Bir mühendis veya mühendislik öğrencisiyseniz, bir noktada çubuk bükme işlemiyle karşılaşmanız muhtemeldir.
Çubuk bükme, betonarme inşaatta kullanılan temel bir tekniktir ve binaların, köprülerin ve diğer yapıların güvenli ve uzun süre dayanmasını sağlamanın önemli bir parçasıdır.
Ancak, çubuk bükmenin nasıl çalıştığını veya mühendislerin bunu nasıl yapacaklarını neden bilmeleri gerektiğini hiç düşündünüz mü? Bu blog gönderisinde, çubuk bükme dünyasına bakacağız ve inşaat mühendisliğinin bu önemli bölümünde başarılı olmanız için bilmeniz gereken araçlar, teknikler ve güvenlik endişeleri hakkında konuşacağız.
İster kariyerinize yeni başlıyor olun, ister daha fazlasını öğrenmek istiyor olun, bu makale size çubuk bükmenin büyüleyici dünyası hakkında bilmeniz gereken her şeyi öğretecek.
Öyleyse başlayalım!
Betonarme İnşaatta Çubuk Bükmeye Giriş
Resmi tanımlama:
Betonarme inşaatta, donatı çubuklarının çeşitli şekillerde bükülmesi işlemidir.
Çubuk bükme, binada betonu güçlendirmek için kullanılan çelik takviye çubukları ve kirişlerin yapılmasının ve bükülmesinin önemli bir parçasıdır.
Çubuk bükme programı, bir çubuğu bükme işleminin nasıl yapıldığını açıklayan bir dizi bilimsel ölçümdür.
Bu program, betonarme için teknik gereklilikleri gösterir.
Bükülmüş çubukların nereye gitmesi gerektiğini ve belirli yerlerde kaç tane çubuk gitmesi gerektiğini gösterir.
Çubuk bükme programı, çubuk bükme yapılırken uyulması gereken donatı ile ilgili tüm kuralların ve bilgilerin yer aldığı bir listedir.
Çubukları bükmek için bir program kullanmanın ne kadar önemli olduğu hakkında yeterince şey söyleyemezsiniz.
Çeliği yanlış keser veya bükerseniz çok para kaybedebilirsiniz, bu da projenin toplam maliyetinin %10'una kadar çıkabilir.
Bir çubuk bükme programı kullanarak, kesme ve bükme işlemlerinin fabrikada yapılmasını ve ardından şantiyeye gönderilmesini sağlayabilirsiniz.
Bu, inşaatta zamandan ve paradan tasarruf sağlar.
Ayrıca kesim sırasında boşa harcanan donatı miktarını azaltır, şantiyedeki kalite kontrolünü iyileştirir ve şantiyede işlerin daha hızlı yapılmasını kolaylaştırır.
Beton Yapıda Donatı Çubuklarının Rolü
Takviye çubukları, betonu daha güçlü ve daha uzun ömürlü yaptıkları için betonla inşa etmenin önemli bir parçasıdır.
Çubuklar, gerilme ve çatlama ihtimali olan yerlere konur.
Neredeyse her zaman, yüzeyleri üzerinde nervürlü desenlerin yuvarlandığı, deforme olmuş yuvarlak çubuklardır.
Desenler, onları kimin yaptığına bağlı olarak değişir, ancak hepsi beton ve inşaat demirinin birbirine iyi yapışmasını sağlar.
Betonarme yapıların mukavemeti ve dayanıklılığı, karışımın oranları, betonun nasıl yerleştirildiği ve bitirildiği ve suyun çimentolu malzemelere oranı gibi birçok şeye bağlıdır.
Ancak bükme işlemi, betonarme yapıların bir bütün olarak ne kadar güçlü ve uzun ömürlü olduğunu da değiştirir.
Takviye lifleri, eğilme elemanları dış yükler tarafından büküldüğünde çekme gerilmeleri altına alınacaktır.
Çubuk Bükmenin Betonarme Yapılara Etkisi
Donatı çubuklarının etraflarındaki betona ne kadar iyi yapıştığı, dışarıdan nasıl göründüklerine bağlıdır.
Çelik takviye çubukları, BFRP çubukları gibi diğer malzemelerden çok daha serttir.
Bu, kirişi bir bütün olarak daha sert hale getirir.
