În domeniul ingineriei construcțiilor,Structuri de oțel, cu proprietățile lor mecanice eficiente și capacitățile de proiectare flexibile, au devenit o alegere cheie pentru arhitectura modernă. Pentru începători, stăpânirea formelor structurale de bază și logica de selecție a structurilor de oțel este cheia pentru deblocarea oportunităților profesionale. De mai jos,LeiVa explica în mod sistematic cinci structuri tipice: rame portale din oțel ușor, rame de oțel, rame de grilă de oțel, structuri de membrane de cablu și tuburi.
Structura de bază și caracteristicile purtătoare de încărcare
Portalul de oțel ușorStructura de oțelconstă dintr-un cadru portal, un sistem purlin (oțel c/z) și un sistem de asistență, formând un sistem de pornire a sarcinii plane. Avantajul său de bază constă în proiectarea sa variabilă în secțiune, unde secțiunile transversale și coloane sunt optimizate în funcție de forțele interne, obținând o utilizare eficientă a materialelor. Utilizarea foilor de oțel ondulate ușoare pentru acoperișuri și pereți reduce încărcările de fundație cu 40% -60% în comparație cu structurile de beton.
Scenarii tipice de aplicare
Este potrivit pentru clădiri industriale (fabrici ușoare, depozite și logistică) și instalații comerciale (săli de expoziție și garaje), cu întinderi unice de 20-30 de metri și înălțimi de până la 10 metri. Construcția durează doar 4-8 săptămâni, iar costul este cu 20% -30% mai mic decât structurile de beton.
Caracteristici structurale și avantaje ale sistemului
Un sistem de încărcare spațială compus din coloane de oțel (tuburi de oțel circular în formă de H) și grinzi de oțel (grinzi din oțel/compozit în formă de H) conectate prin îmbinări rigide (complet sudate/bolte/sudat) poate găzdui spațe mari de coloane care depășesc 9 metri. Prin combinarea articulațiilor articulate cu sistemul de asistență,Structura de oțelse poate adapta flexibil la diferite cerințe de fortificare seismică.
Tipuri de clădiri aplicabile
Comercial cu mai multe etaje: clădiri de birouri cu 5-15 etaje (cum ar fi clădirile Soho), cu planuri de etaj divizibile liber pentru a îndeplini cerințele de birou deschise.
Industrial: ateliere grele (cum ar fi ateliere de prelucrare) capabile să găzduiască macarale aeriene de peste 50 de tone.
Clădiri rezistente la seismic: ductilitatea sa ridicată îl face structura preferată pentru zonele predispuse la cutremur.
Compoziție geometrică și avantaje mecanice
Un sistem de încărcare spațială compus din membri tubulari din oțel conectat prin articulații sferice într-un model de grilă atinge o rigiditate echilibrată de îndoire bidirecțională. Grosimea grilei plate este de aproximativ 1/10-1/15 din interval, în timp ce creșterea grilei curbate este de 1/6-1/8 a intervalului. Structura generală din oțel consumă doar 30-50 kg/㎡ din oțel.
Aplicații importante
Clădiri sportive: stadioane (cum ar fi structura de susținere exterioară a cuibului păsărilor) și piscinele, care acoperă întinderi ultra-mari de 80-150 de metri.
Hub-uri de transport: Terminale aeroportului (cum ar fi acoperișul degetului degetelor din Aeroportul Daxing din Beijing), care obține spații transparente fără coloane.
Instalații industriale: ateliere de fabricare a aeronavelor, în colaborare cu un sistem de macarale suspendate.
Structura sistemului și principiul purtător de încărcare
Compus din cabluri de oțel de înaltă rezistență, o membrană tensionată și o structură de susținere, structura atinge o formă stabilă, hiperbolică, prin pre-tensionare. Membrana are doar 0,5-1,5 mm grosime și cântărește mai puțin de 1 kg/㎡, dar are totuși o rezistență la tracțiune de 50-150 MPa. În combinație cu plasa de cablu, permite întinderi neacceptate care depășesc 200 de metri.
Domenii de aplicare inovatoare
Arhitectură peisagistică: copertine de stadion, copertine comerciale Plaza
Eco-arhitectură: Sere de grădină botanică (Eden Project, Marea Britanie), folosind transmisia de lumină ridicată (95%) a filmului ETFE pentru a oferi iluminare naturală
Arhitectură temporară: săli de expoziție mari (pavilioane naționale mondiale), detașabile și reutilizabile
Caracteristici structurale și avantaje materiale
Tuburile circulare din oțel sunt conectate prin intermediul nodurilor sudate intersecționate sau plăcilor Gusset pentru a forma un tip de trunchiStructura de oțelSistem purtător de încărcare. Rigiditatea flexibilă a secțiunii tubului de oțel este cu 30% -50% mai mare decât cea a oțelului cu secțiune H, iar secțiunea închisă oferă o rezistență excelentă la coroziune, ceea ce o face deosebit de potrivită pentru medii umede/corozive.
Scenarii de aplicare diverse
Plante industriale: acoperișuri ale plantelor de utilaje grele (se întinde pe 40-60 de metri), capabile să reziste la sarcini suspendate care depășesc 30 de tone.
Bridge Engineering: Highway Truss Bridges (cum ar fi podul Gutian din Wuhan), cu se întinde până la 150 de metri și o reducere a greutății de 60% în comparație cu podurile din beton.
Clădirile expoziționale: sălile de expoziții cu distanță mare (cum ar fi complexul Canton Fair) obțin un design curat, din punct de vedere estetic, cu tuburi dreptunghiulare.
