Tìm hiểu hệ thống neo để ốp đá tự nhiên (P2)

0 6

Mục tiêu bài viết :

1. Thảo luận về các lực bên ngoài chính ảnh hưởng đến việc ốp đá tự nhiên và giải thích lý do tại sao cần có hệ thống neo để tạo ra một công trình lắp đặt lâu bền.

2. Mô tả ba yếu tố của hệ thống neo đá tự nhiên đảm bảo việc lắp đặt tấm ốp bên ngoài an toàn và bền lâu và có thể hỗ trợ các hoạt động xây dựng bền vững.

3. Liệt kê các loại hệ thống neo đá tự nhiên hiện có.

4. Giải thích tầm quan trọng của việc lấp đầy thích hợp được sử dụng xung quanh các vị trí neo đậu để đảm bảo hệ thống ốp bên ngoài bền vững và bền vững.

Lực tác động đến các tấm ốp đá tự nhiên

Các tấm ốp bằng đá sẽ chịu trọng lực và tải trọng tác dụng, chẳng hạn như tải trọng gió, chuyển động nhiệt và chuyển động địa chấn — bất cứ thứ gì tác động đến cấu trúc của tòa nhà. Ba lực chính có thể ảnh hưởng đến sự an toàn và an ninh của tấm ốp đá tự nhiên là trọng lực, tải trọng gió và tải trọng địa chấn.

Lực hấp dẫn là một lực hiển nhiên và được hiểu rõ nhất bằng cách coi đặc tính vật lý của đá là một vật liệu nặng. Lực hấp dẫn là một lực thẳng đứng, và nó tỷ lệ với khối lượng của một vật thể — trong trường hợp này là một tấm đá. Đá càng nặng thì neo càng phải làm nhiều công việc hơn để cố định nó vào cấu trúc.

Tải trọng gió là một khái niệm phức tạp hơn một chút so với trọng lực, và nó phức tạp hơn nhiều để dự đoán và bảo vệ chống lại. Khi gió chạm vào một tòa nhà, nó sẽ tạo áp lực lên các bức tường – và do đó là lớp phủ. Áp lực này có thể là cả dương, với gió đẩy trực tiếp lên tấm ốp, hoặc tiêu cực, với gió kéo ra ngoài trên tường, hoặc về cơ bản là “hút” tấm ốp. Trong hầu hết các trường hợp, tải trọng gió âm lên các tòa nhà có xu hướng mạnh hơn tải trọng dương. Các góc và khu vực có bề mặt nâng lên hoặc hạ xuống thường chịu tải trọng cao nhất. Áp lực đặt lên lớp phủ phụ thuộc vào thiết kế của tòa nhà. Tải trọng gió được biểu thị bằng áp suất, tính bằng pound trên foot vuông (lbs / ft 2 ) trong đơn vị thông thường của Hoa Kỳ, hoặc bằng pascal (Pa) trong đơn vị SI.

Với tấm ốp đá có kích thước, tải trọng gió sẽ luôn tỷ lệ thuận với diện tích của tấm đá. Điều này có nghĩa là gió mạnh trên một tấm lớn sẽ tác động nhiều lực hơn gió tương tự trên tấm nhỏ hơn. Trong trường hợp có áp lực gió âm, lực tác động lên đá có thể tác động ngược lại, tạo ra lực hút. Tùy thuộc vào dạng hình học của thiết kế kẹp neo, trong một số trường hợp, tải trọng gió có thể tác động lên các kẹp neo cộng dồn với lực hấp dẫn. Điều này luôn xảy ra khi tải trọng gió âm do đá soffit trải qua. Kích thước, hình dạng, chiều cao, vị trí của một tòa nhà và các tòa nhà lân cận đều có thể ảnh hưởng đến tải trọng gió.

Tải trọng địa chấn bắt nguồn từ động đất và dư chấn, và chắc chắn chúng là tải trọng phức tạp nhất để xác định vì tải trọng có thể vừa vuông góc vừa song song với mặt đá. Cũng như trọng lực, tải trọng này cũng tỷ lệ với khối lượng của tấm đá. Bởi vì hoạt động địa chấn thường không liên quan đến các sự kiện gió lớn, các quy chuẩn xây dựng tiêu chuẩn hiếm khi yêu cầu thiết kế tòa nhà phải xem xét tổ hợp (hoặc tích lũy) tải trọng địa chấn và tải trọng gió. Điều đó nói lên rằng, trong trường hợp dự kiến ​​lực vuông góc với các mặt ốp đá mỏng, tải trọng gió trong hầu hết các trường hợp sẽ lớn hơn tải trọng địa chấn tiềm ẩn, và do đó sẽ chi phối hầu hết các quyết định thiết kế.

Các mã xây dựng cho tải địa chấn khác nhau giữa các địa điểm. Một số khu vực dễ xảy ra các trận động đất mạnh đáng kể, có thể tác động lực cực mạnh lên các tòa nhà và lớp ốp bên ngoài. So với các khu vực không thường xuyên xảy ra động đất, các tòa nhà này sẽ có yêu cầu về tải trọng địa chấn cao hơn nhiều. Các yêu cầu này được xác định bởi xác suất của tác động địa chấn và cường độ lớn nhất có thể của trận động đất.

