Principios de deseño da estabilidade da estrutura de aceiro

Abstracto: Como a principal forma de construción no deseño arquitectónico, estrutura de aceiro é amplamente utilizado no deseño de grandes obradoiros, pontes e edificios altos. O aceiro de construción utilizado na estrutura de aceiro ten moitas vantaxes como antideformación, resistencia á corrosión, resistencia aos terremotos e requisitos de protección ambiental, polo que pode ser amplamente utilizado no campo do deseño arquitectónico.

Cando se usan estruturas de aceiro en proxectos de construción, a súa estabilidade estrutural, como indicador crucial, determina directamente a calidade e a vida útil dos edificios. Baseado en K-homeAos anos de experiencia no deseño arquitectónico, este artigo analiza a estabilidade das estruturas de aceiro na enxeñaría da construción e ofrece referencias para as cuestións correspondentes.

Prólogo

No longo desenvolvemento da tecnoloxía de enxeñería de construción, a estrutura de aceiro ocupa unha posición importante. Na actualidade, como estrutura arquitectónica principal, úsase amplamente en varios deseños arquitectónicos, especialmente en fábricas, pontes, aeroportos, teatros, edificios de gran altura. e outros grandes edificios.

No século pasado, debido á subdesenvolvida tecnoloxía de fundición de aceiro e ao alto contido en carbono do aceiro de construción, a súa dureza e resistencia á corrosión fixeron que as estruturas de aceiro non fosen valoradas no campo do deseño arquitectónico, e que antes fosen marxinadas e case eliminadas.

Nos últimos anos, co progreso continuo da tecnoloxía de fundición de metais, produciuse amplamente aceiro de construción de alta resistencia, alta tenacidade e resistente á corrosión, e as estruturas de aceiro foron favorecidas de novo polos arquitectos e utilízanse cada vez máis en varios proxectos. Durante a construción, tivo un papel positivo na redución do peso estrutural global do edificio e na mellora da seguridade xeral do edificio.

Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de construción, o uso de estruturas de aceiro fíxose cada vez máis extenso e varias condicións de uso complexas puxeron unha proba severa para a súa estabilidade.

O concepto de estrutura de aceiro

Como o nome indica, a estrutura de aceiro é un tipo de estrutura de edificio que utiliza o aceiro como materia prima principal para a construción estrutural. A través de diferentes compoñentes de aceiro, como vigas de aceiro, placas de aceiro e columnas de aceiro, utilízanse soldaduras, remaches e outros métodos de conexión para empalmar e ensamblar para construír grandes edificios. As estruturas de aceiro usan varios tipos de aceiro como material principal.

A diferenza do formigón común e doutros materiais de construción, o aceiro ten as características de peso lixeiro, forte tenacidade, etc., e pode soportar forzas maiores. Polo tanto, o deseño de estruturas de aceiro úsase a miúdo no deseño de edificios grandes e medianos. A estrutura de aceiro ten unha estrutura estable e non se deforma facilmente, o que pode proporcionar unha boa seguridade e estabilidade para o edificio. Non obstante, nalgúns casos especiais, tamén se pode producir a inestabilidade da estrutura de aceiro.

Hai dúas situacións comúns: unha delas é que a presión excesiva actúa directamente sobre o punto de equilibrio de forzas, resultando en tensión desigual sobre a estrutura no seu conxunto. A outra é que debido ao uso a longo prazo dos membros estruturais de aceiro, a estrutura interna ten problemas como a fatiga mental e a estrutura interna perde a súa función de apoio, o que provoca a inestabilidade da estrutura xeral.

Antes de deseñar unha estrutura de aceiro, é necesario aclarar as características de estabilidade desta estrutura, para ter un proceso de deseño específico, evitar as debilidades estruturais, dar un xogo completo ás vantaxes das estruturas de aceiro e facer que as estruturas de aceiro nos edificios xoguen mellor. papel.

Principios para mellorar a estabilidade do deseño das estruturas de aceiro

A estabilidade da estrutura de aceiro é o factor máis importante no deseño da estrutura de aceiro. Na práctica de enxeñería a longo prazo e na investigación teórica, os enxeñeiros e técnicos resumiron tres principios de deseño para mellorar a estabilidade da estrutura de aceiro.

1. O principio de estabilidade

O principio de estabilidade do deseño da estrutura de aceiro esixe que, na fase de debuxo do plano do deseño da estrutura de aceiro, o debuxo do plano da estrutura de aceiro debe ser debuxado segundo os requisitos correspondentes dos diferentes edificios, centrándose en garantir as pezas de apoio en o deseño en planta da estrutura de aceiro e garantindo o apoio Estabilidade no plano do lugar.

A estabilidade da estrutura de aceiro no plano é o núcleo e a base da estabilidade xeral de toda a estrutura de aceiro. Só garantindo que os compoñentes da estrutura de aceiro permanecen estables no plano podemos evitar a inestabilidade das posicións individuais durante o proceso de construción tridimensional posterior.

2. O Principio de Unidade

O cálculo preciso é a premisa e a base do deseño da estrutura de aceiro. Ao deseñar cadros de estrutura de aceiro, o método de cálculo e os valores esperados dos parámetros deben determinarse segundo a relación equilibrada entre o cadro específico e o cadro.

Este paso é a clave para o cálculo da forza de todo o deseño da estrutura de aceiro. ligazón. Non obstante, na práctica, moitos deseñadores dependerán demasiado da experiencia persoal e realizarán directamente o cálculo da estabilidade do cadro de estrutura de aceiro segundo a súa propia experiencia e ignorarán os pasos de cálculo do equilibrio.

Este método de operación carece de datos de cálculo científicos e completos, e é fácil provocar erros no cálculo da relación estable. Como resultado, o deseño da estrutura de aceiro non cumpre os requisitos de resistencia estrutural do edificio, o que provoca perigos potenciais para a seguridade.

