Principi projektovanja stabilnosti čelične konstrukcije

sažetak: Kao glavni građevinski oblik u arhitektonskom projektovanju, čelićna konstrukcija se široko koristi u dizajnu velike radionice, mostove i visoke zgrade. Konstrukcijski čelik koji se koristi u čeličnoj konstrukciji ima mnoge prednosti kao što su antideformacija, otpornost na koroziju, otpornost na potrese i zahtjeve zaštite okoliša, tako da se može široko koristiti u području arhitektonskog dizajna.

Kada se čelične konstrukcije koriste u građevinskim projektima, njihova strukturna stabilnost, kao ključni pokazatelj, direktno određuje kvalitetu i vijek trajanja zgrada. Na osnovu K-homeVišegodišnje iskustvo u arhitektonskom projektovanju, ovaj rad razmatra stabilnost čeličnih konstrukcija u građevinarstvu i daje reference za odgovarajuća pitanja.

Predgovor

U dugom razvoju tehnologije građevinarstva, čelična konstrukcija zauzima značajno mjesto. Trenutno, kao glavna arhitektonska struktura, široko se koristi u različitim arhitektonskim projektima, posebno u fabrike, mostovi, aerodromi, pozorišta, super visoke zgrade. i druge velike zgrade.

U prošlom stoljeću, zbog nerazvijene tehnologije topljenja čelika i visokog sadržaja ugljika u konstrukcijskom čeliku, njegova žilavost i otpornost na koroziju učinili su da čelične konstrukcije nisu bile cijenjene u području arhitektonskog projektovanja, a nekada su bile marginalizirane i gotovo eliminirane.

Posljednjih godina, kontinuiranim napretkom tehnologije topljenja metala, naširoko se proizvodi građevinski čelik visoke čvrstoće, visoke žilavosti, otporan na koroziju, a čelične konstrukcije su ponovo favorizirane od strane arhitekata, te se sve više koriste u različitim projektima. Tokom izgradnje, igrao je pozitivnu ulogu u smanjenju ukupne konstrukcijske težine zgrade i poboljšanju ukupne sigurnosti zgrade.

Kontinuiranim razvojem tehnologije gradnje, upotreba čeličnih konstrukcija je postala sve ekstenzivnija, a različiti složeni uvjeti korištenja postavili su težak test za njenu stabilnost.

Koncept čelične konstrukcije

Kao što ime govori, čelična konstrukcija je vrsta građevinske konstrukcije koja koristi čelik kao glavnu sirovinu za konstrukciju konstrukcija. Kroz različite čelične komponente kao što su čelične grede, čelične ploče i čelični stupovi, zavarivanje, zakivanje i druge metode povezivanja koriste se za spajanje i montažu za izgradnju velikih zgrada. Čelične konstrukcije koriste različite vrste čelika kao glavni materijal.

Za razliku od običnog betona i drugih građevinskih materijala, čelik ima karakteristike male težine, jake žilavosti itd. i može izdržati veće sile. Stoga se dizajn čeličnih konstrukcija često koristi u projektiranju velikih i srednjih zgrada. Čelična konstrukcija ima stabilnu strukturu i nije lako deformisana, što može pružiti dobru sigurnost i stabilnost zgrade. Međutim, u nekim posebnim slučajevima može doći i do nestabilnosti čelične konstrukcije.

Postoje dvije uobičajene situacije: jedna je da prekomjerni pritisak direktno djeluje na tačku ravnoteže sila, što rezultira neravnomjernim naprezanjem na strukturu u cjelini. Drugi je da zbog dugotrajne upotrebe čeličnih konstrukcijskih elemenata, unutarnja struktura ima problema kao što je mentalni zamor, a unutarnja struktura gubi svoju potpornu funkciju, što rezultira nestabilnošću cjelokupne strukture.

Prije projektovanja čelične konstrukcije, potrebno je razjasniti karakteristike stabilnosti ove konstrukcije, kako bi se imao ciljani proces projektiranja, izbjegle konstruktivne slabosti, dale punu ulogu prednostima čeličnih konstrukcija i učinile da čelične konstrukcije u zgradama igraju bolje. uloga.

