Konstrukční principy stability ocelové konstrukce

Abstraktní: Jako hlavní konstrukční forma v architektonickém designu, ocelová struktura je široce používán v designu velké dílny, mosty a výškové budovy. Konstrukční ocel použitá v ocelové konstrukci má mnoho výhod, jako je antideformace, odolnost proti korozi, odolnost proti zemětřesení a požadavky na ochranu životního prostředí, takže může být široce používána v oblasti architektonického designu.

Při použití ocelových konstrukcí ve stavebnictví jejich konstrukční stabilita jako rozhodující ukazatel přímo určuje kvalitu a životnost budov. Na základě K-homeNa základě let zkušeností s architektonickým designem se tento článek zabývá stabilitou ocelových konstrukcí ve stavebním inženýrství a poskytuje odkazy na odpovídající problémy.

Úvodní slovo

Ocelová konstrukce zaujímá v dlouhém vývoji technologie stavebního inženýrství významné postavení. V současné době je jako mainstreamová architektonická struktura široce používána v různých architektonických návrzích, zejména v továrny, mosty, letiště, divadla, super výškové budovy. a další velké budovy.

V minulém století, kvůli nedostatečně vyvinuté technologii tavení oceli a vysokému obsahu uhlíku ve stavební oceli, její houževnatost a odolnost proti korozi způsobily, že ocelové konstrukce nebyly v oblasti architektonického designu ceněny a byly kdysi marginalizovány a téměř eliminovány.

V posledních letech se s neustálým pokrokem technologie tavení kovů ve velké míře vyrábí stavební ocel s vysokou pevností, vysokou houževnatostí a korozivzdornou ocelí a ocelové konstrukce jsou opět upřednostňovány architekty a stále častěji se používají v různých projektech. Během výstavby sehrál pozitivní roli při snížení celkové konstrukční hmotnosti budovy a zlepšení celkové bezpečnosti budovy.

S neustálým vývojem stavební technologie se používání ocelových konstrukcí stále více rozšiřovalo a různé složité podmínky použití vystavily tvrdou zkoušku jejich stability.

Koncepce Ocelové Konstrukce

Jak již název napovídá, ocelová konstrukce je typ stavební konstrukce, která využívá ocel jako hlavní surovinu pro stavební konstrukce. Prostřednictvím různých ocelových komponentů, jako jsou ocelové nosníky, ocelové desky a ocelové sloupy, se pro spojování a montáž při stavbě velkých budov používají svařování, nýtování a další způsoby spojování. Ocelové konstrukce používají jako hlavní materiál různé druhy oceli.

Na rozdíl od běžného betonu a jiných stavebních materiálů má ocel vlastnosti nízké hmotnosti, silné houževnatosti atd. a snese větší síly. Proto se návrh ocelových konstrukcí často používá při projektování velkých a středně velkých budov. Ocelová konstrukce má stabilní strukturu a není snadno deformovatelná, což může zajistit dobrou bezpečnost a stabilitu budovy. V některých speciálních případech však může dojít i k nestabilitě ocelové konstrukce.

Existují dvě běžné situace: jedna je, že nadměrný tlak přímo působí na bod rovnováhy sil, což má za následek nerovnoměrné namáhání konstrukce jako celku. Druhým je, že v důsledku dlouhodobého používání ocelových konstrukčních prvků dochází u vnitřní konstrukce k problémům jako je psychická únava a vnitřní konstrukce ztrácí svou nosnou funkci, což má za následek nestabilitu celkové konstrukce.

Před návrhem ocelové konstrukce je nutné objasnit stabilitní charakteristiky této konstrukce, abychom měli cílený proces návrhu, vyhnuli se konstrukčním slabinám, plně využili výhody ocelových konstrukcí a zajistili, že ocelové konstrukce v budovách budou hrát lépe. role.

Principy zlepšení stability návrhu ocelových konstrukcí

Stabilita ocelové konstrukce je nejdůležitějším faktorem při návrhu ocelové konstrukce. V dlouhodobé inženýrské praxi a teoretickém výzkumu shrnuli inženýři a technici tři konstrukční principy pro zlepšení stability ocelové konstrukce.

1. Princip stability

Zásada stability návrhu ocelové konstrukce vyžaduje, aby ve fázi kreslení půdorysného výkresu návrhu ocelové konstrukce byl půdorysný výkres ocelové konstrukce nakreslen podle odpovídajících požadavků různých budov se zaměřením na zajištění nosných dílů v návrhový výkres ocelové konstrukce a zajištění podpěry Stabilita v rovině staveniště.

Stabilita ocelové konstrukce na rovině je jádrem a základem celkové stability celé ocelové konstrukce. Pouze zajištěním stability prvků ocelové konstrukce na rovině se vyhneme nestabilitě jednotlivých poloh při následném procesu trojrozměrné výstavby.

2. Princip jednoty

Přesný výpočet je předpokladem a základem návrhu ocelové konstrukce. Při navrhování rámů ocelové konstrukce by měla být metoda výpočtu a očekávané hodnoty parametrů stanoveny podle vyváženého vztahu mezi konkrétním rámem a rámem.

Tento krok je klíčem k silovému výpočtu celého návrhu ocelové konstrukce. odkaz. V praxi se však mnoho konstruktérů bude příliš spoléhat na osobní zkušenosti a přímo provádět výpočet stability rámu ocelové konstrukce podle vlastních zkušeností a ignorovat kroky výpočtu vyvážení.

Tento způsob provozu postrádá vědecká a komplexní výpočetní data a je snadné způsobit chyby ve výpočtu stabilního vztahu. V důsledku toho návrh ocelové konstrukce nesplňuje požadavky na pevnost konstrukce budovy, což má za následek potenciální bezpečnostní rizika.