Bất kể loại tải trọng nào, các nhà thiết kế và xây dựng cần phải hiểu cách thức hoạt động của đường tải thực tế đối với tấm ốp đá tự nhiên và cuối cùng là các tải trọng khác nhau ảnh hưởng đến đường đi đó như thế nào. Đường tải trọng là nền tảng cho kỹ thuật kết cấu, và chúng bao gồm hai giai đoạn riêng biệt: thứ nhất, các chuyên gia xây dựng phải xác định và định lượng tải trọng; thứ hai, họ phải hiểu cách tải đó được chuyển xuống đất. Những tính toán này thường được thực hiện bởi kỹ sư kết cấu, không phải kiến ​​trúc sư.

Tòa án dân sự hạt Tarrant, Fort Worth, Texas
Tòa án dân sự hạt Tarrant, Fort Worth, Texas
Khi lắp đặt tấm ốp đá tự nhiên bên ngoài, để đảm bảo an toàn và độ bền, mỗi phần của đường dẫn tải là quan trọng và các chuyên gia xây dựng nên hiểu cách hoạt động của từng phần riêng lẻ, như một phần của hệ thống tòa nhà và trong phản ứng với các lực lượng khác nhau.

Như đã nói ở trên, ba lực tự nhiên tác động đến tấm ốp đá tự nhiên là trọng lực, tải trọng gió và tải trọng địa chấn. Ở cấp độ cơ bản nhất, đường dẫn tải bắt đầu từ tấm đá riêng lẻ, và nó được chuyển qua neo đến cấu trúc và khung của tòa nhà, xuống nền và móng, và cuối cùng là xuống nền đất vững chắc. Mỗi phần của con đường đều quan trọng và các chuyên gia xây dựng nên hiểu cách hoạt động riêng lẻ của từng phần, như một phần của hệ thống xây dựng và để ứng phó với các lực khác nhau. Tấm đá, mỏ neo và kết nối với tòa nhà thường là ba thành phần mà người lắp đặt đá chịu trách nhiệm; tuy nhiên, họ nên có kế hoạch hợp tác chặt chẽ với các nhà thầu để đảm bảo rằng toàn bộ hệ thống được an toàn và bảo mật.

Thiết kế để chống lại các lực lượng của tự nhiên: Hệ thống neo

Neo, có tác dụng bảo đảm đá kích thước vào khung tòa nhà, rất quan trọng đối với sự an toàn và độ bền của lớp phủ bên ngoài của tòa nhà. Hệ thống neo đậu phải được lựa chọn hoặc thiết kế để đáp ứng các nhu cầu cụ thể của từng dự án riêng lẻ; neo chắc chắn không phải là “một kích thước phù hợp với tất cả” vì vậy mỗi dự án cần được thiết kế và thiết kế dựa trên các yếu tố ảnh hưởng đến tòa nhà cụ thể.

Từ quan điểm cấu trúc, tấm đá tốt nhất được coi là một dầm. Nghĩa là, nó nhận một tải trọng đồng nhất dọc theo nhịp của nó, và nó mang tải trọng đó đến các điểm neo. Những điểm neo này thường được tìm thấy dọc theo chu vi của tấm đá. Khi bảng điều khiển chống lại tải trọng, nó chịu ứng suất uốn trong chính bảng điều khiển; các kỹ sư thiết kế chịu trách nhiệm về khía cạnh này của dự án phải đảm bảo ứng suất uốn của tấm đá không vượt quá ứng suất uốn cho phép. Tải trọng ứng suất cho phép này có thể được tính bằng cách chia độ bền uốn cho hệ số an toàn thích hợp cho công trình cụ thể.

Ba yếu tố ảnh hưởng đến các tấm đá chịu ứng suất uốn: tải trọng, nhịp và chiều sâu (độ dày của đá). Thứ nhất, tải trọng lớn hơn hoặc nặng hơn sẽ làm tăng ứng suất bên trong tấm đá. Ví dụ, tải trọng gió âm cao tạo ra lực hút trên mặt tấm đá trong cơn bão sẽ làm tăng ứng suất so với tình huống gió thấp. Khoảng cách giữa các gối đỡ của bảng điều khiển cũng ảnh hưởng đến ứng suất. Tăng khoảng cách giữa các điểm neo (tức là khoảng cách) thực hiện hai điều. Đầu tiên, nó làm tăng ứng suất uốn của tấm đá; thứ hai, nó làm tăng diện tích. Sự gia tăng diện tích này đến lượt nó làm tăng tổng tải trọng: tăng gấp đôi nhịp lên gấp bốn lần ứng suất, tạo cho nó một mối quan hệ “bình phương”. Cuối cùng, độ dày của đá có thể so sánh với độ sâu của một chùm tia.

Nguồn: continuingeducation.bnpmedia.com

Ban biên tập –  Thư Viện Đá Tự Nhiên

Comments
Loading...