Podstawowe wprowadzenie do konstrukcji stalowych

Definicja
Stal charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, lekkością, dobrą ogólną sztywnością i dużą odpornością na odkształcenia, dzięki czemu jest szczególnie odpowiednia do budowy budynków o dużej rozpiętości, bardzo wysokich i bardzo ciężkich; materiał ma dobrą jednorodność i izotropię oraz jest idealnie sprężystym ciałem, które najlepiej odpowiada podstawowym założeniom ogólnej mechaniki inżynieryjnej; materiał ma dobrą plastyczność i wytrzymałość, może mieć duże odkształcenia i dobrze wytrzymuje obciążenia dynamiczne; okres budowy jest krótki; ma wysoki stopień uprzemysłowienia i może być produkowany z wysokim stopniem mechanizacji.
Konstrukcje stalowe powinny być wykonane ze stali o wysokiej wytrzymałości, aby znacznie zwiększyć ich granicę plastyczności; ponadto należy walcować nowe rodzaje stali, takie jak stal o przekroju H (znana również jako stal o szerokim kołnierzu) i stal o przekroju T, a także blachy faliste, aby sprostać potrzebom konstrukcji o dużej rozpiętości i budynków bardzo wysokich.
Ponadto istnieje lekki system konstrukcji stalowej bez mostków termicznych. Sam budynek nie jest energooszczędny. Technologia ta wykorzystuje sprytne specjalne łączniki, aby rozwiązać problem mostków zimnych i ciepłych w budynku; mała konstrukcja kratownicowa pozwala na przechodzenie kabli i rur wodnych przez ścianę, co jest wygodne dla budownictwa i dekoracji.
Cechy
1. Wysoka wytrzymałość materiału i niska waga
Stal ma wysoką wytrzymałość i wysoki moduł sprężystości. W porównaniu z betonem i drewnem, jej stosunek gęstości do granicy plastyczności jest stosunkowo niski. Dlatego w tych samych warunkach naprężenia konstrukcja stalowa ma mały przekrój poprzeczny i lekką wagę, co ułatwia transport i montaż. Nadaje się do konstrukcji o dużych rozpiętościach, dużych wysokościach i dużych obciążeniach.
2. Stal charakteryzuje się dobrą wytrzymałością, plastycznością, jednorodnością materiału i wysoką niezawodnością konstrukcyjną
Nadaje się do przenoszenia obciążeń udarowych i dynamicznych, z dobrą odpornością sejsmiczną. Wewnętrzna struktura stali jest jednolita i zbliżona do izotropowego ciała jednorodnego. Rzeczywista wydajność robocza konstrukcji stalowej jest bardziej zgodna z teorią obliczeniową. Dlatego konstrukcja stalowa ma wysoką niezawodność.
3. Wysoki stopień mechanizacji w produkcji i montażu konstrukcji stalowych
Elementy konstrukcji stalowych są łatwe do wytworzenia w fabrykach i montażu na miejscu. Gotowe produkty zmechanizowanych elementów konstrukcji stalowych wytwarzanych w fabrykach charakteryzują się wysoką precyzją, wysoką wydajnością produkcji, szybką szybkością montażu na miejscu i krótkim okresem budowy. Konstrukcja stalowa jest konstrukcją o najwyższym stopniu uprzemysłowienia.
4. Dobre właściwości uszczelniające konstrukcji stalowej
Ponieważ konstrukcję spawaną można całkowicie uszczelnić, można z niej budować pojemniki wysokociśnieniowe, duże zbiorniki oleju, rury ciśnieniowe itp., zapewniając dobrą szczelność powietrzną i wodoszczelność.
5. Konstrukcja stalowa jest odporna na ciepło, ale nie na ogień.
Gdy temperatura jest poniżej 150 stopni, właściwości stali zmieniają się nieznacznie. Dlatego konstrukcja stalowa nadaje się do gorących warsztatów, ale gdy powierzchnia konstrukcji jest poddawana promieniowaniu cieplnemu około 150 stopni, powinna być chroniona płytami izolacyjnymi. Gdy temperatura wynosi 300 stopni -400 stopni, wytrzymałość i moduł sprężystości stali znacznie spadną. Gdy temperatura wynosi około 600 stopni, wytrzymałość stali zmierza do zera. W budynkach ze specjalnymi wymaganiami ochrony przeciwpożarowej, konstrukcje stalowe muszą być chronione materiałami ogniotrwałymi w celu poprawy poziomu odporności ogniowej.
