Empat Sistem Struktur Keluli Utama
Struktur keluli dikelaskan mengikut sistem struktur dan tingkah laku menahan beban-ke dalam empat jenis arus perdana: struktur rangka portal, struktur rangka, struktur kekuda dan struktur rangka ruang. Setiap sistem mempunyai ciri yang berbeza dalam keupayaan span, tingkah laku beban, kos dan kelajuan pembinaan. Panduan ini menerangkan setiap jenis dan menyediakan kriteria pemilihan berorientasikan projek-untuk kontraktor kejuruteraan, firma reka bentuk dan pemilik projek.
Struktur bingkai portal
Bingkai portal ialah sistem-bertingkat rendah bagi lajur menegak dan kasau bumbung bercerun yang disambungkan oleh sambungan tegar,-tahan momen, yang menghilangkan lajur dalaman dan mewujudkan ruang rentang yang jelas-luas. Komponen utama ialah tiang, kasau, kurungan cucur atap, purlins dan girts, dan bracing longitudinal. Laluan muatan adalah mudah dan terus, dan sistem biasanya dikonfigurasikan sebagai satu-jalur atau berbilang-jalur dengan pangkalan lajur yang disematkan atau tetap. Ia sesuai dengan-gudang satu tingkat, kilang, garaj dan dewan pameran, serta dicirikan oleh pembinaan pantas dan kos rendah.
Struktur bingkai (bingkai momen).
Struktur rangka keluli ialah sistem rangka tiang menegak dan rasuk berbentuk I-mendatar yang disambungkan oleh sambungan tegar atau disematkan, membentuk sistem penahan beban ruang-untuk beban menegak (berat-diri, beban lantai) dan beban sisi (angin, seismik). Ia menawarkan susun atur yang fleksibel, penggunaan ruang yang tinggi dan integriti keseluruhan yang kukuh, dan merupakan sistem struktur utama untuk-bertingkat dan{5}}bangunan industri bertingkat, pejabat, pusat beli-belah, hotel dan bingkai sokongan peralatan.
Struktur kekuda
Struktur kekuda ialah rangka kerja anggota lurus yang disusun dalam unit segi tiga, menahan beban melalui tegangan paksi dan mampatan. Ia menampilkan-berat diri yang ringan, keupayaan rentang yang besar dan kekakuan yang tinggi, menjadikannya ideal untuk bumbung-panjang arena sukan, pusat pameran dan terminal lapangan terbang, serta jambatan dan ledakan kren.
Struktur kerangka ruang
Rangka ruang ialah sistem kekuda tegar tiga dimensi bagi anggota linear dan penyambung nod yang saling bersambung, seperti sambungan sfera berongga yang dikimpal, sambungan sfera berbolted dan sambungan plat keluli. Ia mengagihkan beban dalam semua arah merentasi matriks geometri, mencapai jarak bebas lajur-yang besar dengan rintangan seismik dan angin yang kuat. Ia digunakan untuk teater, natatorium, kubah,-kanopi stesen tol dan ruang menunggu.
Cara Memilih Sistem Struktur Keluli yang Betul
Dengan ketinggian bangunan dan bilangan tingkat
Untuk-bangunan industri satu tingkat, gudang dan bengkel ringkas, struktur bingkai portal menawarkan susun atur yang fleksibel dan kos keseluruhan yang lebih rendah. Untuk bangunan-berbilang tingkat, bingkai keluli bercantum-tegar memberikan kestabilan keseluruhan dan memenuhi keperluan menegak dan seismik bagi pembinaan-bertingkat sederhana.
Mengikut rentang bumbung dan keperluan spatial
Bingkai portal adalah menjimatkan untuk rentang sederhana konvensional dalam-bangunan satu tingkat. Struktur kekuda menyediakan bangunan awam yang besar yang memerlukan ruang-ruang kosong dengan rentang yang lebih besar dan bingkai ruang dipilih untuk rentang ultra-besar, geometri melengkung tidak sekata dan pengagihan beban tiga-dimensi.
Mengikut jenis beban dan keadaan kerja
Bangunan beban statik biasa-dilengkapi dengan baik oleh bingkai portal atau bingkai keluli. Bangunan kilang tugas berat-dengan kren atas memerlukan bingkai yang diperkukuh dengan kekukuhan anggota dan sendi yang dipertingkatkan. Untuk kegempaan tinggi, tekanan angin tinggi atau keadaan suhu-rendah, rangka ruang menawarkan pengagihan beban yang lebih seragam dan keselamatan keseluruhan yang lebih tinggi.
