การกำหนดคุณสมบัติของสมาชิกของโครงสร้างทางประวัติศาสตร์


8

ในบางครั้งฉันถูกมอบหมายให้เพิ่มหรือดัดแปลงอาคารหรือสิ่งปลูกสร้างเก่า ฉันจะต้องสร้างโครงสร้าง "ตามที่สร้าง" และจากการวิเคราะห์ดูว่าโครงสร้างที่แก้ไข / ใหม่เหมาะสมกับส่วนประกอบโครงสร้างที่มีอยู่

ความท้าทายอยู่ในสมมติฐานที่ถูกบังคับให้ทำ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุและขนาดสมาชิกมาตรฐาน ตัวอย่างเช่นฉันเจอสะพานระเบิดที่ต้องฟื้นฟูในแองโกลา สะพานถูกสร้างขึ้นโดยรัฐบาลโปรตุเกสบางครั้งก่อนสงครามแองโกลา สะพานถูกสร้างจากเหล็กขนาดใหญ่ I-beams เป็นผู้ถือหลัก เราไม่สามารถสร้างประเภทของเหล็กที่ใช้สำหรับ I-beams และคุณสมบัติส่วนที่เรากำหนดขึ้นโดยการวัดลำแสงด้วยเทปวัด

วิศวกรจะกำหนดคุณสมบัติวัสดุของสมาชิกของสิ่งก่อสร้างเก่าหรือประวัติศาสตร์ได้อย่างไร ฉันไม่ได้ตระหนักถึงเอกสารหรือฐานข้อมูลใด ๆ ที่รวบรวมผู้ผลิตเหล็ก (หรือเหล็กเส้น) ทั้งหมดของโลกด้วยรายการผลิตภัณฑ์และคุณสมบัติของวัสดุที่เกี่ยวข้องตลอดเวลาหรือมาตรฐานการออกแบบใดบ้างที่ใช้ในอดีตในช่วงเวลาต่างๆในภูมิภาคต่างๆของโลก

คำตอบ:


7

ฉันไม่เคยพบทรัพยากรที่รวบรวมฐานข้อมูลทั่วโลกของข้อมูลโครงสร้างประวัติศาสตร์ แต่แต่ละประเทศมีทรัพยากรบ้าง

ในงานที่ จำกัด ฉันใช้โครงสร้างประวัติศาสตร์ (ในสหราชอาณาจักร) ฉันใช้ทรัพยากรเหล่านี้:

ประวัติศาสตร์คู่มือเหล็กโครงสร้างมีเนื้อหาและส่วนคุณสมบัติสำหรับสหราชอาณาจักรและยุโรปเหล็กหล่อ, เหล็กดัดและส่วนเหล็กตั้งแต่ช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นอกจากนี้ยังมีการอ้างอิงถึงรหัสอาคารทางประวัติศาสตร์รวมถึงการโหลดและข้อมูลการออกแบบอื่น ๆ

และ

TR70 แนวทางประวัติศาสตร์ในการออกแบบอาคารและโครงสร้างคอนกรีตที่มีการเสริมแรงทางประวัติศาสตร์และคุณสมบัติของคอนกรีตผสมรวมทั้งแนวทางการออกแบบประวัติศาสตร์

อย่างไรก็ตามการวิจัยเพิ่มเติมมักจะต้อง ห้องสมุดแห่งชาติมักจะมีสำเนาของกฎอาคารและคำแนะนำการออกแบบอื่น ๆ สถาบันต่างๆเช่นสถาบันวิศวกรโครงสร้างและสถาบันวิศวกรโยธาในสหราชอาณาจักรมักจะมีข้อมูลการก่อสร้างในอดีต

ฉันคิดว่านอกยุโรปตะวันตกและอเมริกาเหนือการค้นหาแนวทางที่คล้ายกันนั้นจะท้าทายหรือเป็นไปไม่ได้

บทความนี้อาจเป็นประโยชน์ในการเริ่มต้นทำการวิจัยเชิงประวัติศาสตร์: Chrimes, M. การวิจัยเชิงประวัติศาสตร์: คู่มือสำหรับวิศวกรโยธาวิศวกรรมโยธาการดำเนินการของสถาบันวิศวกรโยธาเล่ม 159 ฉบับที่ 1 กุมภาพันธ์ 2549 หน้า 42–47 .


