Notícies - Un edifici amb estructura d'acer d'alta qualitat necessita materials

Construcció d'estructures d'acerutilitzen l'acer com a estructura portant principal (com ara bigues, columnes i encavallades), complementat per components no portants com ara formigó i materials per a parets. Els principals avantatges de l'acer, com ara l'alta resistència, el lleugeresa i la reciclabilitat, l'han convertit en una tecnologia clau en l'arquitectura moderna, especialment per a edificis de grans dimensions, gratacels i industrials. Les estructures d'acer s'utilitzen àmpliament en estadis, sales d'exposicions, gratacels, fàbriques, ponts i altres aplicacions.

taller de disseny d'estructures d'acer (1)

Formes estructurals principals

La forma estructural d'un edifici d'estructura d'acer s'ha de seleccionar segons la funció de l'edifici (com ara l'envergadura, l'alçada i la càrrega). Els tipus comuns són els següents:

Forma estructural	Principi bàsic	Escenaris aplicables	Cas típic
Estructura del marc	Compost per bigues i columnes connectades mitjançant unions rígides o articulades per formar pòrtics plans, que suporten càrregues verticals i càrregues horitzontals (vent, terratrèmols).	Edificis d'oficines de diverses plantes/gran alçada, hotels, apartaments (normalment amb una alçada ≤ 100 m).	Torre 3B del World Trade Center de la Xina (imatge parcial)
Estructura de gelosia	Consisteix en elements rectes (per exemple, acer angular, acer rodó) formats en unitats triangulars. Utilitza l'estabilitat dels triangles per transferir càrregues, garantint una distribució uniforme de la força.	Edificis de grans dimensions (llum: 20-100 m): gimnasos, sales d'exposicions, tallers de fàbrica.	Sostre de l'Estadi Nacional (Niu d'Ocell)
Estructura de closca de gelosia/bigues espacials	Format per múltiples membres disposats en un patró regular (per exemple, triangles equilàters, quadrats) en una quadrícula espacial. Les forces es distribueixen espacialment, cosa que permet grans àrees de cobertura.	Edificis de grans dimensions (llum: 50-200 m): terminals d'aeroports, centres de convencions.	Sostre de la Terminal 2 de l'aeroport de Guangzhou Baiyun
Estructura de marc rígid de portal	Compost per columnes i bigues de marc rígid per formar un marc en forma de "porta". Les bases de les columnes solen ser articulades, adequades per suportar càrregues lleugeres.	Naus industrials d'una sola planta, magatzems, centres logístics (llum: 10-30 m).	Un taller de producció d'una fàbrica d'automòbils
Estructura de cable-membrana	Utilitza cables d'acer d'alta resistència (per exemple, cables d'acer galvanitzat) com a estructura portant, recoberts amb materials de membrana flexibles (per exemple, membrana de PTFE), que presenten tant transmitància de la llum com capacitats de gran envergadura.	Edificis paisatgístics, gimnasos de membrana amb suport d'aire, marquesines d'estacions de peatge.	Pavelló de natació del Centre Esportiu Oriental de Xangai

Materials principals

L'acer utilitzat enedificis d'estructura d'acers'han de seleccionar en funció dels requisits de càrrega estructural, l'escenari d'instal·lació i la rendibilitat. Es classifica principalment en tres categories: plaques, perfils i canonades. Les subcategories i característiques específiques són les següents:

I. Làmines:
1. Planxes d'acer gruixudes
2. Planxes d'acer de gruix mitjà
3. Planxes d'acer estampades

II. Perfils:
(I) Perfils laminats en calent: Aptes per a components portants principals, que ofereixen una alta resistència i rigidesa
1. Bigues en I (incloses les bigues en H)
2. Acer en canal (bigues en C)
3. Acer angular (bigues en L)
4. Acer pla
(II) Perfils de paret fina conformats en fred: adequats per a components lleugers i de tancament, que ofereixen un pes mort baix
1. Bigues en C conformades en fred
2. Bigues en Z conformades en fred
3. Tubs quadrats i rectangulars conformats en fred

III. Canonades:
1. Tubs d'acer sense soldadura
2. Tubs d'acer soldats
3. Tubs soldats en espiral
4. Tubs d'acer de forma especial

Components clau dels edificis d'acer-jpeg (1)

Estructura d'acer avantatjosa

Alta resistència, pes lleugerLa resistència a la tracció i a la compressió de l'acer és significativament més alta que la del formigó (aproximadament de 5 a 10 vegades la del formigó). Amb els mateixos requisits de càrrega, els components estructurals d'acer poden ser de secció transversal més petita i més lleugers (aproximadament d'1/3 a 1/5 que la de les estructures de formigó).

Construcció ràpida i alta industrialització: Estructura d'acerEls components (com ara bigues en H i columnes en forma de caixa) es poden estandarditzar i fabricar a les fàbriques amb una precisió mil·limètrica. Només requereixen cargolat o soldadura per al muntatge in situ, eliminant la necessitat d'un període de curat com el formigó.

Excel·lent rendiment sísmicL'acer presenta una ductilitat excel·lent (és a dir, es pot deformar significativament sota càrrega sense trencar-se sobtadament). Durant els terratrèmols, les estructures d'acer absorbeixen energia a través de la seva pròpia deformació, reduint el risc de col·lapse general de l'edifici.

Alta utilització de l'espaiLes petites seccions transversals dels components estructurals d'acer (com ara columnes tubulars d'acer i bigues en H de brida estreta) redueixen l'espai ocupat per parets o columnes.

Respectuós amb el medi ambient i altament reciclableL'acer té una de les taxes de reciclatge més altes entre els materials de construcció (més del 90%). Les estructures d'acer desmantellades es poden reprocessar i reutilitzar, cosa que redueix els residus de construcció.