صب في اتصالات القناة

فحص استخدام القنوات المدلفنة على الساخن في أعمدة المصاعد

غالبًا ما تخضع الوصلات في عمود المصعد لحالات تحميل متطلبة. على سبيل المثال ، تعتبر ظروف التحميل الديناميكي ، والتي لها آثار على مقاومة إجهاد الاتصال ، شائعة. قد تكون الأحمال الزلزالية والصدمية أيضًا اعتبارات للهيكل. لذلك ، يجب التحقق منه للتأكد من أن الخصائص التقنية لطريقة التوصيل مناسبة لظروف التحميل التي سيواجهونها. يجب أيضًا فحص حالة التوصيلات للتأكد من أنها ستكون آمنة للأداء على المدى الطويل.

تُعرف الوصلات الملحومة بالصفائح الفولاذية المدمجة والوصلات المثقوبة في صناعة البناء الهندية كطرق لربط المكونات بهياكل خرسانية جديدة. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، قد يكون من الصعب التحكم في هذه الأساليب في الموقع ، سواء من حيث دقة الموقع للاتصال ، وموثوقية أدائها الحامل. لا تعتبر أي من الطريقتين سريعًا أو يسهل التعامل معه عند الحاجة إلى تعديل مواقع الاتصال. يعد الموقع الدقيق لبعض مكونات المصعد أمرًا بالغ الأهمية ، وغالبًا ما يلزم تعديل التوصيل لاستيعاب تفاوتات البناء أو تسهيل استبدال المعدات وصيانتها في وقت لاحق خلال عمر المبنى.                 

بالنسبة للهياكل الجديدة ، حيث يجب سكب أعمدة المصاعد الخرسانية ، فإن الاستخدام المخطط مسبقًا للوصلات المثبتة بمسامير قابلة للتعديل للقنوات المصبوبة والملفوفة على الساخن يمكن أن يوفر تجربة محسنة للمصمم والمركب والعميل.

أنواع القنوات المصبوبة واستخدامها

تتوفر قنوات Cast-in بمجموعة متنوعة من الأطوال وأحجام الأقسام وأنواعها. يوفر اختيار المنتجات نطاقات تحميل وقنوات مختلفة ذات خصائص فيزيائية وتقنية مختلفة. عادةً ما تكون مقاطع القناة الفولاذية إما مدلفنة على البارد أو على الساخن ، مع مراسي متصلة بالمصنع لتوفير الإرساء داخل الخرسانة. الإنهاء العادي المطلوب لأعمدة المصعد مجلفن بالغمس الساخن ، لكن قنوات الفولاذ المقاوم للصدأ متوفرة أيضًا. عادةً ما يتم إجراء التوصيلات بالقنوات المدمجة عبر مسامير ملولبة على شكل حرف T ، على الرغم من استخدام ألواح القفل الأنثوية أو صواميل القناة أحيانًا مع مسامير سداسية الرأس. المنتجات النموذجية موضحة في الشكل 1.

تبدأ عملية تركيب النظام مع وضع القنوات في مواجهة أعمدة المصاعد الخرسانية الجديدة عند صب الخرسانة. عندما تصلب الخرسانة ، تتم إزالة مادة الحشو ، ويتم لف البراغي على شكل حرف T في القنوات ، مما يسمح بتركيب المكونات في أي موضع على طول القناة. تعدد استخدامات تحديد مواقع الاتصال في القنوات يسمح بالدقة. يتم تحسين ميزة الضبط هذه من خلال استخدام الأقواس المشقوقة لتوفير تعديل المكون في المستويات الأخرى. التعديل المشترك الذي توفره الأقواس ذات الفتحات والقناة المصبوبة يعوض بسهولة عن تفاوتات البناء الحتمية. يوضح الشكل 2 عمليات التثبيت النموذجية.

مشاكل تصميم الاتصال

يمكن أن تتكون أنواع الأحمال المطبقة على وصلات المصعد من بعض أو كل ما يلي: أحمال التوتر والقص والديناميكية والزلزالية والصدمية. يمكن تطبيق هذه الأحمال عبر الوصلات مع المكونات الهيكلية ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة ، مثل الجدران الخرسانية والأرضيات والفولاذ الهيكلي. في المقابل ، ستعتمد قدرة المكونات الهيكلية للخرسانة أو الكتلة على دعم الأحمال المطبقة على قوة الضغط والأبعاد المادية ومسافة الحافة إلى الاتصال وتصميم التعزيز.

لذا ، فإن قدرة الاتصال على دعم الأحمال المفروضة ستعتمد على كل من الخصائص الفيزيائية الخاصة به وقدرة الهيكل على دعم الأحمال وتوزيعها بشكل مناسب. يمكن أن تعتمد طريقة التصميم المستخدمة لتحديد التوصيلات من المعلومات الفنية للشركة المصنعة إما على تصميم الضغط المطبق أو تصميم عامل الحمل والمقاومة.

