Nuus - Staalstruktuur: 'n Sleutelstrukturele Stelsel in Moderne Ingenieurswese

In kontemporêre argitektuur, vervoer, nywerheid en energie-ingenieurswese,staalstruktuur, met sy dubbele voordele in beide materiaal en struktuur, het 'n kernkrag geword wat innovasie in ingenieurstegnologie dryf. Deur staal as sy kern-lasdraende materiaal te gebruik, oortref dit die beperkings van tradisionele strukture deur geïndustrialiseerde produksie en modulêre installasie, en bied doeltreffende oplossings vir 'n wye reeks komplekse projekte.

Voordele en Nadele van Staalstruktuur - CHINA ROYAL STEEL

Definisie en aard van staalstruktuur
Staalstruktuur verwys na 'n lasdraende strukturele stelsel wat bestaan uitstaalplate, staalprofiele (H-balke, U-kanale, hoekstaal, ens.), en staalpype, vasgemaak deur sweiswerk, hoësterkte-boute of klinknaels. Die kern daarvan is om staal se hoë sterkte en taaiheid te benut om vertikale laste (dooiegewig en toerustinggewig) en horisontale laste (wind en aardbewings) eweredig van 'n gebou of projek na sy fondament oor te dra, wat strukturele stabiliteit verseker. In vergelyking met betonstrukture, lê die kernvoordeel van staalstrukture in hul meganiese eienskappe: hul treksterkte kan meer as 345 MPa bereik, meer as 10 keer dié van gewone beton; en hul uitstekende plastisiteit laat hulle toe om onder las te vervorm sonder om te breek, wat 'n dubbele waarborg van strukturele veiligheid bied. Hierdie eienskap maak hulle onvervangbaar in groot-span, hoë- en swaar-las scenario's.

Hooftipes Staalstrukture

(I) Klassifikasie volgens strukturele vorm
Poortraamstruktuur: Hierdie struktuur, saamgestel uit kolomme en balke, vorm 'n "poort"-vormige raamwerk, gekoppel aan 'n ondersteuningstelsel. Dit is geskik vir industriële aanlegte, logistieke pakhuise, supermarkte en ander strukture. Algemene spanwydtes wissel van 15 tot 30 meter, met sommige wat meer as 40 meter is. Komponente kan in fabrieke voorafvervaardig word, wat installasie op die perseel in slegs 15 tot 30 dae moontlik maak. Byvoorbeeld, JD.com se Asië No. 1 Logistics Park-pakhuise gebruik hoofsaaklik hierdie tipe struktuur.
Vakwerkstruktuur: Hierdie struktuur bestaan uit reguit stawe wat deur nodusse verbind word om 'n driehoekige of trapesiumvormige geometrie te vorm. Die stawe word slegs aan aksiale kragte onderwerp, wat die sterkte van die staal ten volle benut. Vakwerkstrukture word algemeen in stadiondakke en brughoofspane gebruik. Byvoorbeeld, die opknapping van die Beijing Werkersstadion het 'n vakwerkstruktuur gebruik om 'n kolomvrye span van 120 meter te bereik.
Raamstrukture: 'n Ruimtelike stelsel wat gevorm word deur stewig verbindende balke en kolomme bied buigsame vloerplanne en is die hoofstroomkeuse vir hoë kantoorgeboue en hotelle.
Roosterstrukture: 'n Ruimtelike rooster wat uit verskeie lede bestaan, dikwels met gereelde driehoekige en vierkantige nodusse, bied sterk integriteit en uitstekende aardbewingsweerstand. Hulle word wyd gebruik in lughaweterminale en konvensiesentrums.

(II) Klassifikasie volgens laskenmerke
Buigbare dele: Verteenwoordig deur balke, weerstaan hierdie dele buigmomente, met kompressie aan die bokant en spanning aan die onderkant. Hulle gebruik dikwels H-profiele of gesweisde boksprofiele, soos kraanbalke in industriële aanlegte, en moet aan beide sterkte- en moegheidsweerstandvereistes voldoen.
Aksiaal belaste lede: Hierdie lede is slegs onderhewig aan aksiale spanning/kompressie, soos spanstange en roosterlede. Trekstange is ontwerp vir sterkte, terwyl kompressiestange stabiliteit benodig. Sirkelvormige buise of hoekstaalprofiele word tipies gebruik. Eksentries belaste komponente: Hierdie word onderwerp aan beide aksiale kragte en buigmomente, soos raamkolomme. As gevolg van die eksentrisiteit van die las by die balk-eindpunte, word simmetriese dwarssnitte (soos bokskolomme) benodig om die kragte en vervormings te balanseer.