BFRP çubukları, geleneksel BFRP ile güçlendirilmiş eğilme elemanlarında görülmeyen süneklik nedeniyle kırılacaktır.
Güçlendirilmemiş çelikle güçlendirilmiş kirişlerde durum böyle değildir.
Betonarme İnşaatta Çubuk Bükmenin Önemi
Hala anlamak zor mu? Biraz bakış açısını değiştirelim:
Uzun süre dayanan şeyler yapmaktan bıktınız mı? Mühendislik projelerinizi daha ilginç ve kaotik hale getirmek mi istiyorsunuz?
Peki, betonarme inşaat hakkında bildiğiniz her şeyi unutun ve bu çubukları farklı yönlerde bükmeye başlayın.
Sonuçta, aletleriniz ve tekniklerinizle eğlenmek varken istikrar ve dayanıklılığa kim ihtiyaç duyar? Şaka yapıyorum, lütfen bunu yapma.
Şimdi açıklamaya geri dönelim.
Takviye Çubuklarının Şekilleri ve Kullanım Alanları
İnşaat demiri veya takviye çubukları, beton yapıları daha güçlü hale getirmek için kullanılır.
Farklı uzunluklarda ve kalınlıklarda gelirler ve genellikle betona yapışmalarına yardımcı olacak tümsekler veya sırtlar bulunur.
Yumuşak çelik çubuklar, deforme olmuş inşaat demirleri ve sacdan yapılmış takviye çubukları gibi farklı takviye çubukları vardır.
Takviye Çubuk Çeşitleri
Yumuşak çelik çubukların kesilmesi kolaydır ve kırılmadan bükülebilir.
Deforme olmuş donatılar, betonun donatı çeliğinin yüzeyine yapışmasını kolaylaştıran bir desene sahiptir.
Sac takviye çubukları, oluklar halinde bükülmüş ve düzenli aralıklarla deliklerle delinmiş tavlanmış çelik sac parçalarından yapılmıştır.
Bükme Şekilleri
Ne için kullanılacağına bağlı olarak, donatı çubukları farklı şekillerde bükülebilir.
Takviye çubuklarının, tasarım çizimlerinde gösterilen şekillere sığabilmeleri için bükülmeleri gerekir.
Bazı bükme şekilleri örnekleri şunları içerir:
- Kafes çubuğu: Bir makas çubuğu, eksenel çekme ve sıkıştırma kuvvetlerine direnmek için belirli bir şekle bükülen bir takviye çubuğudur.
- Uç kancalı düz çubuk: Uç kancalı düz çubuk, iki veya daha fazla takviye çubuğunu bağlamak için kullanılır.
- Üzengi: Üzengi, kolonları, kirişleri ve beton levhaları güçlendirmek için kullanılan bir takviye çubuğu halkasıdır.
- Sütun bağı: Sütun bağı, bir daire içindeki bir sütunun etrafındaki dikey çubukları tutan bir çubuktur.
Takviye Çubuklarının Kullanım Alanları
Takviye çubukları, aşağıdakiler gibi birçok farklı bina projesinde kullanılır:
- Temeller: Takviye çubukları, köprüler ve gökdelenler gibi ağır yapıları desteklemek için derin temeller sağlar.
- Zeminler ve merdivenler: Takviye çubukları, zemin döşemelerine ve merdivenlere güç ve destek eklemek için kullanılır.
- Çatılar: Çatı yapımında çatının ağırlığına dayanmak ve destek sağlamak için takviye çubukları kullanılır.
- Menfezler, drenaj yapıları ve küçük beton kanallar: Takviye çubukları bu yapılara ek güç ve destek sağlar.
Takviye Çubuklarını Bükmek İçin Teknikler ve Aletler
Manüel bükücüler, hidrolik bükücüler ve elektrikli otomatik inşaat demiri bükücüler dahil olmak üzere, takviye çubuklarını bükmek için kullanılan çeşitli araçlar ve teknikler vardır.
Büküm Teknikleri
- Manuel bükücüler: İnşaat demirini bükmenin en temel yöntemi, bir boru veya çubuk kullanarak elle bükmektir.
Ancak bu yöntemin sınırları vardır.
Çok büyük çaplı demirleri bükemez, nervürlerin büküldükleri yerleri incitir.