يتم إنتاج قنوات المرساة الفولاذية المستخدمة لدعم هذه الأحمال بطريقتين رئيسيتين - الدرفلة على البارد والساخن. كلا النوعين مناسبان لدعم التوتر الساكن وأحمال القص المستعرضة. ومع ذلك ، بالنسبة لأحمال القص الطولية (الأحمال في اتجاه الفتحة في ملف تعريف القناة) ، والأحمال الديناميكية والزلزالية والصدمية ، فإن الملامح المدلفنة على الساخن تتمتع بأداء أفضل.

نظرًا لحركة سيارات المصاعد والأبواب في الخدمة ، فإن سكة التوجيه وعارضة الفصل ووصلات الأبواب تخضع للتحميل الديناميكي. قد تؤدي الأحمال الجانبية على سكة التوجيه أيضًا إلى تحميل القص الطولي في اتصال قناة الصب. اعتمادًا على موقع المبنى والغرض منه ، قد يلزم أيضًا مراعاة عمليات التحميل الزلزالية أو التصادمية في التصميم. لهذه الأسباب ، تُفضل عادةً القنوات المدلفنة على الساخن والصب في التوصيلات الحرجة في عمود المصعد.

الوصلات النموذجية في أعمدة المصعد

يمكن استخدام قنوات المرساة المصبوبة تقريبًا لأي اتصال مخطط مسبقًا بالخرسانة. قبل مراجعة بعض الجوانب الأكثر تفصيلاً لتصميم اتصال المصعد ، قد يكون من المفيد تقديم كيفية استخدام هذه المنتجات عادةً في أعمدة المصاعد.

 التطبيقات الأكثر شيوعًا هي تثبيت ترس الباب وقضبان توجيه المصعد وعوارض الفصل. ومع ذلك ، تُستخدم أيضًا قنوات المرساة المصبوبة في العمود للوصلات الهيكلية وتوصيلات حزمة الرفع والخدمات. في مناطق ردهة المصعد ، تم أيضًا دعم لوحات الحائط أو الأعمال الفنية باستخدام هذه الطريقة من أجل الحصول على تعديل الموقع الضروري المطلوب للوصلات.

يتم توفير التوصيلات للقنوات المصبوبة بواسطة مسامير ملولبة على شكل حرف T. يعمل الخط الموجود على ساق T-bolt كمؤشر أمان لإظهار أن الترباس على شكل T مغلق تمامًا في القناة.

قدرات التحميل الديناميكي

التحميل الديناميكي الدوري هو سبب معروف لفشل التعب في المكونات الفولاذية. يمكن أن يكون الإجهاد داخل المادة المستخدمة لتصنيع المكون المحمل مساهماً في فشل التعب المبكر. يتم إنتاج القنوات المدلفنة على الساخن بطريقة تقلل بشكل كبير من إجهاد المواد الداخلية الناتج عن معظم عمليات التشكيل على البارد. لذلك ، فهي مفضلة على بدائل القنوات المدلفنة على البارد في بيئة تحميل ديناميكية ، حيث تكون موثوقية الاتصال طويل الأجل أولوية لأسباب تتعلق بالسلامة. مكن الاختبار التجريبي من إنشاء بيانات دقيقة للتنبؤ بتباينات الحمل الدوري المسموح بها والتي تعمل على قنوات مدرفلة على الساخن تصل إلى مليوني دورة. أنتجت التطورات الأخيرة في نمذجة إجهاد المواد أيضًا أساسًا رياضيًا لتقدير الأداء الديناميكي عندما يكون متوسط ​​العمر المتوقع لأكثر من مليوني دورة مطلوبًا. يجب مراعاة التحميل الديناميكي لكل من توصيلات السكك الحديدية والأبواب.

تحميل طولي

يحدث تحميل القص الطولي عندما يعمل حمل القص بالتوازي مع الفتحة في قناة الصب. لمنع انزلاق مسامير T الموصلة على طول القناة في ظل ظروف التحميل هذه ، يجب استخدام عزم دوران عالي. على سبيل المثال ، يمكن أن يحدث هذا النوع من الحمل عندما يتم تطبيق أحمال جانبية على قضبان توجيه المصعد. تسمح الشفاه السميكة للقنوات المدلفنة على الساخن بدعم عزم دوران عالي. 

تسمح هذه الميزة أيضًا باستخدام مسامير على شكل T ، والتي تعض جسديًا في حافة القناة لتوفير مقاومة معززة للأحمال الطولية. عادة لا يمكن أن تدعم الملامح المدرفلة على البارد قوى التكسير المرتبطة بعزم دوران البراغي العالية وبالتالي فهي ليست فعالة للغاية في حالة التحميل هذه.

