Kvadrat boruların simmetriya xüsusiyyəti var ki, bu da təzyiqi bütün istiqamətlərdə bərabər paylayır və onları həm sıxılma, həm də burulma qüvvələrinə davamlı edir. Əgər biz dairəvi və ya düzbucaqlı borulara baxsaq, təzyiq altında həmişə zəif nöqtələr olur. Kvadrat formada isə belə problemlər yoxdur, çünki qüvvə material boyunca daha bərabər şəkildə yayılır. İnşaat mühəndisləri isə bu xüsusiyyətə görə konstruksiyaların çatlamasını gecikdirmək və strukturun daha uzun müddət dayanmasını təmin etmək üçün kvadrat boruları üstün tuturlar. Davamlılıq tələb olunan bir çox inşaat layihələrində kvadrat boruların istifadəsi bu səbəblərə əsasən vacib hesab olunur.
Kvadrat borunun əyilməyə müqaviməti əslində forması səbəbindən daha yaxşıdır. Məsələn, 3x3 ölçülü standart polad borunu və onun ¼ düym qalınlığında divarlarını götürək. İnşaat mühəndisləri bizə deyirlər ki, bu kimi əşyaların əyilməyə müqaviməti eyni ölçülərdəki dairəvi borularla müqayisədə təxminən 40 faiz daha çoxdur. Kvadrat forma çəkiyə müxtəlif istiqamətlərdən təsir etdikdə daha yaxşı işləyir. Kvadrat boru bu ağır yükləri şaquli və yan tərəflərdən də dəstəkləyə bilir, lakin eyni zamanda konstruksiyada daha az metal istifadə edərək bütün bunları əldə etməyi bacarır. Bu da daha möhkəm konstruksiyaları daha aşağı material xərcləri ilə yaratmaq deməkdir və bu, dayanıqlı bir şey qurmaq istəyən, lakin çox xərcləmək istəməyən hər kəs üçün məqbuldur.
Divarların qalınlığı bir şeyin nə qədər çəkiyə dözəcəyini müəyyənləşdirməkdə böyük rol oynayır. Divarlar qalınlaşdıqca, məsələn, 0.125 düymdən 0.375 düymə qədər, onlar mütləq güclənir, lakin əvəzində artıq çəki və yüksək xərclərə səbəb olur. Yük tutumunun divar qalınlığının kubuna mütənasib olduğu əsas qayda mühəndislər tərəfindən bilinir və bu, onlara güc və praktiklik arasında ən yaxşı nöqtəni tapmağa kömək edir. Həqiqi rəqəmlərə baxdıqda, 11 qoşunlu divarlı standart steel boruların əvvəllər hərəkətsiz olan şeylər üçün kvadrat düymə 4800 funt təşkil etdiyini görərik. Lakin 7 qoşunlu steela keçid edəndə bu borular 12000 psi-dən çox yüklənməyə dözürlər, bu da ağır yüklərin gözləndiyi yerlərdə onların istifadəsinin səbəbini izah edir.
2023-cü ilin ən son Metallar Bazarı Hesabatına əsasən, yüksək möhkəmlikli alçaq ərintili (HSLA) və ya HSLA kvadrat boruların müasir sənaye konstruksiyalarında istifadəsi bütün istifadələrin təxminən 62%-ni təşkil edir ki, bu da 2018-ci ildə olan 45%-lik göstəricidən xeyli artıqdır. Bu tendensiyaya səbəb nədir? Əslində, HSLA poladı daha yaxşı möhkəmlik göstəricisinə malikdir. Burada danışdığımız 70 ksi-ə qədər möhkəmlik səviyyələrindən gedir, adi karbon poladı isə təxminən 36 ksi həddində möhkəmlik göstərir. Bu praktik olaraq nə deməkdir? HSLA-dan istifadə edilən konstruksiyalar həm yüngül, həm də çox möhkəm ola bilər. Buna görə də HSLA müasir tikinti layihələrində, məsələn, yüksək binalar, körpü konstruksiyaları və hətta möhkəmliyin əsas olduğu ağır avadanlıqların bəzi hissələrində geniş şəkildə istifadə olunur.