Polo tanto, o cálculo de equilibrio e o cálculo de estabilidade deben realizarse ao mesmo tempo, e os dous son indispensables e deben unificarse.

3. O Principio de Cooperación

Toda a estrutura de aceiro está composta por varios compoñentes dunha estrutura de aceiro mediante soldadura, remaches, fixación de parafusos e outros medios de conexión, e finalmente forma unha gran estrutura de edificio. [3] Polo tanto, no proceso de deseño de estruturas de aceiro, débese considerar a coordinación de varios compoñentes estruturais, se os compoñentes grandes ou pequenos necesitan cooperar entre si, e finalmente poden combinarse perfectamente nunha estrutura de aceiro sólida no seu conxunto. No deseño da estrutura de aceiro, a estabilidade dun único compoñente de estrutura de aceiro non se pode considerar só, e as condicións de todos os compoñentes deben considerarse de forma exhaustiva e debe realizarse un cálculo de combinación preciso. Só cando cada compoñente está perfectamente combinado pode que toda a estrutura sexa altamente estable, maximizar o papel de cada compoñente e garantir a resistencia global da estrutura.

Os puntos clave do deseño de estabilidade da estrutura de aceiro

1. Deseño de forzas

Un dos indicadores máis importantes dunha estrutura de aceiro é o seu nivel de tensión. Ao proxectar, a capacidade de carga da estrutura de aceiro é a primeira consideración.

A estrutura de aceiro xeralmente adopta un deseño en forma de T ou L, que se considera a estabilidade da estrutura. O uso destas dúas formas pode ben dispersar o peso total do edificio e conseguir o propósito de apoio equilibrado.

Na práctica da enxeñaría da construción, a estrutura de aceiro é unha estrutura común na periferia dun edificio, que desempeña un papel no soporte do edificio. No deseño xeral do edificio, o uso de estruturas de aceiro debe seguir o principio de simetría na medida do posible.

O obxectivo é permitir que cada estrutura de aceiro soporta a forza de todo o edificio de forma uniforme e evitar que as estruturas de aceiro soportan demasiada ou pouca presión.

Ademais, os requisitos de estrés e estabilidade para diferentes partes da estrutura de aceiro tamén son diferentes. Por exemplo, o requisito para o apoio fixo na estrutura de aceiro é evitar o desprazamento, polo que a capacidade de soporte desta parte debe ser alta, pero para o marco de viga de aceiro, ademais de desempeñar un papel de apoio lonxitudinal, tamén é necesario. necesario considerar evitar que suceda en posición horizontal.

As características de tensión das diferentes partes da estrutura de aceiro deben reflectirse no deseño para evitar a inestabilidade debido a unha consideración insuficiente. Finalmente, a operación específica de construción da estrutura de aceiro tamén é moi importante. O persoal de construción no lugar debe seguir rigorosamente os debuxos de deseño, minimizar os erros de construción, reforzar a cooperación mutua entre os departamentos, levar a cabo a construción de acordo coas normas e reforzar a xestión de detalles.

2. Deseño anticorrosión

Os edificios experimentarán erosión en diferentes condicións naturais cando se usan en diferentes ambientes. En ambientes especiais de uso, como a humidade e o spray salino, debido ás características inherentes dos metais, corroídanse facilmente e afectan á súa estabilidade.

En xeral, os materiais metálicos son susceptibles tanto á corrosión galvánica como á corrosión química. A ciencia moderna dos materiais desenvolveu revestimentos anticorrosión para diferentes condicións ambientais para o ambiente de uso dos metais utilizados na construción.

Nun ambiente húmido, untar a pintura anticorrosiva na superficie da estrutura de aceiro pode illar a auga e o aire, dous factores principais que causan a corrosión do metal, e evitar que a estrutura de aceiro se corroa. Para estruturas de aceiro utilizadas en ambientes de alta salinidade, é fácil provocar corrosión electroquímica con ións de sodio na auga do mar.

Segundo o principio da reacción electroquímica, o material metálico convértese nun dos produtos. Este método pode resolver o problema das estruturas de aceiro. Problema de corrosión, para garantir a resistencia da propia estrutura de aceiro e lograr a estabilidade da estrutura.

3. Deseño relacionado coa estabilidade

No proceso de deseño e construción de estruturas de aceiro, ademais de completar o cálculo de estabilidade, tamén é necesario reforzar a inspección de toda a estrutura de aceiro. A inspección rigorosa é a clave para garantir que os materiais da estrutura de aceiro estean cualificados e cumpran os requisitos de deseño. O método de cálculo de presión crítica é un método común para predecir o valor de presión das estruturas de aceiro durante o uso real e úsase a miúdo para probas de estruturas de aceiro.

Cando o resultado da medición da tensión sobre a estrutura de aceiro supera o valor crítico, proba que a súa estabilidade foi destruída e o deseño da tensión da estrutura de aceiro debe axustarse a tempo para evitar a inestabilidade.

Preste atención á análise da forza de cada parte dentro da estrutura de aceiro, optimiza os detalles da forza das pezas, evita o problema da forza desigual e afecta a seguridade estrutural xeral. En resumo, a estabilidade da estrutura de aceiro ten unha influencia decisiva na seguridade xeral e na vida útil do edificio.

No proceso de deseñar a estrutura de aceiro, o deseñador debe realizar cálculos precisos, considerar de forma exhaustiva a relación de forza entre os compoñentes e facer un bo tratamento anticorrosivo do aceiro, evitar na maior medida as deficiencias da estrutura de aceiro e dar a totalidade. xogar coas vantaxes da estrutura de aceiro, promovendo así o progreso continuo do deseño arquitectónico.