أدت التطورات الأخيرة في تقنية القنوات المدلفنة على الساخن إلى تطوير ملفات تعريف القناة المصبوبة بشفاه مسننة ومسامير على شكل T برؤوس مسننة متطابقة. تتشابك الأسنان الموجودة على الترباس على شكل حرف T والقناة ميكانيكيًا لمقاومة أحمال القص الطولية. تسمح هذه الميزة بنقل الأحمال الطولية العالية وهي أفضل حل لظروف التحميل هذه. انظر الشكل 4.

تحميل الزلازل والتأثير

أظهرت الاختبارات الحديثة أن القنوات المسننة المدلفنة على الساخن ذات المراسي شديدة التحمل تؤدي أداءً جيدًا في اختبارات محاكاة الزلازل والصدمات. أجريت هذه الاختبارات وفقًا لمتطلبات الصناعة النووية للأمان في المناطق ذات الصلة بالهيكل الخرساني. يحتوي هذا الاختبار أيضًا على تطبيق حيث يكون الأداء الآمن للاتصال مطلوبًا في المناطق النشطة زلزاليًا ، أو حيث يتطلب غرض البناء مقاومة الانفجارات. في نظام الاختبار ، تعرضت مجموعة HZA-PS للقنوات المسننة المدلفنة على الساخن لتحميل دوري قصير المدة حتى السعة العادية في الخرسانة شديدة التصدع. ثم تم تحميل عينات الاختبار بالكامل وقياس الانحراف. تظهر النتائج أداءً ثابتًا ، حتى مع الخرسانة شديدة التصدع عند الأحمال العادية والعائد التدريجي في النهاية. هذا النطاق من القنوات مناسب أيضًا للتحميل الديناميكي والطولي على المدى الطويل. انظر الشكل 13.

وصلات لأنواع مختلفة من الهياكل

في حين أنه من الشائع استخدام الجدران الخرسانية المستمرة لتشكيل أعمدة المصاعد الجديدة ، يتم أيضًا استخدام طرق أخرى للبناء. غالبًا ما يتم وضع الكتل الخرسانية الصلبة أو المجوفة لتشكيل أعمدة المصعد ، وقد يكون من الصعب جدًا إجراء الوصلات الموثوقة مع البراغي المحفورة. في هذه الحالات ، يمكن للقنوات المصبوبة المدلفنة على الساخن أن تحقق الموثوقية في التوصيلات إذا تم صب حزمة الحلقة الخرسانية بالمستويات المطلوبة لقضبان التوجيه. انظر الشكل 14.

قد تتطلب الهياكل الفولاذية وصلات إلى حافة ألواح الأرضية الرقيقة المركبة التي تستخدم قوالب معدنية دائمة. تعمل القنوات المدلفنة على الساخن بشكل جيد في مناطق صغيرة من الخرسانة مع مسافات ضيقة إلى الوصلة. يمكن أيضًا تحسين أداء القناة المدلفنة على الساخن باستخدام مثبتات خاصة للسماح للعناصر الخرسانية الرقيقة بنقل الأحمال المفروضة بشكل فعال إلى الهيكل. انظر الشكل 15.

عندما تكون الوصلات القابلة للضبط مطلوبة للعناصر الهيكلية الفولاذية ، فغالبًا ما تكون القنوات المدلفنة على الساخن ملحومة أو مثبتة بمسامير ، وتعمل بشكل جيد خارج الخرسانة. في هذه الحالة ، يجب توخي الحذر لتوفير محمل مناسب لقوس التوصيل. انظر الشكل 16.

استنتاجات ومؤشرات للاستخدام في المستقبل

يجب التخطيط لاستخدام القنوات المدلفنة على الساخن في أعمدة المصاعد قبل الإنشاء. وهذا يتطلب إجماعًا وقرارات مبكرة بين عدد من أصحاب المصلحة. على الرغم من أن النظام أغلى في المواد من البراغي المثقوبة أو ألواح اللحام ، إلا أنه مفيد للتركيب. تقنع سرعة ودقة النظام ، جنبًا إلى جنب مع استخدام أدوات بسيطة دون الحاجة إلى الطاقة ، معظم القائمين على التركيب بالقيمة المضافة للنظام.

يتعرف المهندسون المسؤولون عن سلامة المصعد على قيمة نظام الاتصال بأداء طويل المدى يمكن تثبيته بشكل متكرر بأمان. يفضل العملاء ومستشاري المصاعد استكمال المباني بسرعة لتقليل تكاليف التمويل ، ويقدرون نظام الاتصال الذي يسمح بالاستبدال السريع للمكونات المعيبة لتقليل وقت تعطل المصعد. لا تزال عملية تقييم فوائد نظام الاتصال هذا في مراحلها الأولى في بعض البلدان ، مثل الهند. ومع ذلك ، فإن قنوات الصب المدلفن على الساخن قيد الاستخدام لتوصيلات المصاعد في مبنيين شاهقين يقعان في ميدان كوهينور في مومباي. المباني 52 طابقا و 32 طابقا.