Principi poboljšanja stabilnosti dizajna čeličnih konstrukcija

Stabilnost čelične konstrukcije je najvažniji faktor u projektovanju čelične konstrukcije. U dugogodišnjoj inženjerskoj praksi i teorijskim istraživanjima, inženjeri i tehničari su saželi tri principa projektovanja za poboljšanje stabilnosti čelične konstrukcije.

1. Princip stabilnosti

Načelo stabilnosti projektovanja čelične konstrukcije zahteva da se u fazi izrade planskog crteža projekta čelične konstrukcije nacrta planski crtež čelične konstrukcije prema odgovarajućim zahtevima različitih zgrada, fokusirajući se na obezbeđivanje potpornih delova u planski crtež čelične konstrukcije i osiguranje stabilnosti nosača u ravnini gradilišta.

Stabilnost čelične konstrukcije na ravni je jezgro i temelj ukupne stabilnosti cijele čelične konstrukcije. Samo osiguravanjem da komponente čelične konstrukcije ostanu stabilne na ravni, možemo izbjeći nestabilnost pojedinačnih pozicija tokom naknadnog procesa trodimenzionalne konstrukcije.

2. Princip jedinstva

Precizan proračun je premisa i temelj projektovanja čelične konstrukcije. Prilikom projektovanja okvira čelične konstrukcije, metod proračuna i očekivane vrednosti parametara treba odrediti prema balansiranom odnosu između konkretnog okvira i okvira.

Ovaj korak je ključ za proračun sile cjelokupnog dizajna čelične konstrukcije. veza. Međutim, u praksi će se mnogi dizajneri previše oslanjati na lično iskustvo, te će direktno izvršiti proračun stabilnosti okvira čelične konstrukcije prema vlastitom iskustvu i zanemariti korake proračuna balansa.

Ovom načinu rada nedostaju naučni i sveobuhvatni proračunski podaci, te je lako uzrokovati greške u proračunu stabilnog odnosa. Kao rezultat toga, dizajn čelične konstrukcije ne ispunjava zahtjeve strukturalne čvrstoće zgrade, što rezultira potencijalnim sigurnosnim opasnostima.

Dakle, proračun ravnoteže i proračun stabilnosti treba da se obavljaju istovremeno, a to dvoje je neophodno i treba ih objediniti.

3. Princip saradnje

Čitava čelična konstrukcija se sastoji od više pojedinačnih komponenti čelične konstrukcije zavarivanjem, zakivanjem, pričvršćivanjem vijcima i drugim sredstvima za povezivanje, i na kraju formira veliku građevinsku strukturu. [3] Stoga, u procesu projektiranja čelične konstrukcije, mora se uzeti u obzir koordinacija različitih strukturnih komponenti, bilo da velike ili male komponente moraju međusobno sarađivati, i konačno se mogu savršeno kombinirati u čvrstu čeličnu konstrukciju kao cjelinu. U projektovanju čelične konstrukcije ne može se uzeti u obzir samo stabilnost jedne komponente čelične konstrukcije, već se moraju sveobuhvatno razmotriti uslovi svih komponenti i izvršiti precizan kombinovani proračun. Samo kada je svaka komponenta savršeno usklađena, cijela konstrukcija može biti visoko stabilna, maksimizirati ulogu svake komponente i osigurati ukupnu čvrstoću strukture.

Ključne tačke dizajna stabilnosti čelične konstrukcije

1. Dizajn sile

Jedan od najvažnijih pokazatelja čelične konstrukcije je njen nivo naprezanja. Prilikom projektiranja, nosivost čelične konstrukcije je na prvom mjestu.

Čelična konstrukcija općenito ima dizajn u obliku slova T ili L, što se smatra stabilnošću konstrukcije. Upotreba ova dva oblika može dobro disperzirati ukupnu težinu zgrade i postići svrhu uravnotežene potpore.

U praksi građevinarstva, čelična konstrukcija je uobičajena konstrukcija na periferiji zgrade, koja igra ulogu u potpori zgrade. U cjelokupnom dizajnu zgrade, korištenje čeličnih konstrukcija treba u najvećoj mogućoj mjeri pratiti princip simetrije.