Hidrolik bükücüler, profesyonel işletmeler tarafından kullanılan daha gelişmiş makinelerdir.
Bu makineler, her boyutta, şekilde veya tipte inşaat demirini büyük bir doğruluk ve hassasiyetle bükebilir.
- Elektrikli otomatik inşaat demiri bükücüler: Bu makineler, çubukları kolayca ve doğru bir şekilde bükmesi gereken müteahhitler, üreticiler ve inşaatçılar için mükemmeldir.
Çubuğun boyutu ve şekli, onu bükmek için hangi aletin veya tekniğin en uygun olduğunu belirler.
Örneğin, küçük projeler için manuel bükücüler yeterli olabilirken, hidrolik bükücüler veya elektrikli otomatik inşaat demiri bükücüler, beton yapıları uygun şekilde güçlendirmek için inşaat demirlerinde hassas bükülmeler gerektiren daha büyük projeler için daha uygundur.
Bükme Takviye Çubukları ve Sıcak Haddelenmiş ve Soğuk Bitmiş Çelik Yuvarlak Çubuklar
- Sıcak haddelenmiş çelik yuvarlak çubuklar: Sıcak haddelenmiş çelik çubuk, soğuk işlenmiş çelikten daha yumuşaktır ve bu da çalışmayı kolaylaştırır.
Bu tip çelik çubuk genellikle çerçeve, döşeme, bağlantı parçaları, akslar ve yapısal takviyeler oluşturmak için kullanılır.
- Soğuk işlenmiş çelik yuvarlak çubuklar: Soğuk işlenmiş çelik, sıcak haddelenmiş çelikten daha yüksek akma ve çekme dayanımlarına sahip olma eğilimindedir.
Üstün bir yüzey kalitesine sahip olduğu ve kesin boyutlar çok önemli olduğu için işleme için daha iyidir.
Sıcak haddelenmiş çelik yapılırken 1700°F'nin (926°C) üzerindeki sıcaklıklar kullanılır.
Metal, onu doğru şekle sokan silindirlerden geçirilir.
Soğuk bitmiş çelik çoğunlukla üzerinde daha fazla işlenmiş sıcak haddelenmiş çeliktir.
Sıcak haddelenmiş çelik soğuduktan sonra, daha hassas boyutlar ve daha iyi bir yüzey elde etmek için oda sıcaklığında yeniden haddelenir.
Çubuk Bükmede Güvenlik Hususları
Çubukları bükmek için ekipmanla çalışırken, mühendislerin işçilerin yaralanmamasını sağlamak için güvenliği düşünmeleri gerekir.
Kişisel Koruyucu Donanım (PPE)
Toz maskeleri, kırılmayan gözlükler veya koruyucu gözlükler, kaymayan güvenlik ayakkabıları, baretler ve işitme koruması gibi kişisel koruyucu donanımlar (PPE) en önemli güvenlik önlemidir.
Uygun Eğitim ve Güvenlik Önlemleri
İnşaat demiri bükücüyü kullanmadan önce, mühendisler doğru eğitimi almalı ve inşaat demirini çalışma alanına mümkün olduğunca yakın boşaltmak ve doğru kaldırma tekniklerini kullanmak gibi güvenlik önlemlerini almalıdır.
Bükücüyü çalıştırırken ellerini nereye koyduklarına dikkat etmeli ve metal donatı demiri yakınına koymaktan kaçınmalıdırlar.
Çıkıntılı Demirin Korunması
Bir şantiyede inşaat demiri ile çalışırken, mühendisler çıkıntılı inşaat demirini on fit yükseklikten en az 250 pound düşmeye dayanabilecek korumalarla korumalıdır.
Çelik takviyeli inşaat demiri kapakları, carnie kapakları, ahşap oluklar ve inşaat demirini bükmek, onu korumanın yaygın yollarıdır.
Düşmeye Karşı Koruma ve/veya Düşmeyi Önleme
Çalışanlar açıktaki inşaat demirinin üzerinde herhangi bir yükseklikte çalışırken, düşmelerini önlemenin veya düşmelerini önlemenin bir yolu olmalıdır.
Makine Koruması
OSHA, işverenlerin balyalama makinelerindeki tüm güvenlik özelliklerinin düzgün çalıştığından ve makinelerin doğru şekilde kullanıldığından emin olması gerektiğini söylüyor.
