Resumen: Como principal forma de construcción en el diseño arquitectónico, estructura de acero es ampliamente utilizado en el diseño de grandes talleres, puentes y edificios de gran altura. El acero de construcción utilizado en la estructura de acero tiene muchas ventajas, como la antideformación, la resistencia a la corrosión, la resistencia a los terremotos y los requisitos de protección ambiental, por lo que puede usarse ampliamente en el campo del diseño arquitectónico.
Cuando se utilizan estructuras de acero en proyectos de construcción, su estabilidad estructural, como indicador crucial, determina directamente la calidad y la vida útil de los edificios. Residencia en K-homeGracias a los años de experiencia en diseño arquitectónico, este documento analiza la estabilidad de las estructuras de acero en la ingeniería de la construcción y proporciona referencias para los problemas correspondientes.
Prefacio
En el largo desarrollo de la tecnología de ingeniería de construcción, la estructura de acero ocupa una posición importante. En la actualidad, como estructura arquitectónica principal, se usa ampliamente en varios diseños arquitectónicos, especialmente en suerte, puentes, aeropuertos, teatros, edificios súper altos. y otros grandes edificios.
En el siglo pasado, debido a la tecnología de fundición de acero subdesarrollada y al alto contenido de carbono del acero de construcción, su dureza y resistencia a la corrosión hicieron que las estructuras de acero no fueran valoradas en el campo del diseño arquitectónico, y alguna vez fueron marginadas y casi eliminadas.
En los últimos años, con el progreso continuo de la tecnología de fundición de metales, se ha producido ampliamente acero de construcción de alta resistencia, alta tenacidad y resistente a la corrosión, y los arquitectos han favorecido nuevamente las estructuras de acero y se utilizan cada vez más en varios proyectos. Durante la construcción, ha desempeñado un papel positivo en la reducción del peso estructural general del edificio y en la mejora de la seguridad general del edificio.
Con el desarrollo continuo de la tecnología de construcción, el uso de estructuras de acero se ha vuelto cada vez más extenso, y varias condiciones de uso complejas han presentado una prueba severa para su estabilidad.
El concepto de estructura de acero
Como su nombre indica, la estructura de acero es un tipo de estructura de construcción que utiliza acero como materia prima principal para la construcción estructural. A través de diferentes componentes de acero, como vigas de acero, placas de acero y columnas de acero, se utilizan soldaduras, remaches y otros métodos de conexión para empalmar y ensamblar para construir grandes edificios. Las estructuras de acero utilizan varios tipos de acero como material principal.
A diferencia del hormigón ordinario y otros materiales de construcción, el acero tiene las características de peso ligero, dureza fuerte, etc., y puede soportar fuerzas mayores. Por lo tanto, el diseño de estructuras de acero se usa a menudo en el diseño de edificios grandes y medianos. La estructura de acero tiene una estructura estable y no se deforma fácilmente, lo que puede brindar una buena seguridad y estabilidad al edificio. Sin embargo, en algunos casos especiales, también puede ocurrir la inestabilidad de la estructura de acero.
Hay dos situaciones comunes: una es que la presión excesiva actúa directamente sobre el punto de equilibrio de fuerzas, lo que genera una tensión desigual en la estructura en su conjunto. La otra es que debido al uso a largo plazo de miembros estructurales de acero, la estructura interna tiene problemas como fatiga mental y la estructura interna pierde su función de soporte, lo que resulta en la inestabilidad de la estructura general.
Antes de diseñar una estructura de acero, es necesario aclarar las características de estabilidad de esta estructura, para tener un proceso de diseño específico, evitar debilidades estructurales, aprovechar al máximo las ventajas de las estructuras de acero y hacer que las estructuras de acero en los edificios jueguen un mejor papel. role.
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Principios para mejorar la estabilidad de diseño de estructuras de acero
La estabilidad de la estructura de acero es el factor más importante en el diseño de la estructura de acero. En la práctica de ingeniería a largo plazo y la investigación teórica, los ingenieros y técnicos han resumido tres principios de diseño para mejorar la estabilidad de la estructura de acero.
1. El principio de estabilidad
El principio de estabilidad del diseño de la estructura de acero requiere que en la etapa de elaboración del plano del diseño de la estructura de acero, el plano de la estructura de acero se dibuje de acuerdo con los requisitos correspondientes de diferentes edificios, centrándose en garantizar las partes de soporte en el dibujo del diseño del plano de la estructura de acero y asegurando la estabilidad del soporte en el plano del sitio.
La estabilidad de la estructura de acero en el plano es el núcleo y la base de la estabilidad general de toda la estructura de acero. Solo asegurando que los componentes de la estructura de acero permanezcan estables en el plano podemos evitar la inestabilidad de las posiciones individuales durante el proceso de construcción tridimensional posterior.
2. El principio de unidad
El cálculo preciso es la premisa y la base del diseño de estructuras de acero. Al diseñar marcos de estructuras de acero, el método de cálculo y los valores de parámetros esperados deben determinarse de acuerdo con la relación equilibrada entre el marco específico y el marco.
Este paso es la clave para el cálculo de la fuerza de todo el diseño de la estructura de acero. Enlace. Sin embargo, en la práctica, muchos diseñadores confiarán demasiado en la experiencia personal y realizarán directamente el cálculo de estabilidad del marco de la estructura de acero de acuerdo con su propia experiencia e ignorarán los pasos del cálculo del equilibrio.
Este método de operación carece de datos de cálculo completos y científicos, y es fácil causar errores en el cálculo de la relación estable. Como resultado, el diseño de la estructura de acero no cumple con los requisitos de resistencia estructural del edificio, lo que genera riesgos potenciales para la seguridad.
