Квадрат хоолой нь хүчийг бүх чиглэлдээ жигд тархуулдаг тэгш хэмтэй хэлбэртэй бөгөөд энэ нь түүнийг даралт болон нухацдаа тэсвэртэй болгодог. Хэрэв бид тойрог эсвэл тэгш өнцөгт хоолойг авч үзвэл даралтанд тэсвэргүй сул цэгүүд үүсдэг. Квадрат хэлбэр нь хүчийг илүү жигд тархуулдаг тул эдгээр асуудлыг арилгадаг. Бүтцийн инженерүүд энэ шинж чанарыг барилгын бүтцийг барьж байхдаа чухалчилдаг бөгөөд энэ нь холболтын хэсгүүдийг цаг алдахгүйгээр барих боломжийг олгодог. Одоо ихэнх барилгын төслүүд энэ шалтгаанаар квадрат хоолойг ашигладаг бөгөөд эд ангиуд урт хугацаанд их ачаа даах чадвартай байх шаардлагатай байдаг.
Дөрвөлжин хоолойн нугалах эсэргүүцэл нь хэлбэрээрээ илүү сайн байдаг. Жишээ нь, 3x3 инчийн ган хоолой ба 0.25 инчийн ханатай стандарт хоолойг авч үзье. Бүтцийн инженерүүд ийм төрлийн дугуй хоолойтой харьцуулахад нугалах эсэргүүцэл нь ойролцоогоор 40 хувь илүү байдгийг бидэнд хэлж өгдөг. Жигд ачаалал өнгөрөх чиглэлээс нь хамааран дөрвөлжин хоолой илүү сайн ажилладаг. Дөрвөлжин хоолой нь босоо болон хөндлөн чиглэлд их ачааг даах чадвартай бөгөөд илүү цонхигор металл ашиглан бүтцийг хийдэг. Энэ нь материал зарцуулалтыг багасган илүү бат бөх бүтцийг бий болгодог бөгөөд хэмнэлттэйгээр зүйл хийхийг хүсэгчдэд тохиромжтой.
Ханын зузаан нь юмны тэсэх даацыг тодорхойлохod ихээхэн үүрэг гүйцэтгэнэ. Ханын зузаан нэмэгдэх тусам жин нь ихсэж, үнэ өртөг нь өснө. Жишээлбэл, ханын зузаан 0.125 инчээс 0.375 инч болтол нэмэгдэхэд бат бөх чанар нь мэдэгдэхүйц нэмэгдэнэ. Инженерүүд ачааллын багтаамжийг ханын зузааны кубтэй холбосон үндсэн дүрмийг мэддэг бөгөөд энэ нь хүч чадал, практикын хооронд тэнцвэрийг олоход тусалдаг. Бодит тоон мэдээгээр үзвэл 11-р калибрын ханатай стандарт ган хоолой нь хөдөлгөөнгүй ачааны хувьд квадрат инч бүрт дунджаар 4800 фунт тэснэ. Харин 7-р калибрын ган хоолой нь квадрат инч бүрт 12000 psi-с дээш ачаа тэсэх чадвартай байдаг тул хүнд ачаатай орчинд түгээмэл ашигладаг.
2023 оны сүүлийн металл зах зээлийн тайлангийн мэдээллээр үзвэл өндөр бат бөх, бага хайлшлагатал (HSLA) гангаар хийсэн дөрвөлжин хоолой нь одоо үйлдвэрлэлийн хүрээний нийт системийн 62% эзэлж байгаа бөгөөд энэ нь 2018 онд 45% байснаас хамаагүй их өсөлт юм. Энэхүү дэвшилтийн шалтгаан нь юу вэ гэвэл HSLA ган нь уян хатан байдалд илүү сайн ажилладаг. Үүнд: уян хатан байдлын хүч нь 70 ksi хүрч болох бол энгийн нүүрстөрөгчийн ган нь зөвхөн ойролцоогоор 36 ksi хүрдэг. Энэ нь практик ач холбогдолтой юу гэвэл HSLA-аар барьсан бүтэц нь хөнгөн бөгөөд илүү бат бөх байж чаддаг. Ийм учраас HSLA-г өндөр барилга, гүүрний бүтэц, тээвэрлэгч тоног төхөөрөмж, мөн бат бөх чанар чухал байдаг бусад хэсэгт өргөнөөр ашигладаг.
