Rakennustekniikan alalla,teräsrakenteet, niiden tehokkaista mekaanisista ominaisuuksista ja joustavista suunnitteluominaisuuksista, on tullut keskeinen valinta nykyaikaiselle arkkitehtuurille. Aloittelijoille teräsrakenteiden perusmuotojen ja valintalogiikan hallitseminen on avain ammatillisten mahdollisuuksien avaamiseen. Alla,Lionitselittää systemaattisesti viisi tyypillistä rakennetta: kevyet teräsportaalikehykset, teräskehykset, teräsruudukehykset, kaapelikembraanirakenteet ja putken ristikot.
Ydinrakenne ja kuormitusominaisuudet
Kevyt teräsportaaliteräsrakenneKoostuu portaalikehyksestä, Purlin-järjestelmästä (C/Z-teräksestä) ja tukijärjestelmästä, joka muodostaa tasomaisen kuormitusjärjestelmän. Sen ydine etu on sen muuttuvan poikkileikkausmallin, jossa säteen ja pylvään poikkileikkaukset optimoidaan sisäisten voimien mukaan, mikä saavuttaa tehokkaan materiaalin hyödyntämisen. Kevyiden aallotettujen teräslevyjen käyttö kattoihin ja seiniin vähentää perustuskuormia 40% -60% verrattuna betonirakenteisiin.
Tyypilliset sovellusskenaariot
Se soveltuu teollisuusrakennuksiin (kevyisiin tehtaisiin, varastoihin ja logistiikkaan) ja kaupallisiin tiloihin (näyttelyhallit ja autotallit), joiden yksittäiset kattavat 20-30 metriä ja räystät ovat jopa 10 metrin korkeuksia. Rakentaminen kestää vain 4-8 viikkoa, ja kustannukset ovat 20% -30% alhaisemmat kuin betonirakenteet.
Rakenteelliset ominaisuudet ja järjestelmän edut
Spatiaalinen kuormitusjärjestelmä, joka koostuu teräspylväistä (H-muotoiset teräs-/pyöreät teräsputket) ja teräspalkit (H-muotoiset teräs-/komposiittipalkit), jotka on kytketty jäykät liitoksilla (täysin hitsatut/pultti/hitsatut hybridi), mahtuu suuret pylväät, jotka ylittävät 9 metriä. Yhdistämällä nivelet tukijärjestelmään,Teräsrakennepystyy joustavasti sopeutumaan erilaisiin seismisiin linnoitusvaatimuksiin.
Sovellettavat rakennustyypit
Monikerroksinen kaupallinen: 5-15-kerroksinen toimistorakennukset (kuten SOHO-rakennukset), joissa on vapaasti jaettavissa olevia pohjapiirroksia avoimien toimistojen vaatimusten täyttämiseksi.
Teollisuus: Raskaiden työpajojen (kuten työstötyöpajat), jotka kykenevät sijoittamaan yli 50 tonnin nosturien yläpuolella.
Seismisten kestävät rakennukset: sen korkea taipuisuus tekee siitä edullisen rakenteen maanjäristyksen alttiille alueille.
Geometrinen koostumus ja mekaaniset edut
Ruudukossa pallomaisten nivelten kautta kytkettyjen teräsputkimaisista jäsenistä koostuva alueellinen kuormitusjärjestelmä saavuttaa tasapainoisen kaksisuuntaisen taivutusjäykkyyden. Litteän ruudukon paksuus on noin 1/10-1/15, kun taas kaareva ruudukon nousu on 1/6-1/8 span. Teräsrakenne kuluttaa vain 30-50 kg/㎡ terästä.
Tärkeät sovellukset
Urheilurakennukset: stadionit (kuten linnun pesän ulkotuen rakenne) ja uima-altaat, jotka kattavat 80-150 metrin erittäin suuria.
Kuljetuskeskukset: Lentokentän terminaalit (kuten Pekingin daxing-lentokentän sormen laituri katto), saavuttaen pylväsvapaita, läpinäkyviä tiloja.
Teollisuuslaitokset: lentokoneiden valmistuspajat yhdessä keskeytetyn nosturijärjestelmän kanssa.
Järjestelmärakenne ja kuormitusperiaate
Koostuu erittäin lujasta teräskaapeleista, kiristyneestä kalvosta ja tukirakenteesta, rakenne saavuttaa vakaan, hyperbolisen muodon esikierroksen kautta. Kalvo on vain 0,5-1,5 mm paksu ja painaa alle 1 kg/㎡, mutta sillä on vetolujuus 50-150 MPa. Yhdistettynä kaapeliverkkoon se mahdollistaa tukemattomat kestävät, jotka ylittävät 200 metriä.
Innovatiiviset sovellusalueet
Maisema -arkkitehtuuri: stadionikatokset, kaupalliset aukiokatokset
Eco-arkkitehtuuri: Kasvitieteelliset puutarhan kasvihuoneet (Eden Project, UK), ETFE-kalvon voimakkaan valon läpäisyn hyödyntäminen luonnollisen valaistuksen aikaansaamiseksi
Väliaikainen arkkitehtuuri: Suuret näyttelyhaalit (World Expo National Pavilions), irrotettava ja uudelleenkäytettävä
Rakenteelliset piirteet ja aineelliset edut
Pyöreät teräsputket on kytketty risteyttävien hitsatujen solmujen tai Gusset-levyjen avulla ristikkotyypin muodostamiseksiteräsrakennekuormitusjärjestelmä. Teräsputken taivutusjäykkyys on 30% -50% korkeampi kuin H-leikkausteräksen, ja suljettu osa tarjoaa erinomaisen korroosionkestävyyden, joten se on erityisen sopiva kosteisiin/syövyttäviin ympäristöihin.
Monipuoliset sovellusskenaariot
Teollisuuskasvit: Raskaat koneiden kasvien katot (kattaa 40–60 metriä), jotka kykenevät kestämään keskeytettyjä kuormia, jotka ylittävät 30 tonnia.
Bridge Engineering: Highway Truss -sillat (kuten Wuhanin Gutian -silta), joiden kesto on jopa 150 metriä ja 60% painon aleneminen verrattuna betonisiltoihin.
Näyttelyrakennukset: Suurten näyttelyiden hallit (kuten Canton Fair Complex) saavuttavat puhtaan, esteettisesti miellyttävän suunnittelun suorakaiteen muotoisilla putkiryhmillä.