Svrha je omogućiti svakoj čeličnoj konstrukciji da ravnomjerno podnese silu cijele zgrade i spriječiti da pojedinačne čelične konstrukcije podnose preveliki ili premali pritisak.

Osim toga, zahtjevi naprezanja i stabilnosti za različite dijelove čelične konstrukcije također su različiti. Na primjer, zahtjev za fiksni oslonac u čeličnoj konstrukciji je da spriječi pomicanje, pa je potrebno da nosivost ovog dijela bude visoka, ali za okvir čelične grede, osim što ima uzdužnu potpornu ulogu, također je potrebno potrebno je razmotriti sprečavanje da se to dogodi u horizontalnom položaju.

Karakteristike naprezanja različitih dijelova čelične konstrukcije trebaju se odraziti u projektu kako bi se izbjegla nestabilnost zbog nedovoljnog razmatranja. Konačno, vrlo je važna i specifična konstrukcija čelične konstrukcije. Građevinsko osoblje na licu mjesta mora striktno slijediti projektne nacrte, minimizirati greške u izgradnji, ojačati međusobnu saradnju između odjela, izvoditi izgradnju u strogom skladu sa standardima i ojačati upravljanje detaljima.

2. Antikorozivni dizajn

Zgrade će doživjeti eroziju u različitim prirodnim uvjetima kada se koriste u različitim sredinama. U okolinama posebne upotrebe kao što su vlaga i slani sprej, zbog svojstvenih karakteristika metala, lako se korodiraju i utiču na njihovu stabilnost.

Generalno, metalni materijali su podložni i galvanskoj i hemijskoj koroziji. Savremena nauka o materijalima razvila je antikorozivne premaze za različite uslove okoline za okruženje upotrebe metala koji se koriste u građevinarstvu.

U vlažnom okruženju, razmazivanje antikorozivne boje na površini čelične konstrukcije može izolirati vodu i zrak, dva glavna faktora koji uzrokuju koroziju metala i spriječiti korodiranje čelične konstrukcije. Za čelične konstrukcije koje se koriste u okruženjima sa visokim salinitetom, lako je izazvati elektrohemijsku koroziju sa natrijevim ionima u morskoj vodi.

Prema principu elektrohemijske reakcije, metalni materijal postaje jedan od proizvoda. Ova metoda može riješiti problem čeličnih konstrukcija. Problem korozije, kako bi se osigurala čvrstoća same čelične konstrukcije i postigla stabilnost konstrukcije.

3. Dizajn vezan za stabilnost

U procesu projektovanja i izgradnje čelične konstrukcije, pored završetka proračuna stabilnosti, potrebno je i pojačati pregled cele čelične konstrukcije. Stroga inspekcija je ključna karika za osiguranje da su materijali čelične konstrukcije kvalificirani i da ispunjavaju zahtjeve dizajna. Metoda proračuna kritičnog pritiska je uobičajena metoda za predviđanje vrijednosti pritiska čeličnih konstrukcija tokom stvarne upotrebe i često se koristi za ispitivanje čeličnih konstrukcija.

Kada rezultat mjerenja naprezanja na čeličnoj konstrukciji prijeđe kritičnu vrijednost, to dokazuje da je njena stabilnost narušena, a dizajn naprezanja čelične konstrukcije treba na vrijeme prilagoditi kako bi se izbjegla nestabilnost.

Obratite pažnju na analizu sile svakog dijela unutar čelične konstrukcije, optimizirajte detalje o silama dijelova, izbjegavajte problem neujednačene sile i utječete na ukupnu sigurnost konstrukcije. Ukratko, stabilnost čelične konstrukcije ima odlučujući utjecaj na ukupnu sigurnost i vijek trajanja zgrade.

U procesu projektovanja čelične konstrukcije, projektant treba da izvrši precizne proračune, sveobuhvatno razmotri odnos sila između komponenti, i uradi dobru antikorozivnu obradu čelika, izbegne nedostatke čelične konstrukcije u najvećoj meri i da u potpunosti pruži iskoristiti prednosti čelične konstrukcije, čime se promovira kontinuirani napredak arhitektonskog dizajna.