Ayrıca mühendisler, çubuk bükücülerin çubukları elle bükmeleri gerektiğinde gövdelerini bükmelerini önlemek için bir kayış kullanabilir ve farklı çaplardaki çubukları bükmek için farklı tutma kolu mesafeleri ayarlayabilirler.
Son olarak, OSHA, korumalar bozulduğunda veya servis ve bakım sırasında çalışanları tehlikeli enerjiden korumadığında etkili makine koruması veya kilitleme/etiketleme prosedürleri kullanarak iş yeri amputasyonlarıyla bağlantılı makineleri korumanın yollarını önerir.
Bükme Çubuğu için Atalet Momentinin Hesaplanması
Bir bükme çubuğunun atalet momentini hesaplamak için mühendislerin öncelikle birlikte çalıştıkları çubuğun tipini belirlemesi gerekir.
Bükme çubuğu veya çubuk gibi farklı çubuk türleri için atalet momentini hesaplamanın farklı yolları vardır.
Kiriş Bölümünü Bölümlere Ayırmak
Hesaplamaya başlamak için mühendislerin kiriş bölümünü parçalara ayırması ve nötr eksenin (NA) nerede olduğunu bulması gerekir.
Atalet momentini bulmadan önce, kesitin merkezini veya kütle merkezini de bilmeniz gerekir.
Örneğin, dikey (y) ağırlık merkezi, bir kesitin yatay (XX) ekseni etrafındaki atalet momentini bulmak için kullanılır.
Paralel Eksen Teoremi
Mühendisler, bölümün toplam atalet momentini bulmak için "Paralel Eksen Teoremi"ni kullanmak zorundadır.
Kiriş bölümü üç dikdörtgen parçadan oluştuğu için, mühendislerin her parça için atalet momentini bulmaları ve hepsini bir araya getirmek için I = I0 + Ad2 formülünü kullanmaları gerekir.
Alan Atalet Momentinin Hesaplanması
Iy = x2dA size bir dikdörtgen kesit için alan atalet momentini verir.
y ekseni etrafında bükme için Atalet Momenti Iy = x2 dA olarak yazılabilir, burada Iy, y eksenine bağlı Alan Atalet Momentidir ve x, y ekseninden dA elemanına olan mesafedir. Y eksenine dik.
Bir Rot için Atalet Momentinin Hesaplanması
Mühendisler bir çubuğun atalet momentini doğrudan hesaplayabilir veya Paralel Eksen Teoremini kullanarak kütle merkezi ifadesinden elde edebilirler.
Sonuç olarak, mühendisler önce ne tür çubuk veya çubukla çalıştıklarını bulmalı ve ardından atalet momentini bulmak için doğru hesaplama yöntemini kullanmalıdır.
Matematiği yapmak için kiriş bölümünü parçalara ayırmanız, nötr ekseni bulmanız, ağırlık merkezini veya kütle merkezini bulmanız ve Paralel Eksen Teoremini kullanmanız gerekir.
Destekleyici Bükme Çubukları
Tezgah Üstü Bükme Çubuklarını Destekleme
Tezgahlar, özellikle barlarda olanlar, zamanla bükülmeye başlayabilir, bu da daha kötüye gitmemek için daha fazla desteğe ihtiyaç duydukları anlamına gelir.
İşte yardımcı olabileceğiniz bazı yollar:
- Tezgahın altındaki yapının sağlam olduğundan emin olun.
Tezgahın altındaki yapı sağlam olmalı ve bükülmemelidir.
Parantezler, sarkan bir tezgahı desteklemek için kullanılabilir.
- Parantez kullanın.
Braketler, doğru destek olmadan tezgah üzerine çok fazla ağırlık ve baskı uygulanmasını önlemek için tezgahın kenarının dört inç yakınına ulaşmalıdır.
Braketleri güvenli bir şekilde yerinde tutmak için bağlantı elemanları kullanılmalıdır.
- Kare yazılar kullanın.
Tezgah çıkıntısının köşelerindeki kare direkler, bütçenizi zorlamadan mutfağınıza stil katmanın ucuz bir yoludur.
- Çelik çubukları yerleştirin: Granit tezgahın altına veya pürüzlü üstüne 1/4 "çelik çubuklar koyarak da destek ekleyebilirsiniz.
