Принципи на проектиране на стабилността на стоманената конструкция

абстрактен: Като основна строителна форма в архитектурния дизайн, стоманена структура се използва широко в дизайна на големи работилници, мостове и високи сгради. Строителната стомана, използвана в стоманената конструкция, има много предимства като анти-деформация, устойчивост на корозия, устойчивост на земетресение и изисквания за опазване на околната среда, така че може да се използва широко в областта на архитектурния дизайн.

Когато стоманените конструкции се използват в строителни проекти, тяхната структурна стабилност, като решаващ показател, пряко определя качеството и експлоатационния живот на сградите. Базиран на K-homeГодините на опит в архитектурното проектиране, този документ обсъжда стабилността на стоманените конструкции в строителния инженеринг и предоставя справки за съответните проблеми.

предговор

В дългото развитие на строителните инженерни технологии стоманената конструкция заема важна позиция. В момента, като масова архитектурна структура, тя се използва широко в различни архитектурни проекти, особено в фабрики, мостове, летища, театри, супер високи сгради. и други големи сгради.

През миналия век, поради недостатъчно развитата технология за топене на стомана и високото съдържание на въглерод в строителната стомана, нейната здравина и устойчивост на корозия направиха стоманените конструкции неоценени в областта на архитектурния дизайн и някога бяха маргинализирани и почти елиминирани.

През последните години, с непрекъснатия напредък на технологията за топене на метали, широко се произвеждат строителни стомани с висока якост, висока якост, устойчива на корозия, а стоманените конструкции отново са предпочитани от архитектите и се използват все повече в различни проекти. По време на строителството той изигра положителна роля за намаляване на общото структурно тегло на сградата и подобряване на цялостната безопасност на сградата.

С непрекъснатото развитие на строителните технологии използването на стоманени конструкции става все по-широко и различни сложни условия на използване поставят сериозно изпитание за тяхната стабилност.

Концепцията за стоманена конструкция

Както подсказва името, стоманената конструкция е вид строителна конструкция, която използва стомана като основна суровина за структурна конструкция. Чрез различни стоманени компоненти като стоманени греди, стоманени плочи и стоманени колони се използват заваряване, занитване и други методи на свързване за снаждане и монтаж за изграждане на големи сгради. Стоманените конструкции използват различни видове стомана като основен материал.

За разлика от обикновения бетон и други строителни материали, стоманата има характеристиките на леко тегло, силна издръжливост и т.н. и може да издържи на по-големи сили. Следователно дизайнът на стоманена конструкция често се използва при проектирането на големи и средни сгради. Стоманената конструкция има стабилна структура и не се деформира лесно, което може да осигури добра безопасност и стабилност на сградата. Въпреки това, в някои специални случаи може да възникне и нестабилност на стоманената конструкция.

Има две често срещани ситуации: едната е, че прекомерният натиск директно действа върху точката на баланс на силите, което води до неравномерно напрежение върху конструкцията като цяло. Другото е, че поради дългосрочната употреба на стоманени конструктивни елементи вътрешната структура има проблеми като умствена умора и вътрешната структура губи своята поддържаща функция, което води до нестабилност на цялостната структура.

Преди да се проектира стоманена конструкция, е необходимо да се изяснят характеристиките на стабилността на тази конструкция, така че да има целенасочен процес на проектиране, да се избегнат структурни слабости, да се използват напълно предимствата на стоманените конструкции и да се направят стоманените конструкции в сградите по-добри роля.

Принципи за подобряване на проектната стабилност на стоманени конструкции

Стабилността на стоманената конструкция е най-важният фактор при проектирането на стоманената конструкция. В дългосрочната инженерна практика и теоретични изследвания инженерите и техниците са обобщили три принципа на проектиране за подобряване на стабилността на стоманената конструкция.

1. Принципът на стабилността

Принципът на стабилност на дизайна на стоманената конструкция изисква в етапа на изчертаване на чертежа на плана на дизайна на стоманената конструкция, чертежът на плана на стоманената конструкция трябва да бъде начертан в съответствие със съответните изисквания на различни сгради, като се фокусира върху осигуряването на опорните части в проектния чертеж на плана на стоманената конструкция и осигуряване на стабилността на опората в равнината на обекта.

Стабилността на стоманената конструкция в равнината е ядрото и основата на цялостната стабилност на цялата стоманена конструкция. Само като гарантираме, че компонентите на стоманената конструкция остават стабилни в равнината, можем да избегнем нестабилността на отделните позиции по време на последващия процес на триизмерно конструиране.

2. Принципът на единството

Прецизното изчисление е предпоставката и основата на дизайна на стоманената конструкция. При проектирането на рамки от стоманена конструкция, методът на изчисление и очакваните стойности на параметрите трябва да се определят според балансираната връзка между конкретната рамка и рамката.

Тази стъпка е ключът към изчисляването на силата на целия дизайн на стоманената конструкция. връзка. На практика обаче много дизайнери ще разчитат твърде много на личен опит и директно ще извършат изчислението на стабилността на рамката на стоманената конструкция според собствения си опит и ще пренебрегнат стъпките за изчисляване на баланса.

При този метод на работа липсват научни и изчерпателни изчислителни данни и е лесно да се причинят грешки при изчисляването на стабилната връзка. В резултат на това дизайнът на стоманената конструкция не отговаря на изискванията за структурна якост на сградата, което води до потенциални опасности за безопасността.