6. Słaba odporność konstrukcji stalowej na korozję
Szczególnie w wilgotnych i korozyjnych środowiskach łatwo rdzewieje. Zazwyczaj konstrukcje stalowe muszą być zabezpieczone przed rdzą, ocynkowane lub pomalowane i regularnie konserwowane. W przypadku konstrukcji platform wiertniczych na wodzie morskiej wymagane są specjalne środki, takie jak „ochrona anodą bloku cynkowego”, aby zapobiec korozji.
7. Niskoemisyjne, energooszczędne, ekologiczne i przyjazne dla środowiska, nadające się do ponownego użycia
Rozbiórka budynków o konstrukcji stalowej rzadko wiąże się z powstaniem odpadów budowlanych, a stal można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać.
Historia rozwoju
Chociaż Chiny osiągnęły sukcesy w konstrukcji żelaznej w początkach, przez długi czas pozostawały na poziomie budynków żelaznych. Dopiero pod koniec XIX wieku mój kraj zaczął przyjmować nowoczesne konstrukcje stalowe. Po założeniu Nowych Chin zastosowanie konstrukcji stalowych poczyniło duże postępy, znacznie przewyższając przeszłość zarówno pod względem ilości, jak i jakości. Podłoga lekkiej konstrukcji stalowej składa się z giętej na zimno cienkościennej ramy stalowej lub belki kompozytowej, płyty konstrukcyjnej OSB podłogi, podpór, łączników itp. Zastosowane materiały to płyta wiórowa, płyta cementowo-włóknowa i sklejka. Na tych lekkich podłogach każdy metr kwadratowy może wytrzymać obciążenie od 316 do 365 kilogramów.
Liczba budynków o konstrukcji stalowej wskazuje na siłę ekonomiczną i rozwój gospodarczy kraju lub regionu. Po roku 2000 gospodarka narodowa mojego kraju znacznie wzrosła, siła narodowa została znacznie zwiększona, a produkcja stali stała się światową potęgą. W budownictwie proponuje się „aktywne i rozsądne wykorzystanie stali”, a od tego czasu kajdany „ograniczenia wykorzystania stali” zostały zrzucone. Budynki o konstrukcji stalowej stopniowo rosły w obszarach rozwiniętych gospodarczo. Szczególnie około 2008 r., napędzany Igrzyskami Olimpijskimi, nastąpił boom w budownictwie konstrukcji stalowych. Silny popyt rynkowy promował szybki rozwój budownictwa konstrukcji stalowych i zbudowano dużą liczbę obiektów o konstrukcji stalowej, lotnisk, stacji i wysokich budynków. Wśród nich niektóre budynki o konstrukcji stalowej mają poziom światowej klasy pod względem technologii produkcji i instalacji, takie jak Narodowy Stadion Olimpijski i inne budynki.
Po igrzyskach olimpijskich budynki o konstrukcji stalowej zyskały popularność i są stale rozwijane. Konstrukcje stalowe są szeroko stosowane w budynkach, kolejnictwie, mostach i budynkach mieszkalnych. Istnieją dziesiątki tysięcy przedsiębiorstw o ​​różnej wielkości, a zaawansowany na świecie sprzęt do przetwarzania konstrukcji stalowych jest zasadniczo kompletny, taki jak wielogłowicowe wielowymiarowe wiertarki, wielowymiarowe maszyny do cięcia rur stalowych, automatyczne spawarki do blach falistych itp. Ponadto poziom przetwarzania i produkcji setek przedsiębiorstw o ​​konstrukcji stalowej jest na zaawansowanym poziomie na świecie, takim jak specjalistyczne i pierwszorzędne przedsiębiorstwa produkujące konstrukcje stalowe. Roczna produkcja stali wynosi ponad 600 milionów ton, a różnorodność stali może w pełni zaspokoić potrzeby budowlane. Specyfikacje projektu konstrukcji stalowej, normy materiałowe konstrukcji stalowej, specyfikacje akceptacji jakości konstrukcji konstrukcji stalowej, a także różne profesjonalne specyfikacje i metody przedsiębiorstwa są zasadniczo kompletne. [1]
Przemysły downstream konstrukcji stalowych mają duży wpływ na rozwój przemysłu konstrukcji stalowych. Ich zmiany popytu bezpośrednio determinują przyszły rozwój przemysłu.