7

ความรู้เกี่ยวกับงานประวัติศาสตร์ของฉันครอบคลุมแค่ขอบเขตของสหรัฐฯเท่านั้น

อย่างไรก็ตามสำหรับงานในสหรัฐอเมริกา American Institute of Steel Construction (AISC) จะเผยแพร่ฐานข้อมูลรูปร่างเชิงประวัติศาสตร์ที่แสดงขนาดต่าง ๆ ที่ใช้ในช่วง 80 ปีที่ผ่านมาหรือมากกว่านั้นและผู้ผลิตบางรายที่เป็นสมาชิกของเหล็ก หากคุณสามารถวัดขนาดของลำแสงเป็นไปได้ว่าคุณสามารถคำนวณขนาดเท่าที่ควร ระบุว่าหากไม่ได้สร้างรูปร่างอีกต่อไปคุณอาจสามารถระบุได้ว่าเมื่อใดที่มีการสร้างและเชื่อมโยงกับข้อมูลจำเพาะวัสดุทั่วไปของเวลา

ในที่สุดหากคุณไม่สามารถเข้าถึงภาพวาดการออกแบบหรือข้อมูลจำเพาะที่ใช้ในการสร้างสะพานและคุณต้องรู้ประเภทของวัสดุอย่างแน่นอนฉันไม่เห็นว่าคุณจะได้รับตัวอย่างและทดสอบในห้องปฏิบัติการได้อย่างไร . สำหรับบางสิ่งที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยของมนุษย์ในฐานะสะพานฉันคิดว่ามันเป็นราคาที่สมเหตุสมผลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากความล้มเหลวของสะพานที่เกิดขึ้นในทศวรรษที่ผ่านมา


5

เมื่อพูดถึงคอนกรีตและเหล็กมีเพียงไม่กี่มาตรฐานสำหรับวัสดุและการออกแบบก่อนประมาณปี 1920 และคุณอาจไม่พบก่อนปี 1905 อย่างน้อยนั่นก็เป็นประสบการณ์ของฉัน เทคโนโลยีคอนกรีตเสริมเหล็กส่วนใหญ่เป็นกรรมสิทธิ์ก่อนปี 1910 - เช่นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กหลายชั้นแห่งแรกในสหราชอาณาจักร (Weaver's Warehouse 1897 ถึง 1906 ฉันเชื่อว่า) ถูกสร้างขึ้นภายใต้ใบอนุญาต

คู่มือวิศวกรโยธาในสหราชอาณาจักรสามารถเป็นแนวทางที่ดีสำหรับสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงแรก (สหราชอาณาจักรและเครือจักรภพ) และห้องสมุดสถาบันวิศวกรโยธามีสำเนาที่เก่ากว่านี้ ตัวอย่างเช่นอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ถูกพบในคู่มือฉบับปี 1923 ในสหราชอาณาจักรเป็นครั้งแรก (รู้จักกันในชื่อ Abrams Ratio และแสดงเป็นปริมาณซีเมนต์ต่อปริมาตรน้ำมากกว่าอัตราส่วน w / cm / m วันนี้ )

การออกแบบคลังสินค้าของ Weaver's ระบุว่าการใช้การเสริมแรงในเวลานั้นส่งผลให้โหลดได้รับการสนับสนุนโดยเอฟเฟกต์ 'arching' มากกว่าวิธีการออกแบบ 'ความเหนียว' ในปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างแบบเก่าอาจมีความเสี่ยงมากขึ้นในโหมดความล้มเหลวแบบเปราะ ฉันสงสัยว่านี่เป็นเพราะมีความรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับความยาวของการฝัง ฯลฯ ก่อนปี 1930 และเหล็กมักจะ 'คงที่' ในตอนท้าย กระบวนการก่อสร้างที่เป็นกรรมสิทธิ์ของโครงการนั้นต้องการให้มีการทดสอบแผ่นพื้น / คานในขณะที่โครงสร้างถูกสร้างขึ้น

จากหน่วยความจำรหัสแรกสำหรับเหล็กและซีเมนต์ (เช่น BS 12) ในสหราชอาณาจักรได้รับการปล่อยตัวในช่วงต้นปี 1900 ประมาณราวปี 1906 หรือประมาณนั้นฉันไม่มีวันที่แน่นอน ซีเมนต์นั้นมีพื้นดินที่หยาบกว่าในสมัยนั้นและมีความแตกต่างทางเคมีอย่างมาก ยกตัวอย่างเช่นมี C3A และยิปซั่มเล็กน้อยเช่นก่อนปี 1920 ซึ่งเป็นการนำมาใช้ในภายหลังเมื่อผู้ผลิตพบว่าสามารถลดพลังงานและต้นทุนการผลิตได้ ยิ่งไปกว่านั้นเนื่องจากไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับการยึดติดของเหล็กเสริมแรงและความยาวการฝังจึงมักจะราบรื่นไม่ผิดรูปก่อนปี 1920