Mengikut bajet dan jadual projek
Bingkai portal mempunyai lebih sedikit ahli dan tahap prefabrikasi yang tinggi, memberikan tempoh pembinaan yang paling singkat dan kos yang paling menjimatkan. Kekuda keluli dan bingkai berbilang-tingkat mengimbangi kualiti dan kecekapan untuk kebanyakan projek awam dan komersial. Bingkai ruang memerlukan fabrikasi tersuai dan pemasangan khusus dan biasanya dikhaskan untuk bangunan mercu tanda.
Dengan penyelenggaraan dan pengembangan masa hadapan
Bingkai keluli berbilang-tingkat dengan susun atur fleksibel menyesuaikan diri dengan baik pada penambahan menegak dan pengubahsuaian spatial masa hadapan. Struktur rangka kekuda dan ruang, dengan kestabilan keseluruhannya yang tinggi, sesuai dengan bangunan awam yang memerlukan hayat perkhidmatan yang panjang dan penyelenggaraan yang rendah.
Jadual Cadangan Pemilihan
| Senario projek | Sistem yang disyorkan | Alasan teras |
|---|---|---|
| Kilang dan gudang-satu tingkat | Struktur bingkai portal | Struktur mudah, beberapa komponen, kos rendah, pemasangan dan pemasangan yang cepat |
| Pejabat berbilang-bangunan pejabat dan komersial | Struktur bingkai berbilang-tingkat | Sambungan tegar, rintangan seismik yang kuat, pembahagian tingkat yang mudah |
| Bumbung-besar dan tempat awam | Struktur kekuda | Berat ringan, ketegaran tinggi, prestasi rentang yang sangat baik untuk bumbung terbuka |
| Bangunan-besar dan mercu tanda yang sangat besar | Bingkai ruang / grid ruang | Sistem tegasan tiga-dimensi, pengagihan beban seragam, boleh disesuaikan dengan bentuk kompleks |
| Kilang tugas berat-dengan kren | Bingkai / bingkai portal yang diperkukuh | Ketegaran anggota dan sendi yang dipertingkatkan untuk kren berat dan beban dinamik |
Pengesyoran ini digunakan pada senario kejuruteraan konvensional. Cuaca melampau,-rentang yang sangat tinggi, beban khas atau bentuk seni bina yang diperibadikan memerlukan reka bentuk dan pengoptimuman struktur tersuai.
Soalan Lazim
Mengapakah segitiga digunakan dalam kekuda keluli?Susunan segi tiga tidak berubah bentuk di bawah beban: setiap anggota membawa tegangan paksi atau mampatan sahaja, yang menjadikan kekuda secara semula jadi stabil dan sangat cekap dalam penggunaan bahan.
Apakah perbezaan antara bingkai dan bingkai ruang?bingkai menahan beban terutamanya dalam satah, melalui lajur dan rasuk dalam reka letak dua-dimensi. Bingkai ruang ialah grid saling kunci tiga-dimensi yang mengagihkan beban ke semua arah, yang sesuai dengan bumbung terbuka yang sangat besar dan geometri kompleks.
Adakah struktur keluli pasang siap?ya. Kebanyakan komponen dibuat dan disalut di kilang, kemudian diangkut dan diikat bersama di tapak, yang memendekkan tempoh pembinaan dan meningkatkan kawalan kualiti.
Mengapakah struktur bingkai digunakan untuk-bangunan tinggi?Kerangka keluli menawarkan nisbah kekuatan-kepada-berat yang tinggi, jadi struktur itu menyokong beratnya sendiri dengan cekap sambil menahan angin dan daya seismik; sambungan tegar mengagihkan beban sisi melalui keseluruhan sistem.
Bagaimanakah struktur kekuda menjimatkan kos bahan?Oleh kerana ahli bekerja dalam ketegangan atau mampatan tulen, bahagian penuh digunakan dengan cekap, mengurangkan jumlah tan keluli yang diperlukan untuk menyokong rentang terbuka yang besar berbanding dengan alternatif-web pepejal.