1. Przemysłami górnego biegu łańcucha dostaw konstrukcji stalowych są przemysły dostarczające surowce, takie jak stal
Przemysł stalowy jest materialną podstawą rozwoju przemysłu konstrukcji stalowych. Postęp technologiczny przemysłu stalowego stworzył korzystne warunki do stosowania konstrukcji stalowych. Niektóre duże krajowe firmy stalowe rozpoczęły badania i rozwój odmian i technologii stali do konstrukcji budowlanych. Sukcesywnie opracowywały stal o wysokiej wytrzymałości i stal ognioodporną, odporną na warunki atmosferyczne, odporną na wodę morską, odporną na rozdarcie lamelowe i odporną na niskie temperatury, a także stal w kształcie litery H, wysokowydajne blachy stalowe powlekane kolorem, stal giętą na zimno itp., kładąc dobry fundament pod rozwój przemysłu konstrukcji stalowych.
2. Wpływ upstream i downstream na branżę
Górny bieg konstrukcji stalowych to głównie przemysł stalowy. Wahania cen produktów stalowych bezpośrednio wpływają na koszty zaopatrzenia w przemyśle. Ogólnie rzecz biorąc, górny bieg jest zasadniczo przemysłem konkurencyjnym, produkującym różne rodzaje blach stalowych, rur stalowych, profili stalowych i innych materiałów stalowych stosowanych w konstrukcjach stalowych, wśród których stal w kształcie litery H oraz blachy średnie i grube są najczęściej stosowanymi produktami w budynkach o konstrukcji stalowej. Dane z badań branżowych pokazują, że produkcja stali surowej osiągnęła 696 milionów ton w 2011 r., a produkcja była stosunkowo nasycona, a surowce wymagane do produkcji konstrukcji stalowych mogą uzyskać stabilne dostawy.
Przemysły downstream mają duży wpływ na rozwój przemysłu konstrukcji stalowych, a zmiany ich popytu bezpośrednio determinują przyszły rozwój przemysłu. Konstrukcje stalowe mają wszechstronne zalety, takie jak wysoka wytrzymałość, lekkość, dobra odporność na wstrząsy sejsmiczne, wysoki stopień uprzemysłowienia, krótki okres budowy, duża plastyczność, oszczędność energii i ochrona środowiska. Są szeroko stosowane w zakładach przemysłowych, budownictwie infrastruktury miejskiej, budownictwie kulturalnym, edukacyjnym i sportowym, energetyce, mostach, inżynierii naftowej na morzu, lotnictwie i innych gałęziach przemysłu, a przestrzeń rynkowa stopniowo się rozszerza. Ponadto, gdy rynek konstrukcji stalowych mieszkalnych dokona przełomu i stopniowo zastąpi tradycyjne formy budowlane w dziedzinie budownictwa mieszkaniowego, przemysł konstrukcji stalowych zapoczątkuje eksplozywny wzrost.
Aplikacja
System dachowy
Składa się z ramy dachu, konstrukcyjnego panelu OSB, warstwy wodoodpornej, lekkiej dachówki (metalowej lub asfaltowej) i powiązanych łączników. Wygląd lekkiej konstrukcji dachu stalowego Matt Building można łączyć na wiele sposobów. Istnieje również wiele materiałów. Pod warunkiem zapewnienia technologii wodoodpornej istnieje wiele opcji wyglądu.
Struktura ściany
Ściana domu o lekkiej konstrukcji stalowej składa się głównie z kolumny ramy ściennej, górnej belki ściennej, dolnej belki ściennej, podpory ściennej, panelu ściennego i łączników. Wewnętrzna pozioma ściana domu o lekkiej konstrukcji stalowej jest zazwyczaj używana jako ściana nośna konstrukcji. Słup ścienny jest lekkim elementem stalowym w kształcie litery C. Grubość ściany jest określana zgodnie z obciążeniem, zwykle 0.84 do 2 mm, a odstęp między słupami ściennymi wynosi zazwyczaj od 400 do 600 mm. Ten układ konstrukcji ściennej domu o lekkiej konstrukcji stalowej może skutecznie przenosić i niezawodnie przenosić obciążenia pionowe i jest łatwy w ustawieniu.