Çoğu tezgahın herhangi bir yardım almadan 12" konsol çıkabileceğini bilmek önemlidir, bu nedenle çıkıntınız bundan daha uzunsa, daha fazla destek eklemeniz gerekecektir.
Braket desteklerinin ne kadar uzağa yerleştirilmesi gerektiğini öğrenmek için tezgahınızı yapan kişiye danışın.
Sonuç olarak, sağlam bir destek yapısına sahip olduğundan emin olarak bir bükme çubuğu tezgahına daha fazla destek verebilirsiniz.
Bunu, tezgahın içine gömülü köşeli ayraçlar, kare direkler veya çelik çubuklar kullanarak yapabilirsiniz.
Bu, hasarın daha kötüye gitmesini önleyecek ve tezgahın daha uzun süre dayanmasını sağlayacaktır.
Metal Çubuklarda Eğilmeyi Sınırlandırma
Metal bir çubuk baskı altındayken bükülebilir.
Eğilmeyi durdurmak veya sınırlamak için birkaç şey yapılabilir.
Çubuğu Kalınlaştırın
Bunu yapmanın bir yolu, çubuğu daha kalın yapmaktır, bu da onu daha sert ve bükülme olasılığını azaltır.
Malzemeyi Değiştir
Başka bir yol da, çubuğun malzemesini daha yüksek nihai gerilme mukavemetine sahip bir malzemeyle değiştirmektir.
Bu, çubuğun bükülmeden önce daha fazla güç almasını sağlayabilir.
Moment Kolunu Azaltın
Üçüncü bir yol, moment kolunun uzunluğunu kesmek, ancak kalınlığı aynı tutmaktır.
Bu, yükün desteğe daha yakın olduğu anlamına gelir ve bu da desteğin bükülmesini sağlayan kuvveti azaltır.
Çelik Takviye Çubukları
Soğuk işleme sırasında çeliğe ne kadar baskı uygulanacağını sınırlamak ve gerinim-yaş kırılganlığı olasılığını azaltmak için çelik takviye çubukları için büyük büküm çapları önerilir.
ASTM A767/A767M Tablo 2, çubuğun nominal boyutuna göre kullanılması gereken dirseğin çapı için yönergeler verir.
Bu önerileri uygularsanız, bükme daha az artık gerilime neden olur.
İnşaat demirinin tavsiye edilenden daha sıkı bükülmesi gerekiyorsa, artık gerilme miktarını azaltmak için çubuk çapının her bir inç'i için 900 F ila 1050 F (480 C ila 560 C) arasında bir saat süreyle ısıtılabilir.
Gerilme ve Nötr Eksenin Hesaplanması
Eğilme gerilimini bulmak için, bir kirişin nötr ekseninin nerede olduğunu ve belirli bir kesit için ikinci alan momentini nasıl hesaplayacağımızı bilmemiz gerekir.
Bir çift veya eğilme momenti M bir şeye konduğunda bükülür.
Saf eğilmede, tıpkı burulmada olduğu gibi, gerilim ve gerinimin her ikisinin de sıfır olduğu bir eksen vardır.
Buna nötr eksen denir.
Konsantre bükülme momentlerine sahip kirişlerin çok fazla bükülmesini önlemek için, bükülmeden kaynaklanan normal gerilimi ve kiriş bükülmesinin eğilme merkezini anlamanız gerekir.
Özetlemek gerekirse, metal çubukların bükülmesini önlemenin, çubuğu kalınlaştırmak, malzemeyi değiştirmek veya moment kolunu kısaltmak gibi birkaç yolu vardır.
Çelikten yapılmış takviye çubukları için büyük dirsek çapları en iyisidir.
Eğilmenin ne kadar strese neden olduğunu bulmak için kirişin nötr eksenini bilmemiz ve alanın ikinci momentini bulmamız gerekir.
Ayrıca, yoğun bükülme momentlerine sahip kirişlerin çok fazla bükülmesini önlemek istiyorsanız, bükülmeden kaynaklanan normal gerilimi ve kiriş bükülmesi için eğilme merkezini bilmeniz gerekir.
Çubuk Bükme Planı Temelleri
İpucu: Gerekirse altyazı düğmesini açın. Konuşulan dile aşina değilseniz, ayarlar düğmesinde "otomatik çeviri"yi seçin. En sevdiğiniz dil çeviri için uygun hale gelmeden önce videonun diline tıklamanız gerekebilir.