Хуванцар бат бөх байдлаар нь тэсэнхий хүч нь өнгөрсөн жилийн ASTM стандартын дагуу ойролцоогоор 400-550 МПа байх чөнөгөөр бүтцийн ажлуудад өргөнөөр ашиглагддаг. Санхүүгийн талаасаа хэмнэлттэй байдлыг харгалзаж байвал нүүрстөрөгчийн ган нь харьцангуй бат бөх чанарыг хямд үнэд олгодог. Зэв, коррозд өртөмхтэй орчинд ашиглахын тулд цав чанарын гангийн сонголт байж болох боловч үнэ нь нөгөөгөөсөө ойролцоогоор 2 дахин үнэтэй байдаг. Цаашид дөлөөн хайлуулагдсан 6061-Т6 нь гангаас 30%-иар хөнгөн боловч ижил бат бөх чанарын 40-50%-ийг л агуулдаг. Транспорт төхөөрөмж, олноороо шилжүүлэх шаардлагатай түр барилгын хувьд цөөн жинтэй байх нь маш чухал учраас дөлөөн хайлуулгыг сонгох нь зүйтэй.
| Материал | Суналтын бат бэх (MPa) | Жин (кг/м³) | Хэт зэвэрдэггүй |
|---|---|---|---|
| Нүүрстөрөгчийн ган | 400–550 | 7,850 | Бага |
| Цахилгаан хэрэглэлийн ган | 500–700 | 8,000 | Их |
| Дөлөөн хайлуулга 6061-Т6 | 260–310 | 2,700 | Дунд шатны |
Зөөлөн зэс нь багадаа 10,5% хром агуулдаг (ASTM A276-аар) тогтоосон байна. Энэ нь далайн, химийн болон чийглэг орчинд корроз өртөхгүйгээр хамгаалдаг инерт исэлтийн давхаргыг үүсгэдэг. Дуплекс зөөлөн зэсний марк 2205 нь стандарт 304-өөс гурван дахин их хлоридын эсэргүүцэл үзүүлдэг бөгөөд энэ нь NACE International стандартын дагуу тогтоогдсон байдаг. Иймд энэ нь эзэнгүй болон инженерийн ашиглалтанд тохиромжтой байдаг.
Шахмал цагаан тугалган квадрат хоолойнууд нь халуун хэлбэржүүлэх аргаар боловсруулах замаар маш нарийн хэмжээний нарийвчлал (±0,1 мм) хангаж, бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэсний дараа дахин машинд оруулах шаардлагыг хамгийн бага байлгана. 6063-T5 сплав нь байшин барилгын болон гадаа ашиглахад урт хугацаатай байдлыг хангах чийглэг орчинд боловсруулаагүй нүүрстөрөгчийн гангаас 78% сайн ажилладаг (Цагаан тугалга холбоо 2023) хоорондын корроз өртөхгүй байх чанартай.
Цаан чулуут гөлтгөнөөс хямд үнэтэй бөгөөд Индустрийн металл үйлчилгээний мэдээллээр (2024) шугам метр нь 1.20-2.50 ам.доллар, харин цавуургүй ган нь метр нь 4.50-8 ам.долларын хооронд байдаг. Хэдий тийм боловч эргэн тойрон дахь хөрсний корроз өндөр байдаг орчинд барилгын материалыг сонгохдоо цавуургүй ган нь солих хүртэл орчиндоо 50 жил үнэн зөв ажилладаг тул анхны өртгийг нь харгалзах хэрэгтэй. Мөн цаашлаад цайрын тухай дурдах нь зүйтэй, учир нь шинээр үйлдвэрлэхэд шаардагдах энерги 8%-аар бууруулдаг бөгөөд энэ нь орчин үеийн цаг үед ногоон барилгын төслүүдэд тодорхой хэмжээгээр тусалдаг.
Дөрвөлжин хоолойнууд нь бүтцийн хүрээнд хамгийн тохиромжтой сонголт болон хувирч байгаа юм. Учир нь тэдгээрийг харьцуулахад олон сонголтоос илүү жин тэгш хуваарилагдаж, эргэх хүчийг илүү сайн тэсэн тогтоно. Ижил хэлбэр нь барилгын бүхэлд тогтвортой ачааллыг тэгш хуваарилаж, энгийн дээврийн дэмжээсээс эхлээд олон давхар барилгын нарийн бүтэц хүртэлх бүх зүйлд тусалдаг. Өнгөрсөн жилээс эхлэн Барилгын материал судалгаа их байдлаас хийсэн сүүлийн үеийн судалгаагаар дөрвөлжин хоолой ашигласан барилгын дунд зэрэг өндөр барилгын хувьд традицион I-хэлбэрийн балкастай харьцуулахад даралтанд 22%-иар бага муруйсан байна. Ийм төрлийн ажиллагаа нь загварчид эдийн засгийн үр ашгийг хангаж чаддаг бат бөх байгууламжийг хүсдэг болгож байна.