Por lo tanto, el cálculo de equilibrio y el cálculo de estabilidad deben realizarse al mismo tiempo, y los dos son indispensables y deben unificarse.
3. El principio de cooperación
Toda la estructura de acero se compone de múltiples componentes de estructura de acero únicos a través de soldadura, remachado, fijación de tornillos y otros medios de conexión, y finalmente forma una estructura de edificio grande. [3] Por lo tanto, en el proceso de diseño de estructuras de acero, se debe considerar la coordinación de varios componentes estructurales, ya sea que los componentes grandes o pequeños deban cooperar entre sí, y finalmente se pueden combinar perfectamente en una estructura de acero sólida como un todo. En el diseño de la estructura de acero, la estabilidad de un solo componente de la estructura de acero no se puede considerar solo, y las condiciones de todos los componentes se deben considerar de manera integral, y se debe realizar un cálculo de combinación preciso. Solo cuando cada componente se combina perfectamente, la estructura completa puede ser altamente estable, maximizar el papel de cada componente y garantizar la resistencia general de la estructura.
Los puntos clave del diseño de estabilidad de la estructura de acero
1. Diseño de fuerza
Uno de los indicadores más importantes de una estructura de acero es su nivel de tensión. Al diseñar, la capacidad de carga de la estructura de acero es la primera consideración.
La estructura de acero generalmente adopta un diseño en forma de T o en forma de L, que se considera la estabilidad de la estructura. El uso de estas dos formas puede dispersar bien el peso total del edificio y lograr el propósito de soporte equilibrado.
En la práctica de la ingeniería de la construcción, la estructura de acero es una estructura común en la periferia de un edificio, que desempeña un papel en el soporte del edificio. En el diseño general del edificio, el uso de estructuras de acero debe seguir el principio de simetría tanto como sea posible.
Lectura adicional: Instalación y diseño de estructuras de acero
El propósito es permitir que cada estructura de acero soporte la fuerza de todo el edificio de manera uniforme y evitar que las estructuras de acero individuales soporten demasiada o muy poca presión.
Además, los requisitos de tensión y estabilidad para diferentes partes de la estructura de acero también son diferentes. Por ejemplo, el requisito para el soporte fijo en la estructura de acero es evitar el desplazamiento, por lo que se requiere que la capacidad de soporte de esta parte sea alta, pero para el marco de vigas de acero, además de desempeñar un papel de soporte longitudinal, también es necesario considerar evitar que suceda en una posición horizontal.
Las características de tensión de las diferentes partes de la estructura de acero deben reflejarse en el diseño para evitar la inestabilidad debido a una consideración insuficiente. Finalmente, la operación de construcción específica de la estructura de acero también es muy importante. El personal de construcción en el sitio debe seguir estrictamente los planos de diseño, minimizar los errores de construcción, fortalecer la cooperación mutua entre los departamentos, llevar a cabo la construcción en estricta conformidad con los estándares y fortalecer la gestión de detalles.
2. Diseño anticorrosión
Los edificios experimentarán erosión bajo diferentes condiciones naturales cuando se usen en diferentes ambientes. Bajo ambientes de uso especial como humedad y niebla salina, debido a las características inherentes de los metales, se corroen fácilmente y afectan su estabilidad.
En general, los materiales metálicos son susceptibles tanto a la corrosión galvánica como a la corrosión química. La ciencia de materiales moderna ha desarrollado recubrimientos anticorrosión para diferentes condiciones ambientales para el entorno de uso de los metales utilizados en la construcción.
En un ambiente húmedo, untar pintura anticorrosión en la superficie de la estructura de acero puede aislar el agua y el aire, dos factores principales que causan la corrosión del metal y evitan que la estructura de acero se corroa. Para estructuras de acero utilizadas en ambientes de alta salinidad, es fácil causar corrosión electroquímica con iones de sodio en el agua de mar.
Según el principio de la reacción electroquímica, el material metálico se convierte en uno de los productos. Este método puede resolver el problema de las estructuras de acero. Problema de corrosión, para garantizar la resistencia de la estructura de acero y lograr la estabilidad de la estructura.
En el proceso de diseño y construcción de estructuras de acero, además de completar el cálculo de estabilidad, también es necesario fortalecer la inspección de toda la estructura de acero. La inspección estricta es el vínculo clave para garantizar que los materiales de la estructura de acero estén calificados y cumplan con los requisitos de diseño. El método de cálculo de la presión crítica es un método común para predecir el valor de la presión de las estructuras de acero durante el uso real y, a menudo, se usa para las pruebas de estructuras de acero.
Cuando el resultado de la medición de la tensión en la estructura de acero supera el valor crítico, demuestra que su estabilidad ha sido destruida y que el diseño de la tensión de la estructura de acero debe ajustarse a tiempo para evitar la inestabilidad.
Preste atención al análisis de fuerza de cada parte dentro de la estructura de acero, optimice los detalles de fuerza de las partes, evite el problema de la fuerza desigual y afecte la seguridad estructural general. En resumen, la estabilidad de la estructura de acero tiene una influencia decisiva en la seguridad general y la vida útil del edificio.
En el proceso de diseño de la estructura de acero, el diseñador debe realizar cálculos precisos, considerar exhaustivamente la relación de fuerza entre los componentes y hacer un buen tratamiento anticorrosión del acero, evitar las deficiencias de la estructura de acero en la mayor medida y dar completa aprovechar las ventajas de la estructura de acero, promoviendo así el progreso continuo del diseño arquitectónico.
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Sobre el autor: K-HOME
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