Independientemente del tipo de edificio, durante el proceso de construcción se requiere una estructura portante que soporte la calidad de todo el edificio. Un edificio con estructura de acero es una estructura compuesta por materiales de acero en su estructura principal, que constituye uno de los tipos de estructura de edificación. Los edificios con estructura de acero se componen principalmente de vigas, columnas y cerchas de acero, así como otros componentes de acero perfilado y placas de acero. Los componentes o piezas de la estructura de acero suelen conectarse mediante soldaduras, pernos o remaches.Tipos de conexiones en estructuras de acero).
Edificios de estructura de acero Satisfacer las necesidades de los edificios modernos. Es posible construir estructuras de gran envergadura y alta capacidad de carga, algo que no está disponible en las casas de hormigón. Debido a su ligereza, alta resistencia, construcción rápida y corta duración, la estructura de acero se utiliza ampliamente en... almacenes, talleres, garajes, grandes fábricas, gimnasios, edificios súper altos y otros campos.
Detalle de estructura de acero para sistema de marco de acero:
Estructura del marco
Una estructura de armazón es un sistema portante tridimensional compuesto por vigas y columnas de acero unidas mediante soldadura o atornillado. Distribuye uniformemente la capacidad portante lateral y vertical. Presenta alta resistencia a la tracción, ligereza y excelente ductilidad. Su construcción modular reduce el tiempo de construcción entre un 30 % y un 50 %.
Este tipo de estructura de armazón se utiliza principalmente en edificios de oficinas y complejos comerciales de varios pisos o de gran altura. Su disposición horizontal proporciona resistencia a cargas de viento y terremotos, mientras que los componentes de soporte longitudinales garantizan la estabilidad estructural general.
Marco del portal Estructura
A estructura de acero del portal Es un tipo común de edificio de acero. Su estructura portante principal se compone de vigas y columnas de acero, lo que da como resultado un exterior con forma de "puerta". Dependiendo de la disponibilidad de una grúa, las estructuras de acero tipo pórtico pueden clasificarse como ligeras sin grúa o pesadas con grúa. Las formas estructurales también pueden incluir estructuras de un solo vano, de dos vanos y de varios vanos, así como aquellas con voladizos y techos adyacentes.
La luz ideal para pórticos oscila entre 12 y 48 metros. Si el ancho de las columnas varía, sus lados exteriores deben estar alineados. La altura del pórtico se determina según la altura libre requerida dentro del edificio, que suele oscilar entre 4.5 y 9 metros. Además, el rango de temperatura longitudinal debe limitarse a menos de 300 metros y el transversal a menos de 150 metros. Sin embargo, estos rangos de temperatura pueden flexibilizarse con cálculos adecuados.
La estructura de acero tipo portal es una forma común en edificios de grandes luces, como plantas industriales y almacenes.
marco de acero de portal de un solo tramo marco de acero de portal de un solo tramo Estructura de acero de portal de doble vano y doble pendiente Estructura de acero de portal de doble pendiente de varios tramos Estructura de acero de portal de doble pendiente de varios tramos Estructura de acero de portal de múltiples tramos y múltiples pendientes Pórtico de un solo tramo con grúa pórtico de varios tramos con grúa
1. La estructura de acero de un solo vano
Una estructura de un solo vano, a menudo denominada "portal de luz libre", es una estructura de edificio con dos filas de columnas que soportan una sola viga principal, formando un solo vano. Este tipo de estructura es adecuada para fábricas de un solo vano, con una luz económicamente razonable que suele oscilar entre 9 y 36 metros. Cuando las luces superan los 36 metros, la rentabilidad de la estructura disminuye significativamente y se recomienda una forma estructural más adecuada.
El diseño de la disposición de un un solo tramo edificio de fábrica de acero Se debe realizar una zonificación racional de las funciones en función del área útil real. Debido a la gran superficie total de la fábrica, la división de las áreas útiles debe considerar integralmente el flujo de personal, la ventilación natural y la disposición y reserva racional de las vías de escape para garantizar que el espacio cumpla con las necesidades de producción y las normas de seguridad.