Rovnovážný výpočet a výpočet stability je proto třeba provádět současně a oba jsou nepostradatelné a měly by být sjednoceny.

3. Princip spolupráce

Celá ocelová konstrukce se skládá z několika jednotlivých komponentů ocelové konstrukce pomocí svařování, nýtování, šroubování a dalších spojovacích prostředků a nakonec tvoří velkou stavební konstrukci. [3] V procesu navrhování ocelové konstrukce je proto třeba uvažovat o koordinaci různých konstrukčních prvků, zda velké či malé komponenty musí vzájemně spolupracovat a nakonec je lze dokonale spojit do pevné ocelové konstrukce jako celku. Při návrhu ocelové konstrukce nelze uvažovat pouze o stabilitě jednoho dílu ocelové konstrukce a komplexně zohlednit stav všech komponentů a provést přesný kombinační výpočet. Pouze pokud je každý komponent dokonale sladěn, může být celá konstrukce vysoce stabilní, maximalizovat roli každého komponentu a zajistit celkovou pevnost konstrukce.

Klíčové body návrhu stability ocelové konstrukce

1. Návrh síly

Jedním z nejdůležitějších ukazatelů ocelové konstrukce je její úroveň napětí. Při návrhu je na prvním místě nosnost ocelové konstrukce.

Ocelová konstrukce obecně přijímá design ve tvaru T nebo L, což je považováno za stabilitu konstrukce. Použití těchto dvou tvarů může dobře rozptýlit celkovou hmotnost budovy a dosáhnout účelu vyvážené podpory.

V praxi stavebního inženýrství je ocelová konstrukce běžnou konstrukcí na okraji budovy, která hraje roli při podpoře budovy. Při celkovém návrhu stavby by se mělo použití ocelových konstrukcí co nejvíce řídit zásadou symetrie.

Účelem je umožnit každé ocelové konstrukci rovnoměrně unést sílu celé budovy a zabránit tomu, aby jednotlivé ocelové konstrukce nesly příliš velký nebo příliš malý tlak.

Kromě toho jsou také různé požadavky na namáhání a stabilitu pro různé části ocelové konstrukce. Například požadavek na pevnou podpěru v ocelové konstrukci má zabránit posunutí, takže nosnost této části musí být vysoká, ale pro rám ocelového nosníku kromě toho, že hraje podélnou nosnou roli, je také je nutné zvážit zamezení jeho vzniku ve vodorovné poloze.

Napěťové charakteristiky různých částí ocelové konstrukce by se měly odrazit v návrhu, aby se předešlo nestabilitě v důsledku nedostatečného zohlednění. V neposlední řadě je velmi důležitý i konkrétní stavební provoz ocelové konstrukce. Pracovníci stavby na místě se musí striktně řídit projektovými výkresy, minimalizovat konstrukční chyby, posilovat vzájemnou spolupráci mezi odděleními, provádět stavbu v přísném souladu s normami a posilovat správu detailů.

2. Antikorozní provedení

Budovy budou zažívat erozi za různých přírodních podmínek, když jsou používány v různých prostředích. Ve speciálních prostředích, jako je vlhkost a solná mlha, kvůli přirozeným vlastnostem kovů snadno korodují a ovlivňují jejich stabilitu.

Obecně platí, že kovové materiály jsou náchylné ke galvanické i chemické korozi. Moderní materiálová věda vyvinula antikorozní povlaky pro různé podmínky prostředí pro prostředí použití kovů používaných ve stavebnictví.

Ve vlhkém prostředí může rozmazání antikorozního nátěru na povrchu ocelové konstrukce izolovat vodu a vzduch, dva hlavní faktory, které způsobují korozi kovů, a zabránit korozi ocelové konstrukce. U ocelových konstrukcí používaných v prostředí s vysokou slaností je snadné způsobit elektrochemickou korozi sodíkovými ionty v mořské vodě.

Podle principu elektrochemické reakce se kovový materiál stává jedním z produktů. Tato metoda může vyřešit problém ocelových konstrukcí. Problém koroze, tak aby byla zajištěna pevnost samotné ocelové konstrukce a dosažena stabilita konstrukce.

3. Konstrukce související se stabilitou

V procesu návrhu a výstavby ocelové konstrukce je kromě dokončení stabilitního výpočtu nutné posílit i kontrolu celé ocelové konstrukce. Přísná kontrola je klíčovým článkem k zajištění, že materiály ocelové konstrukce jsou kvalifikované a splňují konstrukční požadavky. Metoda výpočtu kritického tlaku je běžnou metodou pro předpovídání hodnoty tlaku ocelových konstrukcí během skutečného používání a často se používá pro zkoušení ocelových konstrukcí.

Když výsledek měření napětí na ocelové konstrukci překročí kritickou hodnotu, prokáže se, že byla zničena její stabilita a je třeba včas upravit návrh napětí ocelové konstrukce, aby se zabránilo nestabilitě.

Věnujte pozornost silové analýze každého dílu uvnitř ocelové konstrukce, optimalizujte silové detaily dílů, vyhněte se problému nerovnoměrné síly a ovlivněte celkovou bezpečnost konstrukce. Suma sumárum, stabilita ocelové konstrukce má rozhodující vliv na celkovou bezpečnost a životnost stavby.

V procesu navrhování ocelové konstrukce by měl projektant provést přesné výpočty, komplexně zvážit silový vztah mezi součástmi a provést dobrou antikorozní úpravu oceli, vyhnout se nedostatkům ocelové konstrukce v největší míře a poskytnout plnou využívat výhod ocelové konstrukce a tím podporovat neustálý pokrok v architektonickém návrhu.