار زیاد (کشش) در برابر تغییر شکل مقاومت کند و می تواند دچار تغییر شکل پلاستیکی قابل توجهی بدون شکستگی ناگهانی تحت بارهای شدید (چقرمگی) شود و حاشیه ایمنی مهمی را فراهم کند.
پیش بینی و قابلیت اطمینان: تولید فولاد مدرن از استانداردهای سخت (مانند ASTM ، EN ، GB) پیروی می کند و خصوصیات مکانیکی اصلی آن مانند قدرت عملکرد و مقاومت کششی پایدار است و می توان آن را به طور دقیق پیش بینی کرد و مبنای قابل اعتماد برای محاسبه طراحی مهندسان سازه فراهم می کند.
نه "یک اندازه متناسب با همه": طراحی حرفه ای هسته است
باید تأکید کرد که "قدرت طبیعی" فولاد باید از طریق طراحی حرفه ای مهندسی سازه ای به طور مؤثر به پشتیبانی ایمن تبدیل شود. این شامل:
محاسبه دقیق بار: مهندسان باید بار استاتیک (وزن خود) ، بار پویا (لرزش و نیروی ضربه ایجاد شده در طول کار) را محاسبه کنند ، و بارهای اضافی احتمالی (مانند مواد و بارهای بالابر) تجهیزات را به طور مفصل محاسبه کنند. بارهای ضربه به ویژه برای ماشین آلات سنگین بسیار مهم هستند.
انتخاب و تجزیه و تحلیل ساختاری: نمرات فولادی مناسب (مانند Q235B ، Q355B) و شکل های مقطعی (فولاد H شکل ، ستون های نوع جعبه و غیره) را بر اساس نتایج محاسبه بار انتخاب کنید. از تئوری و نرم افزارهای تجزیه و تحلیل ساختاری بالغ (مانند تجزیه و تحلیل عناصر محدود FEA) استفاده کنید تا وضعیت استرس ساختار را در شرایط مختلف کار شبیه سازی کنید تا اطمینان حاصل شود که سطح استرس و تغییر شکل در محدوده مجاز مشخصات ایمنی (مانند GB 50017) است.
طراحی گره کلیدی: پایه های ستون و گره های اتصال پرتو ستون اغلب مکان های کلیدی برای انتقال بارهای عظیم هستند ، و طراحی آنها باید به ویژه برای اطمینان از اتصالات قابل اعتماد و مسیرهای انتقال نیرو ، بسیار مراقب باشد. اقداماتی مانند دنده های سفت ، افزایش اندازه صفحه اتصال یا پیچ های با استحکام بالا ممکن است مورد نیاز باشد.
اثرات خستگی را در نظر بگیرید: برای تجهیزاتی که در معرض بارهای چرخه ای مکرر قرار دارند (مانند ماشین های مهر زنی) ، طراحی ساختاری همچنین باید خطرات خستگی احتمالی را ارزیابی کند تا اطمینان حاصل شود که آسیب خستگی در طول عمر سرویس مورد انتظار رخ نمی دهد.
طراحی بنیاد: "یک ساختمان بلند از زمین شروع می شود" ، و طراحی پایه ستون استیل یاتاقان نیز بسیار مهم است. بارهای عظیمی که توسط تجهیزات سنگین ایجاد می شود در نهایت به بنیاد منتقل می شود و پایه و اساس باید از اندازه ، استحکام و ثبات کافی برخوردار باشد تا از مشکلاتی مانند حل و فصل ناهموار جلوگیری شود.
برنامه های موفق در واقعیت
در عمل ، سازه های فولادی به طور گسترده در گیاهان مختلف صنعتی که دارای ماشین آلات سنگین هستند استفاده می شود:
کارگاه های تولید سنگین: مطبوعات بزرگ ، دستگاه های آسیاب Gantry CNC و سایر تجهیزات معمولاً به طور مستقیم بر روی سکوهای فولادی تقویت شده نصب می شوند یا توسط ستون های فولادی متراکم در زیر پشتیبانی می شوند.
نیروگاه ها و نیروگاه های پتروشیمی: تجهیزات کلیدی مانند واحدهای بزرگ توربین و راکتورها معمولاً در یک قاب ساختار فولادی جامد قرار دارند.
انبارداری لجستیک: سیستم های قفسه سنگین و لیفتراک های انتخابی سطح بالا در انبارهای بزرگ خودکار نیز برای ساختارهای پشتیبانی خود به ستون های فولادی و تیرها متکی هستند.
سیستم جرثقیل: پرتوهای آهنگ جرثقیل های پل و گانری تیرهای فولادی سنگین هستند که از خود جرثقیل ها و اشیاء سنگین که در حال بلند شدن هستند پشتیبانی می کنند.
ایمنی و افزونگی: ضمانت تمرین مهندسی
ایمنی ، حیات تولید صنعتی است. یک طراحی ساختار فولادی واجد شرایط شامل ضریب ایمنی لازم (معمولاً بیشتر از 1.5) خواهد بود ، یعنی ظرفیت بار واقعی بار سازه به مراتب از بار مورد انتظار در طراحی فراتر می رود تا با خطرات احتمالی مانند انحراف برآورد بار ، نقص جزئی مواد یا اضافه بار تصادفی مقابله کند. علاوه بر این ، ساختارهای بحرانی اغلب با مسیرهای زائد طراحی می شوند ، به طوری که حتی اگر یک وضعیت شدید در یک جزء خاص رخ دهد ، می توان بار را از طریق مسیرهای دیگر منتقل کرد تا از سقوط مداوم فاجعه بار جلوگیری شود.
تعمیر و نگهداری اطمینان طولانی مدت را تضمین می کند
پس از ساخت ساختار فولاد ، بازرسی و نگهداری منظم برای اطمینان از ظرفیت بار طولانی مدت آن ضروری است. این شامل بررسی اینکه آیا فولاد زنگ زده است ، آیا اتصالات کلیدی (جوش ، پیچ) دست نخورده هستند و اینکه آیا این ساختار دارای تغییر شکل غیر طبیعی یا لرزش است. تعمیر و نگهداری خوب می تواند عمر ساختار را گسترش داده و از عملکرد ایمن تجهیزات اطمینان حاصل کند .