2. La estructura de acero de doble vano
Una estructura de acero de doble vano consta de dos estructuras adyacentes de un solo vano que comparten una hilera de columnas de acero para formar una estructura espacial continua. En comparación con las estructuras de un solo vano, las estructuras de doble vano ofrecen mayor flexibilidad de vano, adaptándose a mayores requisitos de espacio. También ofrecen un mejor rendimiento sísmico, ya que los dos vanos adyacentes se apoyan mutuamente, lo que mejora la estabilidad general.
Las naves industriales de acero de doble vano tienen una gama más amplia de aplicaciones, especialmente en entornos de producción que requieren grandes espacios, alta flexibilidad y alta resistencia sísmica. Sin embargo, en comparación con las naves de un solo vano, las naves de doble vano pueden ser más difíciles y costosas de construir.
3. La estructura de acero de varios vanos
La estructura de acero de varios tramos también se refiere a estructura de acero de gran luz, que es una estructura de acero de varios tramos con un gran tramo horizontal y que necesita estar sostenida por múltiples columnas y vigas de acero.
Los pisos de los talleres de estructuras de acero de varios vanos generalmente no son muy altos. Su diseño de iluminación es similar a los edificios comunes de laboratorios de investigación científica, etc., y en su mayoría utiliza esquemas de iluminación fluorescente.
Las plantas de producción de maquinaria, metalurgia, textil y otras industrias son generalmente de una sola planta. edificios industriales, y según las necesidades de producción, son más plantas industriales de un solo piso de varios tramos, es decir, plantas de varios tramos dispuestas una al lado de la otra en paralelo. Las necesidades pueden ser las mismas o diferentes.
La luz y la altura del taller son los principales factores considerados en el diseño de iluminación del taller. Además, de acuerdo con la continuidad de la producción industrial y las necesidades de transporte de productos entre las secciones de trabajo, la mayoría de las plantas industriales están equipadas con grúas, que pueden tener un peso de elevación ligero de 3 a 5 toneladas, y una grúa grande puede llegar a cientos de toneladas. .
Por lo tanto, la iluminación de la fábrica generalmente se realiza mediante lámparas instaladas en la armadura del techo. La parte superior del edificio de la fábrica suele ser alta, y la mayoría de ellos son marcos de estructura de acero. Al decorar, se debe diseñar primero la protección contra incendios, la ventilación y el aire acondicionado central, porque estas son las instalaciones de hardware necesarias en la decoración de la fábrica.
Detalles de la estructura de acero: selección de tramos
La luz de una estructura de acero se refiere a la distancia entre sus dos extremos, generalmente la luz de una viga o voladizo. Es un indicador crucial de la resistencia y estabilidad de una estructura, ya que determina su capacidad para soportar las cargas de diseño. También influye significativamente en su costo y la dificultad de su construcción.
El tramo de los edificios con estructura de acero generalmente sigue la práctica común del módulo de construcción general. Los múltiplos de tres metros son 18 metros, 21 metros, etc., pero si hay necesidades especiales, también es posible configurar el tamaño del módulo, pero se compran los componentes superiores. No es un componente común, necesita ser personalizado.
En los proyectos de estructuras de acero, el espacio entre dos ejes de posicionamiento longitudinales adyacentes se indica mediante el icono de diseño. Una estructura de acero de gran luz se refiere a una luz superior (24 m). El eje de posicionamiento debe coincidir con el eje principal de la cuadrícula. La distancia entre las líneas de posicionamiento debe ajustarse al tamaño del módulo para determinar la posición y elevación de estructuras o componentes.
Al determinar la longitud adecuada de una estructura de acero se deben tener en cuenta los siguientes factores:
- Requisitos de carga: La longitud de una estructura de acero debe determinarse en función de la magnitud y el tipo de carga de diseño para garantizar la seguridad y la estabilidad de la estructura de acero.