Модуль барилгын технологийн хөгжил нь цөмийн ирмэг, хэмжээний нарийвчлалтай квадрат хоолойд тулгуурладаг. Цинклэрсэн ган квадрат хоолойг ихэвчлэн урьдчилан хийсэн ханын самбар, шалны кассеттанд ашигладаг бөгөөд нарийн миллиметр нарийвчлалтайгаар хурдан угсрах боломжийг олгодог. Энэ нь томоохон хэмжээний орон сууц, худалдааны барилгын төслүүдэд шаардлагатай хугацааг 40%-иар бууруулдаг.
Зураачид квадрат хоолойг ашиглан уламжлалт болон орчин үеийн материалыг гүйцэд нэгтгэдэг. Тэдгээрийн тэгш гадаргуу нь шилэн фасад, найрмал самбар, чиглэлтэй олон давхар модтой холбоход хялбарыг бүрдүүлдэг. Шинэчлэх төсөлд ажилчид бүтэн ачаалал дамжуулах замыг алдалгүй оршин буй ган бүтцийн хэсэгт квадрат хоолойн өргөтгөлийг нийлүүлж болдог бөгөөд бүтцийн бүрэн байдал хадгалагдана.
Бүтцийн хэвтэй гангуутын 85%-иас дээш нь дахин боловсруулж шинэ барилгын материал болгон ашигладаг тул LEED тусгай зөвшөөрөл болон урт хугацаат загварыг дэмждэг. Хүйтэн хэлбэрт гангуут нь битүү гулсах процесс ашиглан үйлдвэрүүдэд материалыг 99%-иар ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хаягдлыг хэмнэж байна.
Дөрвөлжин гангуут нь аж үйлдвэрийн машин механизмд гайхалтай хатуу чанар олгох бөгөөд гидравлик пресстэй ажлын шугамуудын нарийвчлалыг баталгаажуулдаг. Хаагдсан огтлол нь нугалах болон налуу ачааллыг тэнцүү хуваарилдаг тул нарийвчлал сайтай системд вибрацаас үүдэлтэй алдааг 40%-иар бууруулдаг. 2024 оны дүн шинжилгээ: дэлхийн бүтцийн гангуу зах зээл ).
Модуль конвейерийн хүрээнүүд нь хурдан угсрах болон дахин тохируулахын тулд дөрвөлжин гангуут стандарт хэмжээсийг ашигладаг. Үйлдвэрүүд нь бүрэн багтан залгасан системүүдтэй харьцуулахад дөрвөлжин гангуу болон түрхэх системийг ашигласнаар үйлдвэрлэлийн шугамыг тохируулах хурдыг 15–20% нэмэгдүүлдэг бөгөөд үйл ажиллагааны шуурхай байдлыг сайжруулдаг.
Дөрвөлжин гангуу нь тракторын ачаагүйлчилгээний машин, хураагуурын шиг хүнд машин механизмд олон чиглэлд үйлчилж буй хүчийг даах чадвартай байдаг. Зузаан ханатай хувилбарууд (≥0.25") нарийн газар замын динамик нөхцөлд ч 5 тонноос илүү ачааг дахин тэсвэрлэж чаддаг.
Халуун цайруулж, порошок будсан дөрвөлжин гангуу нь чийглэг, химийн бодис, хэт эсвэл температурын өндөр байдалд ажиллагаагаа хадгалж байдаг. Эдгээр хамгаалалтын давхарга нь химийн боловсруулалтын шаардлагатай салбарт 10 жилийн дотор 60% хүртэл зардлыг бууруулдаг.
Дөрвөлжин хоолойг автомашины үйлдвэрлэл болон замын бус тээврийн хэрэгсэлд хүч ихтэй боловч хэтэрхий жинтэй биш чанараараа нь өргөн ашигладаг. Хоолойнуудыг тодорхой хэлбэрт оруулснаар даралтыг цохныг хамгаалах бүрхүүл, тэргэний хүрээнд тэгш хуваарилж чаддаг тул металл хэт их хүнд нөхцөлд хурдан хөнөөлдөггүй байна. Иймд механикууд суспеншны систем болон дүүжингийн хүрээний хэсгүүдийг бататгах үед ихэвчлэн дөрвөлжин хоолойг сонгодог. Раллийн машинтай ажилласан хүн бүр бодит нөхцөлд бататгал хэр чухал болохыг мэддэг.
Цахилгаан хөдөлгүүртэй машин үйлдвэрлэхэд хэрэглэгдэх аллюминийн дөрвөлжин хоолойд шилжих нь хэвийн гангаас 30% хөнгөн бөгөөд бат бөх чанарыг алдалгүй байдаг тул жин багатай болгодог. Хөнгөн машинууд нь илүү их энерги хэмнэлттэй ажилладаг тул цэнэгээ дараа удаан хугацаа ашиглах боломжтой. Аллюминийн нэг давуу тал нь хөрс, уулзварын давирхай, замын давс, усанд өртөх хэсгүүдэд чухал байх өтгөн баттерейн хайрцаг, доод хэсгийн хэсгүүдэд хэрэглэхэд хэт их исэлдэлтийн эсэргүүцэх чадвар юм. Машинуудыг удаан хугацаа ашиглах, хатуу нөхцөл байдалд илүү сайн ажиллах боломжийг хайж буй олон үйлдвэрлэгчид эдгээр аллюминийн шийдлүүдэд шилжсэн.