Kernvoordele van staalstrukture
(I) Uitstekende Meganiese Eienskappe
Hoë sterkte en lae gewig is die belangrikste voordele van staalstrukture. Vir 'n gegewe span is die dooie gewig van 'n staalbalk slegs 1/3-1/5 van dié van 'n betonbalk. Byvoorbeeld, 'n staalkap met 'n span van 30 meter weeg ongeveer 50 kg/m², terwyl 'n betonbalk meer as 200 kg/m² weeg. Dit verminder nie net fondamentkoste (met 20%-30%) nie, maar verminder ook seismiese effekte, wat die struktuur se seismiese veiligheid verbeter.
(II) Hoë Konstruksie-doeltreffendheid
Meer as 90% van staalstruktuurkomponente word in fabrieke met millimetervlak-presisie voorafvervaardig. Installasie op die perseel vereis slegs hyswerk en verbinding. Byvoorbeeld, 'n 10-verdieping staalkantoorgebou neem slegs 6-8 maande van komponentproduksie tot voltooiing, 'n 40%-vermindering in konstruksietyd in vergelyking met 'n betonstruktuur. Byvoorbeeld, 'n voorafvervaardigde staalresidensiële projek in Shenzhen het 'n konstruksiespoed van "een verdieping elke sewe dae" behaal, wat arbeidskoste op die perseel aansienlik verminder het.
(III) Sterk aardbewingweerstand en duursaamheid
Staal se taaiheid stel staalstrukture in staat om energie deur vervorming tydens aardbewings te versprei. Byvoorbeeld, tydens die 2008 Wenchuan-aardbewing het 'n staalstruktuurfabriek in Chengdu slegs geringe vervorming en geen risiko van ineenstorting gely nie. Verder, na anti-korrosiebehandeling (galvanisering en bedekking), kan staal 'n lewensduur van 50-100 jaar hê, met onderhoudskoste wat baie laer is as betonstrukture.
(IV) Omgewingsbeskerming en Volhoubaarheid
Staalherwinningsyfers oorskry 90%, wat dit moontlik maak om dit na sloping weer te smelt en te verwerk, wat besoedeling van bouafval uitskakel. Verder benodig staalkonstruksie geen bekisting of onderhoud nie, wat minimale natwerk op die perseel vereis, en stofvrystellings met meer as 60% verminder in vergelyking met betonstrukture, wat ooreenstem met groenboubeginsels. Byvoorbeeld, na die aftakeling van die Ice Cube-lokaal vir die 2022 Beijing Winter Olimpiese Spele, is sommige komponente in ander projekte hergebruik, wat hulpbronherwinning bewerkstellig het.

Wydverspreide Toepassing van Staalstrukture
(I) Konstruksie
Openbare geboue: Stadions, lughawens, konvensie- en uitstallingsentrums, ens., maak staat op staalstrukture om groot spanwydtes en ruim ontwerpe te bereik.
Residensiële geboue: Voorafvervaardigde staalgestruktureerde wonings word toenemend gewild en kan aan persoonlike behuisingsvereistes voldoen.
Kommersiële geboue: Superhoë kantoorgeboue en winkelsentrums, wat staalstrukture gebruik om komplekse ontwerpe en doeltreffende konstruksie te bereik.
(II) Vervoer
Brugingenieurswese: Seebruggies en spoorwegbruggies. Staalbruggies bied groot spanwydtes en sterk wind- en aardbewingsbestandheid.
Spoorvervoer: Ondergrondse stasie-afdakke en ligte spoorbalke.
(III) Industrieel
Industriële aanlegte: Swaar masjinerie-aanlegte en metallurgiese aanlegte. Staalstrukture kan die laste van groot toerusting weerstaan en daaropvolgende toerustingwysigings vergemaklik.
Pakhuisfasiliteite: Koue kettingpakhuise en logistieke sentrums. Portaalraamstrukture voldoen aan grootskaalse bergingsvereistes en is vinnig om te bou en in werking te stel.
(IV) Energie
Kragfasiliteite: Termiese kragsentrale se hoofgeboue en transmissietorings. Staalstrukture is geskik vir hoë laste en strawwe buitelugomgewings. Nuwe Energie: Windturbinetorings en fotovoltaïese monteringstelsels beskik oor liggewig staalstrukture vir maklike vervoer en installasie, wat die ontwikkeling van skoon energie ondersteun.