- Selección del material: La longitud de una viga de una estructura de acero debe determinarse en función de la resistencia y la rigidez del material para garantizar la capacidad de carga de la estructura de acero.
- Normas de diseño: La longitud de una estructura de acero debe calcularse y determinarse de acuerdo con las especificaciones y normas de diseño pertinentes para garantizar un diseño razonable y seguro.
- Condiciones del proyecto: Al determinar la longitud de una estructura de acero, también se deben considerar las condiciones específicas del proyecto, como las condiciones de construcción y las limitaciones de espacio.
Detalles de la estructura de acero – Distancia de la columna
Hay muchos factores influyentes que determinan la distancia de la columna y el espacio adecuado del marco de acero. Por ejemplo, la cantidad de cimientos de los edificios con estructura de acero del portal afectará la distancia de la columna. El número de cimientos de hormigón tiene un mayor impacto en el costo total del proyecto.
En términos generales, una distancia de columna de 9 m reducirá en gran medida el número de trabajos de cimentación que una distancia de columna de 6 m. También afecta el período de construcción. El número de componentes se reducirá si el espacio entre columnas es grande, lo que es beneficioso para reducir los costos de transporte.
Y también reduce el número de trabajos de izaje y acorta el período de construcción. La reducción en el número de cimientos de hormigón también ayudará a acortar el período de construcción y ayudará al propietario a utilizarlo lo antes posible.
Detalle de estructura de acero-Inclinación del techo
Estructura del marco de la pendiente del techo: Un techo de edificio con una pendiente mayor o igual a 10° y menor a 75°. La pendiente del techo inclinado varía mucho.
Las reglas para los techos son las siguientes:
- El techo con una sola pendiente de más de 9 m se debe utilizar para determinar la pendiente estructural, y la pendiente no debe ser inferior al 3 %.
- Al buscar pendientes con materiales, se pueden usar materiales ligeros o capas de aislamiento para encontrar pendientes, y la pendiente debe ser del 2%.
- La pendiente longitudinal del canalón y el alero no será inferior al 1 %, y la caída de agua en el fondo del canalón no superará los 200 mm; el drenaje del canalón y aleros no deberá fluir a través de juntas de deformación y muros cortafuegos.
Detalle de la estructura de acero - Componentes de la estructura de acero
Columnas de acero: Como uno de los principales componentes portantes de una estructura de acero, soportan el peso de toda la estructura. El tamaño y la cantidad de columnas de acero pueden variar según las necesidades específicas para adaptarse a diferentes diseños de edificios y requisitos de carga.
Vigas de acero: Los elementos horizontales principales que conectan las columnas de acero se utilizan para soportar y transferir cargas. Generalmente se construyen con vigas en I u otros perfiles de acero, ofreciendo una excelente resistencia a la flexión. La longitud y las dimensiones de la sección transversal de las vigas se determinan en función de los requisitos de luz, carga y soporte.
Soportes y Lazos: Los soportes rígidos se construyen con perfiles de acero laminado en caliente, generalmente de acero angular. Los soportes flexibles se construyen con acero redondo. Los tirantes son tubos redondos de acero que soportan la compresión y forman un sistema de carga cerrado con los soportes.
Correas de techo y vigas de pared: Generalmente se construyen con acero de sección C o Z. Soportan las fuerzas transmitidas desde los paneles del techo y de la pared y transmiten estas fuerzas a las columnas y vigas.
Articulaciones: Puntos de una estructura de acero donde los componentes se intersecan o conectan. El diseño y la construcción de las uniones son cruciales para la estabilidad y seguridad de toda la estructura. Las uniones suelen reforzarse con componentes como placas y almohadillas de refuerzo para aumentar su capacidad de carga y estabilidad.
En la construcción de estructuras de acero, estos componentes se disponen y conectan racionalmente para formar una estructura general estable y segura. Cabe destacar que el tipo y la cantidad de componentes en una estructura de acero pueden variar según el diseño y la aplicación específicos.