Следователно изчислението на равновесието и изчислението на стабилността трябва да се извършват едновременно и двете са незаменими и трябва да бъдат унифицирани.

3. Принципът на сътрудничеството

Цялата стоманена конструкция е съставена от множество единични компоненти на стоманена конструкция чрез заваряване, занитване, фиксиране с винтове и други свързващи средства и накрая образува голяма строителна конструкция. [3] Следователно в процеса на проектиране на стоманена конструкция трябва да се вземе предвид координацията на различни структурни компоненти, независимо дали големите или малките компоненти трябва да си сътрудничат помежду си и накрая могат да бъдат идеално комбинирани в солидна стоманена конструкция като цяло. При проектирането на стоманена конструкция стабилността на един компонент от стоманена конструкция не може да се разглежда само и условията на всички компоненти трябва да бъдат изчерпателно разгледани и трябва да се извърши прецизно комбинирано изчисление. Само когато всеки компонент е идеално съчетан, цялата конструкция може да бъде много стабилна, да увеличи максимално ролята на всеки компонент и да осигури цялостната здравина на конструкцията.

Ключовите точки на дизайна на стабилността на стоманената конструкция

1. Силов дизайн

Един от най-важните показатели за стоманената конструкция е нейното ниво на напрежение. При проектирането носещата способност на стоманената конструкция е на първо място.

Стоманената конструкция обикновено приема T-образен или L-образен дизайн, който се счита за стабилност на конструкцията. Използването на тези две форми може добре да разпредели общото тегло на сградата и да постигне целта за балансирана опора.

В практиката на строителния инженеринг стоманената конструкция е обща конструкция по периферията на сграда, която играе роля в поддържането на сградата. В цялостния дизайн на сградата използването на стоманени конструкции трябва да следва максимално принципа на симетрия.

Целта е да се позволи на всяка стоманена конструкция да понесе равномерно силата на цялата сграда и да се предотврати отделните стоманени конструкции да поемат твърде голям или твърде малък натиск.

В допълнение, изискванията за напрежение и стабилност за различните части на стоманената конструкция също са различни. Например, изискването за фиксираната опора в стоманената конструкция е да се предотврати изместване, така че носещият капацитет на тази част трябва да бъде висок, но за рамката на стоманената греда, освен че играе надлъжна опорна роля, тя също е е необходимо да се обмисли предотвратяването на това да се случи в хоризонтално положение.

Характеристиките на напрежението на различните части на стоманената конструкция трябва да бъдат отразени в проекта, за да се избегне нестабилност поради недостатъчно внимание. И накрая, специфичната строителна операция на стоманената конструкция също е много важна. Строителният персонал на място трябва стриктно да следва проектните чертежи, да сведе до минимум грешките в строителството, да засили взаимното сътрудничество между отделите, да извършва строителството в строго съответствие със стандартите и да засили управлението на детайлите.

2. Антикорозионен дизайн

Сградите ще претърпят ерозия при различни природни условия, когато се използват в различни среди. При среда за специална употреба, като влажност и солен спрей, поради присъщите характеристики на металите, те лесно се поддават на корозия и се отразява на тяхната стабилност.

Като цяло металните материали са податливи както на галванична, така и на химическа корозия. Съвременната наука за материалите е разработила антикорозионни покрития за различни условия на околната среда за среда на използване на метали, използвани в строителството.

Във влажна среда намазването на антикорозионна боя върху повърхността на стоманената конструкция може да изолира вода и въздух, два основни фактора, които причиняват корозия на метала, и да предотврати корозията на стоманената конструкция. За стоманени конструкции, използвани в среда с висока соленост, е лесно да се предизвика електрохимична корозия с натриеви йони в морската вода.

Според принципа на електрохимичната реакция, металният материал става един от продуктите. Този метод може да реши проблема със стоманените конструкции. Проблем с корозията, за да се осигури здравината на самата стоманена конструкция и да се постигне стабилност на конструкцията.

3. Дизайн, свързан със стабилността

В процеса на проектиране и изграждане на стоманена конструкция, в допълнение към завършването на изчисляването на стабилността, е необходимо също така да се засили проверката на цялата стоманена конструкция. Стриктната проверка е ключовата връзка за гарантиране, че материалите от стоманената конструкция са квалифицирани и отговарят на изискванията за проектиране. Методът за изчисляване на критичното налягане е общ метод за прогнозиране на стойността на налягането на стоманени конструкции по време на действителна употреба и често се използва за изпитване на стоманени конструкции.

Когато резултатът от измерването на напрежението върху стоманената конструкция надвиши критичната стойност, това доказва, че нейната стабилност е била разрушена и дизайнът на напрежението на стоманената конструкция трябва да се коригира навреме, за да се избегне нестабилност.

Обърнете внимание на анализа на силата на всяка част вътре в стоманената конструкция, оптимизирайте детайлите на силата на частите, избягвайте проблема с неравномерната сила и повлияйте на цялостната структурна безопасност. В обобщение, стабилността на стоманената конструкция има решаващо влияние върху цялостната безопасност и експлоатационния живот на сградата.

В процеса на проектиране на стоманената конструкция дизайнерът трябва да извърши прецизни изчисления, да разгледа изчерпателно силовата връзка между компонентите и да направи добра антикорозионна обработка на стоманата, да избегне недостатъците на стоманената конструкция в най-голяма степен и да даде пълна да се възползват от предимствата на стоманената конструкция, като по този начин насърчават непрекъснатия напредък на архитектурния дизайн.