Konstruksiya işlərində kvadrat formalı polad borular çox yayılmışdır, çünki onlar möhkəmlikdə böyük rol oynayır. Keçən ilki ASTM standartlarına görə bu rəqəm 400-dən 550 MPa-a qədərdir. Əksər layihələrdə büdcə məsələsi önəmlidir, belə ki, karbon poladı yaxşı qiymət-müqavilə keyfiyyətini təmin edir və kifayət qədər möhkəmlik göstərir. Eyni zamanda, onun əvəzinə çoxdankorozivədavamlı poladdan istifadə etmək olar, lakin onun qiyməti təxminən iki dəfə çoxdur, lakin uzun müddət istifadədə pas və korroziyaya daha davamlıdır. Digər seçim isə 6061-T6 alüminium əridən hazırlanmış borulardır, onlar poladdan 30 faiz yüngüldür, lakin möhkəmlik səviyyəsi təxminən 40-50 faizdir. Bu səbəbdən alüminium, çəkisi önəmli olan nəqliyyat vasitələri və ya tez-tez köçürülməsi tələb olunan müvəqqəti konstruksiyalar üçün daha yaxşı seçimdir.
| Material | Gərginlik gücü (MPa) | Çəki (kq/m³) | Korroziyaya müqavimət |
|---|---|---|---|
| Karbon poladı | 400–550 | 7,850 | Yüksək |
| Paslanmayan polad | 500–700 | 8,000 | Yuksək |
| Alüminium 6061-T6 | 260–310 | 2,700 | Orta |
Nərdivanın təhlükəsizliyi və davamlılığı nəzərə alınaraq hazırlanmışdır və həmçinin onun istismarı zamanı təhlükəsizlik tədbirləri mövcuddur.
Bu nərdivan yüksək keyfiyyətli polipropilendən hazırlanmışdır və bu xüsusiyyət onun uzunömürlülüyünü təmin edir. Həmçinin, nərdivanın yüngül olması onun daşınmasını və istifadəsini asanlaşdırır.
Karbon polad hələ də ən ucuz seçim kimi çıxış edir, xətti fut başına 1,20$ ilə 2,50$ arasında dəyişir, yoxsa paslanmayan polad isə 4,50$ ilə 8$ arasında olur (Industrial Metal Service, 2024). Buna baxmayaraq, korroziya böyük problem olan sahillərə yaxın yerlərdə paslanmayan poladın əvəzinə dəfələrlə dəyişdirilmədən təxminən 50 il davam etdiyini nəzərə almaq lazımdır, bu da ilkin dəyərinə baxmayaraq məqbul görünür. Eyni zamanda, alüminium da qeyd etməyə dəyər, çünki onun təkrar emalı yeni material istehsal etmək üçün lazım olan enerjinin təxminən 8% -ni tələb edir, bu isə bu günə qədər ekoloji cəhətdən daha təmiz layihələr üçün əhəmiyyətli kömək göstərir.
Kvadrat borular çərçivə konstruksiyalar üçün ən yaxşı seçimə çevrilmişdir, çünki onlar çəki paylanmasını daha yaxşı həyata keçirir və burulma təsirlərinə digər bənzərsiz seçimlərə nisbətən daha çox müqavimət göstərir. Bərabər forma stressin binaların bütünlüyündə bərabər şəkildə yayılmasına kömək edir, sadəcə dam örtüyünün dəstəklənməsi və ya orta hündürlükdə inşa edilmiş çoxmərtəbəli qurğular haqqında danışdığımızda belə. Keçən il Nəşr edilmiş İnşaat Materialları İnstitutunun son tədqiqatına görə, kvadrat boru konstruksiyalarından istifadə edən binalar əslində orta hündürlükdəki konstruksiyalarda ənənəvi I-şkəlci sistemlərlə müqayisədə təzyiq altında təxminən 22% az əyilmə nümayiş etdirib. Belə performans kvadrat boruları həm möhkəmlik, həm də dizayn səmərəliliyi axtaran memarlar arasında daha populyar edir.
