В областта на строителното инженерство,стоманени конструкции, със своите ефективни механични свойства и гъвкави дизайнерски възможности, се превърнаха в ключов избор за съвременната архитектура. За начинаещите овладяването на основните структурни форми и логиката на подбора на стоманените конструкции е ключът към отключването на професионални възможности. По -долу,ЛъвовеЩе обяснява систематично пет типични конструкции: светлинни стоманени портални рамки, стоманени рамки, стоманени решетки, кабелно-мембранни конструкции и тръбни ферми.
Основна структура и носещи характеристики
Порталът на светлинната стоманастоманена конструкцияСъстои се от портална рамка, система Purlin (C/Z Steel) и система за поддръжка, образуваща плоска система за носене на товари. Основното му предимство се крие в неговия променлив дизайн на напречно сечение, където напречните сечения на лъчите и колоните са оптимизирани според вътрешните сили, постигайки ефективно използване на материали. Използването на леки гофрирани стоманени листове за покриви и стени намалява натоварванията на основата с 40% -60% в сравнение с бетонните конструкции.
Типични сценарии за приложение
Той е подходящ за индустриални сгради (леки фабрики, складове и логистика) и търговски съоръжения (изложбени зали и гаражи) с единични разстояния от 20-30 метра и височини на стрехите до 10 метра. Строителството отнема само 4-8 седмици, а цената е с 20% -30% по-ниска от бетонните конструкции.
Структурни характеристики и предимства на системата
Пространствена система за носене на товари, съставена от стоманени колони (H-образни стоманени/кръгли стоманени тръби) и стоманени греди (H-образни стоманени/композитни греди), свързани чрез твърди съединения (напълно заварени/закрепени/заварени хибридни), може да побере големи разстояния на колоните, надвишаващи 9 метра. Чрез комбиниране на артикулирани стави със системата за поддръжка,Стоманена конструкцияможе гъвкаво да се адаптира към различни изисквания за сеизмично укрепване.
Приложими видове сгради
Многоетажна комерсиална: 5-15-етажни офис сгради (като сгради на Soho), със свободно делими планове за етаж, за да отговарят на отворените изисквания за офис.
Индустриални: Тежки работилници (като обработващи работилници), способни да настанят надземни кранове над 50 тона.
Устойчиви на сеизмични сгради: нейната висока пластичност го прави предпочитаната структура за районите, предразположени към земетресението.
Геометричен състав и механични предимства
Пространствена система за носене на товари, съставена от стоманени тръбни членове, свързани чрез сферични фуги в модел на мрежата, постига балансирана двупосочна скованост на огъване. Дебелината на плоската решетка е приблизително 1/10-1/15 на педя, докато издигането на извитата решетка е 1/6-1/8 на педя. Общата стоманена конструкция консумира само 30-50 кг/㎡ стомана.
Важни приложения
Спортни сгради: Стадиони (като външната конструкция на поддръжката на птицата на гнездото) и басейни, обхващащи ултра големи пропаст от 80-150 метра.
Транспортни центрове: Терминали на летището (като пекинския покрив на пръста на летището в Пекин Даксинг), постигане на без колони, прозрачни пространства.
Промишлени инсталации: Семинари за производство на въздухоплавателни средства, във връзка със суспендирана система за кранове.
Структура на системата и принцип на носене на товари
Съставена от стоманени кабели с висока якост, опъната мембрана и поддържаща структура, структурата постига стабилна, хиперболична форма чрез предварително напрежение. Мембраната е с дебелина само 0,5-1,5 mm и тежи по-малко от 1 kg/㎡, но въпреки това може да се похвали с якост на опън от 50-150 MPa. В комбинация с кабелната мрежа, тя дава възможност за неподдържани петна над 200 метра.
Иновативни области на приложение
Ландшафтна архитектура: сенници на стадион, търговски балдахини на Плаза
Екорхитектура: Ботанически градински оранжерии (Eden Project, UK), използвайки високото осветеност (95%) на ETFE филм, за да осигури естествено осветление
Временна архитектура: Големи изложбени зали (Национални павилиони на World Expo), подвижни и многократни за многократна употреба
Структурни характеристики и материални предимства
Кръглите стоманени тръби са свързани чрез пресичащи се заварени възли или гюсетни плочи, за да образуват тип фермастоманена конструкцияСистема за носене на товари. Флефурната скованост на стоманената тръба е с 30% -50% по-висока от тази на стоманената секция, а затворената секция предлага отлична устойчивост на корозия, което го прави особено подходящ за влажна/корозивна среда.
Разнообразни сценарии за кандидатстване
Промишлени инсталации: Тежли машини за растения (обхваща 40-60 метра), способни да издържат на окачени товари над 30 тона.
Мостово инженерство: Магистрални мостове (като моста на Гутиан във Вухан), с обхват до 150 метра и 60% намаляване на теглото в сравнение с бетонните мостове.
Изложбени сгради: Изложбени зали с големи разстояния (като панаирния комплекс в Кантон) постигат чист, естетически приятен дизайн с правоъгълни тръбни ферми.