Илүү сайн ажиллагаатай тээврийн хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд инженерүүд нь ихэвчлэн цагаан тугалган цэгц ба хүчтэй ганган квадрат хоолойг сонгодог. Жишээ нь 2 инч урт 2 инч өргөн цагаан тугалган квадрат хоолой авч үзье. Түүний хананы зузаан нь ойролцоогоор 0.125 инч байдаг. Ийм бүтэц нь ерөнхийдөө хөнгөн ажилд тохиромжтой байдаг нь 1.8 кН м квадрат хэмжээний налуу хөдөлгөөний харимхай чанарыг өгдөг. Харин хэрэв илүү хүнд тээврийн хэрэгслийн талаар ярилцаж байгаа бол ихэнх үйлдвэрлэгчид халуун өрлийн ганган хоолойг ашигладаг. Эдгээр нь ихэвчлэн 0.25 инчээс эхлээд 0.5 инч хүртэлх хананы зузаантай байдаг. Энэ нь мөн төрөлхийн балкуудыг хүрээ хийхэд ашиглах хувьд нийт тээврийн хэрэгсэлийн жингийн 15-20 хувь бага жинтэй байхад мөн мөргөлдөөнөөс сайн хамгаалдаг. Тээврийн хэрэгсэлийн нийт жин ба бүтцийн бат бөх байдлын шаардлагыг харьцуулан үзвэл энэ нь утгатай юм.
Дөрвөлжин хоолой нь аж үйлдвэр, тээвэрлэлтээс даван олон сонирхолтой салбарт ашиглагддаг. Жишээлбэл, модуль бүтэцтэй мебелийн загвар, хотын орчинд байрлуулсан архитектурт хөшөө, гэрийн ажилтны үйлдвэрт хийсэн бүтээлүүдэд ашиглаж болно. Эдгээр нь стандарт хэмжээтэй, тал нь тэгш байх нь холболт хийхэд хялбар байдаг. Энэ нь хавтангуудыг хооронд нь холбох болон багануудыг нь цавчуураар холбоход амар байдаг. DIY төсөлд оролцогч хүмүүст энэ нь маш сайн сонголт болж өгнө! Одоогийн үед дэлгүүрүүдэд 8 фут урттай цагаан тугалган дөрвөлжин хоолойны үнэ 23-35 ам.долларын хооронд байдаг. Энэ зохиомжит хоолойг ашиглан номын тавиур, нөхцөл байдлаас хамааран өргөжүүлэх боломжтой, найзуудын цуглаан болон гадаа байрлах палатка, мөн тоног төхөөрөмжгүйгээр гаражинд суурилуулж болох захиалгат ажлын ширээ гэх мэт олон юмыг хийж болно. Энэ хоолойн хямд үнэ, олон талын ашигтай байдлыг харгалзан үзвэл материалд их мөнгө зарцуулахгүйгээр онцлог зүйл хийхийг хүсэгч эрхэлсэн хүмүүст маш дуртай сонголт юм.
Тэдгээрийн тэгш хэмийн улмаас дөрвөлжин хоолой нь хүчийг тэгш хуваарилдаг тул сул талыг бууруулж, ачаа тэсвэрлэх чадварыг сайжруулдаг.
Ханын зузааныг нэмэх нь бат бөхийг сайжруулж, гэвч жин болон үнийг нэмэгдүүлдэг. Инженерүүд оновчтой бат бөхийг шийдэхдээ ханын зузааны куб дүрмийг ашигладаг.
Нүүрстөрөгчийн ган, цэвэрлэгээний ган, цагаан тугалга зэрэг материалыг өргөн хэрэглэдэг бөгөөд эдгээр нь корроз өнгөрөөгч чанар, хөнгөн жин гэх мэт өөр өөр давуу талтай байдаг.
HSLA (өндөр бат бөх, бага хайлшлагатай) ган нь илүү өндөр хянагдах хязгаартай, жин нь хөнгөн байдаг тул орчин үеийн барилгын салбарт түгээмэл хэрэглэгддэг.
Цагаан тугалга нь хүчийг алдалгүйгээр хөнгөн байдаг тул эрчим хүчний ашиглалтыг сайжруулж, хүнд нөхцөлд урт хугацаагаар үйл ажиллагааг хангана.
EN
