Nel campo dell'ingegneria delle costruzioni,Strutture in acciaio, con le loro proprietà meccaniche efficienti e capacità di progettazione flessibili, sono diventate una scelta chiave per l'architettura moderna. Per i principianti, padroneggiare le forme strutturali di base e la logica di selezione delle strutture in acciaio è la chiave per sbloccare le opportunità professionali. Sotto,LionsSpiegherà sistematicamente cinque strutture tipiche: cornici di portale in acciaio leggero, cornici in acciaio, cornici a griglia in acciaio, strutture di membrane via cavo e capriate del tubo.
Struttura centrale e caratteristiche portanti
Il portale in acciaio leggeroStruttura in acciaioè costituito da un telaio del portale, un sistema di Purlin (acciaio C/Z) e un sistema di supporto, che forma un sistema planari di carico. Il suo vantaggio fondamentale risiede nel suo design a sezione trasversale variabile, in cui le sezioni trasversali del raggio e della colonna sono ottimizzate in base alle forze interne, ottenendo un'utilizzo efficiente del materiale. L'uso di fogli di acciaio ondulato leggero per tetti e pareti riduce i carichi di fondazione del 40% -60% rispetto alle strutture in cemento.
Scenari di applicazione tipici
È adatto per edifici industriali (fabbriche leggere, magazzini e logistica) e strutture commerciali (sale e garage espositivi) con singoli campati di 20-30 metri e altezze di grondaie fino a 10 metri. La costruzione dura solo 4-8 settimane e il costo è inferiore del 20% -30% rispetto alle strutture in cemento.
Caratteristiche strutturali e vantaggi del sistema
Un sistema spaziale portante a carico composto da colonne in acciaio (tubi in acciaio a forma di H/circolare) e le travi di acciaio (fasci di acciaio/composito a H) collegate tramite giunti rigidi (ibridi completamente saldati/bullonati/saldati) possono ospitare spazi di grandi colonne che superano 9 metri. Combinando giunti articolati con il sistema di supporto,Struttura in acciaiopuò adattarsi in modo flessibile a diversi requisiti di fortificazione sismica.
Tipi di costruzione applicabili
Commercio a più piani: edifici per uffici 5-15 piani (come gli edifici SOHO), con planimetrie liberamente divisibili per soddisfare i requisiti di ufficio aperti.
Industriale: seminari per impieghi pesanti (come seminari di lavorazione) in grado di accogliere gru a livello superiore a 50 tonnellate.
Edifici resistenti sismici: la sua alta duttilità lo rende la struttura preferita per le aree soggette a terremoti.
Composizione geometrica e vantaggi meccanici
Un sistema spaziale portante carico composto da membri tubolari in acciaio collegati tramite giunti sferici in un motivo a griglia raggiunge una rigidità di flessione bidirezionale bilanciata. Lo spessore della griglia piatta è di circa 1/10-1/15 della campata, mentre l'ascesa della griglia curva è 1/6-1/8 della campata. La struttura in acciaio complessiva consuma solo 30-50 kg/㎡ di acciaio.
Applicazioni importanti
Edifici sportivi: stadi (come la struttura di supporto esterno dell'Is nido) e le piscine, coprendo campate ultra-grandi di 80-150 metri.
Hub di trasporto: terminali aeroportuali (come il tetto del molo del dito dell'aeroporto di Pechino Daxing), raggiungendo spazi trasparenti e trasparenti senza colonne.
Piante industriali: seminari di produzione di aeromobili, in collaborazione con un sistema di gru sospeso.
Struttura del sistema e principio di carico
Composto da cavi in acciaio ad alta resistenza, una membrana tensione e una struttura di supporto, la struttura raggiunge una forma stabile e iperbolica attraverso il pretensionamento. La membrana ha uno spessore di soli 0,5-1,5 mm e pesa meno di 1 kg/㎡, ma vanta una resistenza alla trazione di 50-150 MPa. In combinazione con la rete via cavo, consente campate non supportate superiori a 200 metri.
Aree di applicazione innovative
Architettura del paesaggio: baldacchini dello stadio, baldacchini per piazza commerciali
Eco-architettura: serre del giardino botanico (Eden Project, Regno Unito), utilizzando la trasmissione ad alta luce (95%) del film ETFE per fornire illuminazione naturale
Architettura temporanea: grandi sale espositive (padiglioni nazionali World Expo), rimovibili e riutilizzabili
Caratteristiche strutturali e vantaggi del materiale
I tubi in acciaio circolari sono collegati attraverso nodi saldati intersecanti o piastre di busoStruttura in acciaioSistema di carico. La rigidità flessibile della sezione del tubo in acciaio è superiore del 30% -50% a quella dell'acciaio a sezione H e la sezione chiusa offre un'eccellente resistenza alla corrosione, rendendola particolarmente adatta per ambienti umidi/corrosivi.
Diversi scenari di applicazione
Piante industriali: tetti per impianti di macchinari pesanti (campate di 40-60 metri), in grado di resistere a carichi sospesi superiori a 30 tonnellate.
Ingegneria del ponte: ponti di capriata autostradale (come il ponte Gutian a Wuhan), con durata fino a 150 metri e una riduzione del peso del 60% rispetto ai ponti in cemento.
Edifici espositivi: le sale espositive di grandi dimensioni (come il Canton Fair Complex) ottengono un design pulito ed esteticamente piacevole con capriate di tubi rettangolari.