Modul konstruksiyalar artıq qaynaq üçün hazır kənarları və ölçülərin sabitliyinə görə kvadrat borulara daha çox əsaslanır. Qalvanizəli kvadrat borular ümumiyyətlə prefabricat divar panel və döşəmə kassetalarda istifadə olunur və bu da tikinti işlərinin millimetr dəqiqliyi ilə sürətli icrasına imkan verir. Bu metod tikinti vaxtını 40%-ə qədər qısaltmağa kömək edir və bu da böyüyən miqyaslı yaşayış və kommersiya layihələri üçün əhəmiyyətli üstünlük təşkil edir.
Memarlar müxtəlif materialların (klassik və müasir) kənarlarını birləşdirmək üçün kvadrat borulardan istifadə edirlər. Onların düz səthləri şüşə fasadlar, kompozit panel və kəsilməmiş qatlı ağac materiallarına qoşulmasını asanlaşdırır. Rekonstruksiya layihələrində isə inşaatçılar mövcud konstruksiyaları kvadrat borularla uzadaraq yüklərin yönülməsini pozmadan struktur bütövlüyünü saxlaya bilərlər.
Konstruksiya sərtlərinin 85%-dən çoxu yenidən emal olunur və yeni tikinti üçün istifadə olunur, LEED sertifikasiyasını və davamlı dizaynı dəstəkləyir. Soyutdurma yolu ilə istehsal olunan kvadrat borular davamlılığı daha da artırır, fabriklər isə qapalı dövretmə prosesləri vasitəsilə 99% material istifadəsinə nail olur və tullantıları minimuma endirir.
Kvadrat borular sənaye maşınlarında yüksək bərklik təmin edir və hidravlik presslərdə və montaj xətlərində dəqiqliyi saxlayır. Qapalı kəsik onların əyilmə və burulma yüklərini bərabər paylayır və yüksək dəqiqlikli sistemlərdə titrəmə səbəbli səhvləri 40%-ə qədər azaldır 2024-cü il üçün qlobal konstruksiya boruları bazarının təhlili ).
Modulyar konveyer sistemləri kvadrat profillin standartlaşdırılmış ölçülərindən istifadə edərək sürətli montaj və yenidən qurulum imkanı yaradır. Zavodlar kvadrat boruların boltla birləşdirilən sistemlərində tamamilə qaynaq edilmiş alternativlərlə müqayisədə istehsal xəttinin tənzimlənməsini 15–20% daha sürətli həyata keçirdiyini bildirirlər, bu da operativ çevikliyi artırır.
Kvadrat borular traktor yükleyiciləri və məhsul toplayıcıları kimi ağır maşınların hazırlanmasında istifadə olunur, burada onlar müxtəlif istiqamətlərdən gələn təzyiqlərə dözürlər. Qalın divarlı variantlar (≥0.25") hətta enək olmayan ərazilərdə dinamik şəraitdə belə 5 tondan artıq yükləri dəstəkləyə bilər.
İsti qalvanizə edilmiş və toz boya ilə örtülmüş kvadrat borular nəmli, kimyəvi maddələrin təsir dərəcəsi yüksək və ya ekstrem temperatur şəraitində iş funksiyalarını saxlayırlar. Bu qoruyucu örtüklər kimyəvi emal kimi tələb olunan sektorlarda onillikdə təmir xərclərini 60% azaldır.
Dördbucaqlı borular avtomobil sənayesində və off-road nəqliyyat vasitələrində geniş istifadə olunur, çünki onlar çox güclü olmamaqla belə, çox az çəki əlavə edirlər. Bu boruların forması qəlpə konstruksiyaları və avtomobil ramaları kimi strukturlarda təzyiqi bərabər şəkildə yaymağa kömək edir və nəticədə metall çox zəifləməyən yerlər yaranmır. Buna görə mexaniklər xüsusilə süspension sistemləri və yük maşınlarının ramaları kimi gündəlik istismar nəticəsində zədələnən hissələri möhkəmləndirərkən tez-tez dördbucaqlı borulardan istifadə edirlər. Rally avtomobilləri ilə işləmiş hər kəs, bu cür zəruri möhkəmləndirmənin çətin şərtlərdə nə qədər vacib olduğunu bilir.