Kullanım örnekleri
| Kullanılan: | Tanım: |
|---|---|
| Kolon Takviyesi: | Takviye çubukları, daha güçlü ve daha kararlı hale getirmek için genellikle beton kolonlara eklenir. Çubukların doğru boyut ve şekilde olması için özel alet ve yöntemlerle bükülmeleri gerekir. |
| Kirişlerin Takviyesi: | Güçlendirme çubukları, bir binanın ağırlığını taşımak için önemli olan beton kirişleri güçlendirmek için de kullanılır. Çubukların beton kalıba sığması ve gerekli desteği sağlaması için belirli şekil ve boyutlarda bükülmeleri gerekir. |
| Beton döşemeler: | Bazen, döşeme veya temel inşa etmek için kullanılanlar gibi beton levhaları güçlendirmek için takviye çubukları kullanılır. Betonu daha güçlü ve daha kararlı hale getirmek için, çubukların ızgara şeklinde bükülmesi ve betona yerleştirilmesi gerekir. |
| Tutma Duvarları: | Takviye çubukları ayrıca toprağı veya diğer malzemeleri tutmak için yapılan beton istinat duvarlarını güçlendirmek için de kullanılır. Çubuklar, yapıya uyması ve toprağın basıncına dayanması için daha fazla güç vermesi için belirli şekil ve boyutlarda bükülür. |
| Bir Köprü İnşa Etmek: | Takviye çubukları, inşa edilirken köprülere daha fazla güç ve destek vermek için kullanılır. Yapıya uyması ve ihtiyaç duyduğu desteği vermesi için çubukların belirli şekil ve boyutlarda bükülmesi gerekir. |
| Büyük, Yüksek Binalar: | Betonarme çubuklar, beton kolonları, kirişleri ve döşemeleri güçlendirmek için kullanıldıkları için yüksek binalar inşa etmek için önemlidir. Çubukların binaya uyması ve ağırlığını taşıması için ihtiyaç duyduğu desteği vermesi için belirli şekil ve boyutlarda bükülmesi gerekir. |
Çözüm
Çubuk bükme dünyasına bu bakışın sonuna geldiğimizde, bu tekniğin mühendislikte ve genel olarak inşaatta ne kadar önemli olduğunu düşünmeye değer.
Çubuk bükme özünde, ham maddeleri güçlü, dayanıklı ve doğanın güçlerine ve zamanın testine dayanabilecek şekillere dönüştürmekle ilgilidir.
Teknik beceri, yaratıcılık ve problem çözmenin birleşimini gerektirir ve insan yaratıcılığının çevremizdeki dünyayı nasıl değiştirebileceğini gösterir.
Çubuk kıvırma birçok yönden yararlıdır, ancak aynı zamanda mühendislikte işçiliğin ve detaylara verilen önemin ne kadar önemli olduğunu gösterir.
Bir donatı demirindeki her bükülme, burulma ve kavis, onu daha güçlü ve daha dayanıklı kılmak için bir şanstır ve her hata veya ihmal, tüm yapıyı riske atabilir.
Mühendisler olarak işimizi dikkatli ve hassas bir şekilde yapmak ve kullanılan malzemeler ve kuvvetler hakkında çok şey bilmek bizim işimiz.
Bu nedenle, bir dahaki sefere betonarme bir bina veya köprü gördüğünüzde, durun ve onu yapmak için harcanan beceri ve sanatı düşünün.
Ve bir mühendis veya mühendislik öğrencisiyseniz, bar bükmenin sadece öğrenilecek bir beceri olmadığını, aynı zamanda yaratıcılığın ve yeniliğin ne kadar güçlü olabileceğinin bir işareti olduğunu unutmayın.
Doğru araçlara, bilgiye ve tutuma sahipseniz çevremizdeki dünyayı şekillendirmeye ve daha güvenli, daha istikrarlı bir gelecek inşa etmeye yardımcı olabilirsiniz.
Bağlantılar ve referanslar
Takviye El Kitabı:
https://www.sefindia.org/forum/files/arc_reo_handbook_08ed_136.pdf
60. Sınıf Takviye Çubuklarını Bükme ve Doğrultma.
Paylaş…
