Inom konstruktionsteknik,stålstrukturer, med deras effektiva mekaniska egenskaper och flexibla designfunktioner, har blivit ett viktigt val för modern arkitektur. För nybörjare är det nyckeln till att låsa professionella möjligheter. Nedan,Lejonkommer systematiskt att förklara fem typiska strukturer: lätta stålportalramar, stålramar, stålnätramar, kabelmembranstrukturer och rörstålar.
Kärnstruktur och bärande egenskaper
Light Steel PortalstålstrukturBestår av en portalram, ett purlinsystem (C/Z-stål) och ett stödsystem som bildar ett plan bärande system. Dess kärnfördel ligger i dess variabla tvärsnittsdesign, där strål- och kolonnens tvärsnitt optimeras enligt interna krafter, vilket uppnår effektivt materialutnyttjande. Användningen av lätta korrugerade stålark för tak och väggar minskar grundbelastningen med 40% -60% jämfört med betongstrukturer.
Typiska applikationsscenarier
Det är lämpligt för industribyggnader (lätta fabriker, lager och logistik) och kommersiella anläggningar (utställningshallar och garage) med enstaka spann på 20-30 meter och takfot på upp till 10 meter. Konstruktionen tar bara 4-8 veckor, och kostnaden är 20% -30% lägre än betongstrukturer.
Strukturella egenskaper och systemfördelar
Ett rumsligt bärande system som består av stålkolonner (H-formade stål/cirkulära stålrör) och stålbalkar (H-formade stål-/kompositbalkar) anslutna via styva leder (helt svetsade/bultade/svetsade hybrid) kan rymma stora kolonnavstånd som överstiger 9 meter. Genom att kombinera ledade leder med stödsystemet,Stålstrukturkan flexibelt anpassa sig till olika seismiska befästningskrav.
Tillämpliga byggtyper
Multi-våningar reklam: 5-15 våningar kontorsbyggnader (som Soho-byggnader), med fritt delbara golvplaner för att uppfylla öppna kontorskrav.
Industrial: Tunga workshops (som bearbetningsverkstäder) som kan rymma överskranar över 50 ton.
Seismiska resistenta byggnader: Dess höga duktilitet gör det till den föredragna strukturen för jordbävningsbenägna områden.
Geometrisk sammansättning och mekaniska fördelar
Ett rumsligt bärande system som består av stålrörsformade medlemmar anslutna via sfäriska leder i ett rutmönster uppnår balanserad dubbelriktad böjningsstyvhet. Det platta rutnätets tjocklek är ungefär 1/10-1/15 i spännvidden, medan den böjda rutnätets stigning är 1/6-1/8 i spännvidden. Den totala stålstrukturen förbrukar endast 30-50 kg/㎡ stål.
Viktiga applikationer
Sportbyggnader: Stadioner (som Bird's Nests yttre stödstruktur) och simbassänger, som täcker ultra-stora spann på 80-150 meter.
Transportnav: Flygplatsterminaler (som Peking Daxing Airport's Finger Pier-tak), och uppnår kolumnfria, transparenta utrymmen.
Industrianläggningar: Flygplanstillverkningsverkstäder, i samband med ett upphängt kransystem.
Systemstruktur och bärande princip
Genom att bestå av höghållfast stålkablar, ett spännande membran och en stödjande struktur uppnår strukturen en stabil, hyperbolisk form genom förbestämd. Membranet är bara 0,5-1,5 mm tjockt och väger mindre än 1 kg/㎡, men har ändå en draghållfasthet på 50-150 MPa. Kombinerat med kabelnätet möjliggör det stöd som inte stöds över 200 meter.
Innovativa tillämpningsområden
Landskapsarkitektur: Stadiumtak, kommersiella torgtak
Eco-architecture: Botanical Garden Greenhouses (Eden Project, UK), med hjälp av den höga ljusöverföringen (95%) av ETFE-film för att ge naturlig belysning
Tillfällig arkitektur: Stora utställningshallar (World Expo National Pavilions), avtagbar och återanvändbar
Strukturella funktioner och materiella fördelar
Cirkulära stålrör är anslutna genom korsande svetsade noder eller gussetplattor för att bilda en facktypstålstrukturbärande system. Böjningsstyvheten hos stålrörssektionen är 30% -50% högre än för H-sektionsstål, och den stängda sektionen erbjuder utmärkt korrosionsbeständighet, vilket gör det särskilt lämpligt för fuktiga/frätande miljöer.
Olika applikationsscenarier
Industrianläggningar: Tunga tak av tunga maskiner (sträcker sig över 40-60 meter), som kan motstå upphängda laster som överstiger 30 ton.
Bridge Engineering: Highway Truss Bridges (som Gutian Bridge i Wuhan), med spann upp till 150 meter och en 60% viktminskning jämfört med betongbroar.
Utställningsbyggnader: Stora utställningshallar (som Canton Fair Complex) uppnår en ren, estetiskt tilltalande design med rektangulära rörstolar.