Elektrik avtomobillərinin istehsalında istifadə edilən çərçivə kimi alüminium kvadrat borulara keçid ona görə böyük təsir bağışlayır ki, onlar çəkisini ənənəvi polad variantlara nisbətən təxminən 30% azaldır, lakin möhkəmlik itirilmir. Daha yüngül avtomobillər isə ümumi enerji səmərəliliyinin yaxşılaşmasına və zəruri şarjlar arasında daha uzun məsafələr qət etməyə imkan verir. Alüminiumun başqa bir böyük üstünlüyü isə onun pas və çürüməyə qarşı davamlılığıdır, xüsusilə batareyaların qutuları və qış aylarında yol duzu və suya məruz qalan digər konstruksion hissələr üçün bu xüsusiyyət çox vacibdir. Bir çox istehsalçılar artıq daha uzun ömürlü və ağır şəraitdə daha yaxşı işləməyən avtomobillər qurmaq üçün bu alüminium həllərinə keçidə başlayıblar.
Daha yaxşı işləyən avtomobillərin qurulmasında mühəndislər tez-tez alüminium və yüksək möhkəmlikli polad kvadrat borular arasında seçim edirlər. Məsələn, divarı təxminən 0,125 düym qalınlığında olan standart 2-dəyən 2 düym alüminium kvadrat borunu götürək. Bu xüsusi konfiqurasiya torsion sərtlik üçün təxminən 1,8 kN m kvadrat təmin edir ki, bu da əksər yüngül işlər üçün tamamilə yaxşı işləyir. Bununla belə, əgər danışıq ağır avtomobillər haqqında gedirsə, istehsalçılar əsasən qızdırılmış polad borulara üstünlük verirlər. Bu boruların divar qalınlığı adətən 1/4 düymdən yarım düymə qədərdir. Onlar təsirlərə qarşı yaxşı qoruma təmin edir, lakin çərçivənin hər yerində bərk kirişlərdən istifadə edilməsindən təxminən 15-20 faiz daha az çəki göstərir. Ümumi avtomobil çəkisi ilə struktur bütövlük tələbləri arasında məna yaratmaq üçün bu heç də təəccüblü deyil.
Kvadrat borular sənaye və nəqliyyatın kənarında müxtəlif yaradıcı tətbiqlərdə istifadə olunur. Modul mebel dizaynları, şəhər məkanlarında görünən həmin gözəl memarlıq heykəlləri, hətta ev workshoplarında tikilən əşyalar barədə düşünün. Onların standart ölçüləri və düzlükləri birləşdirməni, istər bucaqlar, istərsə də qaynaq üsulları ilə daha asan edir. DIY layihələrinə başlayanlar üçün əladır! Hazırda mağazalarda 8 fut uzunluğunda alüminium kvadrat borunun qiyməti adətən 23-35 ABŞ dolları arasında dəyişir. Bu tərəvərli hissələrin biri ilə insanların həm toplu mətbəx rəflərini, həm də sərtləşdirilmiş kənar pergolaları, həm də maşın otağına xüsusi iş stolları yaratdığı kimi, materiallar üzrə xərcləri pozmadan nəhəng unikal şeylər yaratmaq istəyənlər arasında populyarlıq qazanıb.
Kvadrat borular simmetriyə görə qüvvələri bərabər paylayır, zəif nöqtələri azaldır və daha yaxşı yükgötürmə qabiliyyətini təmin edir.
Divar qalınlığının artırılması möhkəmliyi artırır, lakin çəki və qiymət artır. Mühəndislər optimal möhkəmlik üçün divar qalınlığının kub qaydasından istifadə edirlər.
Ümumi materiallar korroziyaya davamlılıq və yüngüllük kimi müxtəlif üstünlüklər təklif edən karbon poladı, paslanmayan polad və alüminium daxildir.
HSLA (yüksək möhkəmlikli, aşağı ərintili) poladı daha yüksək akstivlik həddinə və yüngül çəkiyə malikdir və müasir tikintidə məşhurdur.
Alüminium möhkəmliyi qoruyaraq yüngül seçim təklif edir, enerji səmərəliliyini artırır və qətib şərtlərdə istismar müddətini uzadır.
EN
