Innen konstruksjonsteknikk,Stålstrukturer, med sine effektive mekaniske egenskaper og fleksible designfunksjoner, har blitt et sentralt valg for moderne arkitektur. For nybegynnere er å mestre de grunnleggende strukturelle former og seleksjonslogikk av stålstrukturer nøkkelen til å låse opp profesjonelle muligheter. Under,LionsVil systematisk forklare fem typiske strukturer: rammer med lys stål, stålrammer, rammer av stål, kabelmembranstrukturer og rørstoler.
Kjernestruktur og bærende egenskaper
LysstålportalenStålstrukturBestår av en portalramme, et purlin-system (C/Z stål) og et støttesystem, som danner et plan bærende bærende system. Kjernefordelen ligger i dens variable tverrsnittsdesign, der bjelke- og kolonne tverrsnitt er optimalisert i henhold til indre krefter, og oppnår effektiv materialutnyttelse. Bruken av lette korrugerte stålark for tak og vegger reduserer fundamentbelastningen med 40% -60% sammenlignet med betongkonstruksjoner.
Typiske applikasjonsscenarier
Det er egnet for industribygg (lette fabrikker, lager og logistikk) og kommersielle fasiliteter (utstillingshaller og garasjer) med enkeltspenn på 20-30 meter og takskjeggene på opptil 10 meter. Byggingen tar bare 4-8 uker, og kostnadene er 20% -30% lavere enn betongkonstruksjoner.
Strukturelle egenskaper og systemfordeler
Et romlig lastbærende system sammensatt av stålsøyler (H-formet stål/sirkulære stålrør) og stålbjelker (H-formede stål/komposittstråler) koblet via stive skjøter (full sveiset/bolt/sveiset hybrid) har plass til store kolonneavstander som overstiger 9 meter. Ved å kombinere artikulerte skjøter med støttesystemet,Stålstrukturkan fleksibelt tilpasse seg forskjellige krav til seismisk befestning.
Gjeldende byggetyper
Multi-etasjers kommersiell: 5-15-etasjers kontorbygg (for eksempel Soho-bygninger), med fritt delbare planløsninger for å oppfylle kravene til åpne kontor.
Industrial: tunge verksteder (som maskineringsverksteder) som er i stand til å imøtekomme overheadkraner over 50 tonn.
Seismisk-resistente bygninger: Den høye duktiliteten gjør den til den foretrukne strukturen for jordskjelvutsatte områder.
Geometrisk sammensetning og mekaniske fordeler
Et romlig lastbærende system sammensatt av stålrørformet medlemmer koblet via sfæriske skjøter i et rutenettmønster oppnår balansert toveis bøyningsstivhet. Det flate gitterets tykkelse er omtrent 1/10-1/15 i spennet, mens det buede nettets økning er 1/6-1/8 i spennet. Den totale stålstrukturen forbruker bare 30-50 kg/㎡ stål.
Viktige applikasjoner
Idrettsbygninger: stadioner (for eksempel fuglens reirs utvendige støttestruktur) og svømmebassenger, som dekker ultra-store spenn på 80-150 meter.
Transportknutepunkter: Airport Terminals (for eksempel Beijing Daxing Airport's Finger Pier Roof), oppnå kolonnefrie, gjennomsiktige rom.
Industrianlegg: Verksteder for flyproduksjon, i forbindelse med et suspendert kransystem.
Systemstruktur og bærende prinsipp
Sammensatt av stålkabler med høy styrke, en spentet membran og en bærende struktur, oppnår strukturen en stabil, hyperbolsk form gjennom pre-spenning. Membranen er bare 0,5-1,5 mm tykk og veier mindre enn 1 kg/㎡, men har likevel en strekkfasthet på 50-150 MPa. Kombinert med kabelnettet muliggjør det ikke -støttede spenn over 200 meter.
Innovative applikasjonsområder
Landskapsarkitektur: Stadium kalesjer, kommersielle plaza kalesjer
Eco-Architecture: Botanical Garden Greenhouses (Eden Project, UK), ved å bruke den høye lysoverføringen (95%) av ETFE-film for å gi naturlig belysning
Midlertidig arkitektur: Store utstillingshaller (World Expo National Pavilions), avtakbar og gjenbrukbar
Strukturelle funksjoner og materielle fordeler
Sirkulære stålrør er koblet gjennom kryssende sveisede noder eller slyngsplater for å danne en fagverkstypeStålstrukturLastbærende system. Bøyningsstivheten til stålrørsseksjonen er 30% -50% høyere enn for H-seksjonsstål, og den lukkede delen gir utmerket korrosjonsmotstand, noe som gjør den spesielt egnet for fuktige/etsende miljøer.
Forskjellige applikasjonsscenarier
Industrianlegg: Tunge maskinverktak (spenner over 40-60 meter), som er i stand til å motstå suspenderte belastninger som overstiger 30 tonn.
Bridge Engineering: Highway Truss Bridges (som Gutian Bridge i Wuhan), med spenn opp til 150 meter og en 60% vektreduksjon sammenlignet med betongbroer.
Utstillingsbygg: Store utstillingshaller (som Canton Fair Complex) oppnår en ren, estetisk behagelig design med rektangulære rørstoler.