อีกด้านหนึ่งของมหาสมุทรแอตแลนติก American American Institute ก่อตั้งขึ้นในปี ค.ศ. 1904 และมีการออกกฎระเบียบการสร้างอาคารแรกเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1910 โดยมีมาตรฐานจำนวนมากในปี ค.ศ. 1912 ที่พอร์ตแลนด์ซีเมนต์ Assocation กับดัฟฟ์อับรามส์ ก่อตั้งขึ้นเมื่อประมาณปีพ. ศ. 2460 โดยอับรามส์ได้ริเริ่มวิธีการออกแบบผสมคอนกรีตของ ACI แนวคิดของอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์และเสริมกำลังการยึดเกาะของเหล็กในสหรัฐอเมริกา

สิ่งที่ฉันได้พบในสหรัฐอเมริกาและยุโรปเกี่ยวกับโครงสร้างย้อนหลังไปถึงประมาณ 1910 (แต่ส่วนใหญ่ในช่วงปี 1920) คือคุณสามารถค้นหาอะไรก็ได้และขอแนะนำให้ทำการทดสอบอย่างยิ่ง การออกแบบและผลิตคอนกรีตโดยทั่วไปนั้นไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะหาปริมาณที่หลวม (เช่นตักหรือพลั่ว 1: 2: 4 และไม่มีอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์) หนึ่งในโครงการที่เรามองไปคือรากฐานสะพานเก่าและดาดฟ้ามีองค์ประกอบคอนกรีตผสมที่แตกต่างกันตั้งแต่ปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง: มวลรวมเป็นกรวดแม่น้ำโค้งมนที่ปลายด้านหนึ่งและอีกด้านหนึ่งมีหินแกรนิตบดและพวกเขา ผสมเข้าด้วยกันเมื่อพวกเขามาถึงศูนย์

อีกประเด็นสำคัญคือการออกแบบฐานรากและการก่อสร้าง คุณสามารถหาอะไร ฉันเคยเห็นโครงสร้างที่รับน้ำหนักได้สำเร็จเป็นเวลา 50 ปีขึ้นไป แต่ด้วยเสาเข็มไม้ที่ตั้งอยู่ใต้ฝาครอบเพียงครึ่งเดียว (เช่นยื่นออกไปเกินขอบ) ดังนั้นจึงไม่มีสิ่งทดแทนสำหรับการสอบสวนและ / หรือการทดสอบ

สำหรับคอนกรีตมีมาตรฐานสากล BS EN 13791 ซึ่งรวมถึงการประเมินความแข็งแกร่งทางสถิติสำหรับโครงสร้างที่ไม่ทราบประวัติของโครงสร้าง สามารถใช้สำหรับการเปรียบเทียบคอนกรีตกับรหัสโครงสร้างที่ทันสมัย แต่ถ้าจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไขการโหลดแล้วก็ไม่มีสิ่งทดแทนสำหรับการระบุความลึกของฝาครอบและรูปทรงเรขาคณิตเหล็ก / ส่วนโดยใช้การทดสอบแบบไม่ทำลาย และแน่นอนว่าการเสริมแรงการกัดกร่อนเหล็กสามารถเป็นปัจจัยสำคัญ

สำหรับเหล็กโครงสร้างปัญหาที่สำคัญมักจะเกิดจากสลักเกลียว / รอยเชื่อมและส่วนต่างๆ การประเมินผลเป็นศิลปะอย่างมากที่นี่และอาจต้องมีการทดสอบด้วยรังสี / อัลตราโซนิก / แรงบิดหากสถานการณ์ต้องการ โครงสร้างเหล็กที่เก่ามากมักจะถูกตรึงอยู่กับพื้นซึ่งแนะนำให้มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น เท่าที่ฉันทราบไม่มีคู่มือทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับสลักเกลียวและหมุด โพสต์ก่อนหน้านี้ได้ให้การอ้างอิงบางอย่างที่สามารถใช้สำหรับส่วน หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับโครงสร้างเหล็กคุณสามารถขอรับคูปองจากส่วนต่าง ๆ และทำการทดสอบเพื่อรับแรงดึงและความเหนียว

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.