Diseño de estructura de acero
Proceso de diseño de estructuras de acero para viviendas K:
Consulta
El proceso de diseño comienza con una consulta inicial con el cliente. El equipo de K – Home comprenderá sus necesidades, incluyendo el tamaño, la función y el presupuesto del taller de producción. También recopilará información sobre el clima local, las condiciones del suelo y otros factores relevantes en Tanzania.
Diseño conceptual
Con base en la información recopilada, el equipo de diseño de K – Home desarrollará un diseño conceptual. Este diseño incluirá la distribución general, el sistema estructural y el sistema de cerramiento del edificio de acero. El diseño conceptual se presentará al cliente para su revisión y retroalimentación.
Diseño detallado
Tras la aprobación del diseño conceptual por parte del cliente, el equipo de K-Home realizará un diseño detallado. Este incluye el cálculo de las cargas estructurales, la selección de materiales y el diseño de todos los componentes. Se elaborarán los planos de diseño detallado, que se utilizarán para la producción de componentes prefabricados en la fábrica.
Revisión y aprobación
El diseño detallado será revisado por el cliente y las autoridades locales pertinentes de Tanzania. Se realizarán las modificaciones necesarias según los comentarios de la revisión. Una vez aprobado el diseño, podrá iniciarse la producción de los componentes.
Las características de la estructura de acero:
1. Alta resistencia del material
Aunque la densidad aparente del acero es mayor, su resistencia es mucho mayor. En comparación con otros materiales de construcción, la relación entre la densidad aparente y el límite elástico del acero es la más pequeña.
2. Ligero
El contenido de acero de la estructura principal de un edificio con estructura de acero suele ser de alrededor de 25 KG/-80 KG, y el peso de la placa de acero con perfil de color es inferior a 10 KG. El peso propio de la casa de estructura de acero es solo 1/8-1/3 de la estructura de concreto, lo que puede reducir en gran medida el costo de la cimentación.
3. Seguro y confiable
El acero es textura, isotropía, gran módulo elástico, buena plasticidad y tenacidad. Se calcula según esta casa de estructura de acero. Preciso y confiable.
4. Producción industrializada
Se puede producir en masa en lotes con alta precisión de fabricación. El método de construcción de la fabricación en fábrica y la instalación en el sitio pueden acortar en gran medida el período de construcción y mejorar los beneficios económicos.
5. Hermoso
El cerramiento del EDIFICIO de estructura de acero está hecho de placas de acero perfiladas en color, y la vida útil es de 30 años sin decoloración ni corrosión. Debido a la diversidad de la placa de acero de color, las líneas del edificio son claras, el aspecto es cómodo y es más fácil de moldear.
6. Reutilizar
La estructura principal del edificio de estructura de acero está conectada por pernos de alta resistencia y la placa de la carcasa está conectada por tornillos autorroscantes. Es conveniente desmontar.
7. Buen desempeño sísmico
Como el principal componente de carga de un edificio con estructura de acero es una estructura de acero, su tenacidad y elasticidad son relativamente grandes. La resistencia a cortante y torsión de las correas y el apoyo entre columnas y vigas mejoran en gran medida la estabilidad de la estructura general.
8. Amplia gama de aplicaciones
Los edificios de estructura de acero son adecuados para todo tipo de plantas industriales, almacenes, supermercados, edificios de gran altura, etc.
Lectura adicional: Instalación y diseño de estructuras de acero
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Sobre el autor: K-HOME
K-home Estructura de acero Co., Ltd. Cubre una superficie de 120,000 metros cuadrados. Nos dedicamos al diseño, presupuesto del proyecto, fabricación y instalación de estructuras de acero PEB y paneles sándwich con titulación de contratación general de segundo grado. Nuestros productos cubren estructuras de acero ligeras, edificios PEB, casas prefabricadas de bajo costo, casas contenedor, acero C/Z, varios modelos de placa de acero de color, paneles sándwich de PU, paneles sándwich de eps, paneles sándwich de lana de roca, paneles de cámaras frigoríficas, placas de purificación y otros materiales de construcción.
