I componenti in acciaio sono le parti strutturali fondamentali degli edifici con struttura in acciaio e comprendono diverse componenti in acciaio, dai nuclei portanti ai componenti di protezione ausiliari. Insieme, formano l'intelaiatura strutturale e il sistema funzionale dell'edificio. Questi componenti in acciaio non vengono utilizzati in modo indipendente e isolato; al contrario, formano un sistema strutturale stabile attraverso una combinazione scientifica, in grado di sopportare il peso proprio dell'edificio e i carichi del personale e delle attrezzature, resistendo anche a forze esterne come vento e terremoti.
Rispetto ai componenti edilizi tradizionali, la caratteristica più importante dei componenti edilizi in acciaio è che la maggior parte di questi componenti può essere prefabbricata con precisione in fabbrica, per poi essere trasportata in cantiere per un rapido assemblaggio, riducendo notevolmente i tempi di costruzione. Dai telai portali in acciaio per impianti industriali a un piano ai sistemi di telai per edifici in acciaio a più pianie, oltre alle capriate a lunga campata, diversi tipi di componenti in acciaio possono adattarsi alle esigenze di quasi tutti gli scenari costruttivi attraverso un abbinamento flessibile, ed è per questo che sono ampiamente utilizzati negli edifici industriali moderni.
Che si tratti di colonne e travi in acciaio che sopportano carichi importanti o di elementi di supporto che contribuiscono alla stabilità strutturale, ogni componente in acciaio di un edificio svolge un ruolo indispensabile nel garantire la sicurezza strutturale e nel soddisfare i requisiti funzionali.
Breve introduzione ai componenti tipici degli edifici in acciaio
Per comprendere la composizione degli edifici con struttura in acciaio, è essenziale chiarire le funzioni e le caratteristiche chiave dei componenti più comuni. Successivamente, suddivideremo questi componenti in due categorie principali: elementi strutturali principali ed elementi strutturali secondari. Approfondiremo quindi i ruoli funzionali e le caratteristiche tecniche di ciascun componente chiave, con l'obiettivo di stabilire una classificazione chiara e professionale dei componenti per edifici industriali con struttura in acciaio, con particolare attenzione a come i diversi tipi di componenti in acciaio interagiscono per formare la struttura integrale.
Componenti principali della struttura in acciaio:
- Colonne d'acciaio: Fungendo da elementi portanti fondamentali tra i componenti edilizi in acciaio, le colonne in acciaio sopportano tutti i carichi verticali dell'impianto, inclusi il peso del tetto, del pavimento e la pressione delle attrezzature, e trasferiscono tali carichi alle fondamenta. Le colonne in acciaio comunemente utilizzate negli impianti industriali sono per lo più realizzate in acciaio saldato con sezione a H. Questo tipo di acciaio offre prestazioni di carico stabili e una facile lavorazione, rendendolo adattabile ai requisiti di carico di diversi impianti: una caratteristica essenziale che consolida il suo ruolo di componente primario chiave per gli edifici in acciaio.
- Travi di acciaio : Lavorando in tandem con le colonne in acciaio per formare il sistema portante dell'impianto, le travi in acciaio (note anche come travi a telaio in acciaio) sono componenti strutturali in acciaio essenziali, responsabili del trasferimento dei carichi verticali dal tetto (come l'accumulo di neve e il peso proprio del tetto) alle colonne in acciaio. Realizzate principalmente in acciaio con sezione a H, possiedono una resistenza adeguata e una distribuzione uniforme della forza, soddisfacendo efficacemente le esigenze di carico dell'impianto e garantendo l'integrità del sistema di componenti strutturali in acciaio primario.
- Colonne resistenti al vento: Componente strutturale in acciaio specializzato per la stabilità laterale, le colonne resistenti al vento trasmettono principalmente i carichi del vento e le forze orizzontali dal tetto, collegando al contempo la struttura del tetto alla parete. Ciò impedisce alle pareti laterali dell'impianto di deformarsi sotto forti venti. Solitamente realizzate in acciaio con sezione a H, presentano una buona compatibilità con colonne e travi in acciaio, garantendo una connessione strutturale stabile e migliorando la resistenza complessiva al vento del sistema strutturale in acciaio.
- Travetti (travetti del tetto e travetti delle pareti): Come componenti secondari in acciaio per la trasmissione del carico sotto gli elementi principali, i travetti del tetto sono montati su travi in acciaio, mentre i travetti delle pareti sono fissati sui pilastri delle pareti. La loro funzione principale è quella di trasferire uniformemente i carichi dal tetto e dalle pareti (come l'impatto del vento e della pioggia e il peso dei pannelli) a travi e pilastri. Di dimensioni inferiori rispetto alle travi in acciaio, i travetti sono comunemente realizzati in acciaio con sezione a C o a Z, caratteristiche che li rendono leggeri, con una capacità di carico ragionevole e flessibili nell'installazione, evidenziando il loro ruolo di efficienti componenti ausiliari in acciaio per l'edilizia.
- grondaie: Installate sulla gronda del tetto o all'incrocio tra campate alte e basse, le grondaie in lamiera d'acciaio sono componenti funzionali in acciaio progettati per raccogliere l'acqua piovana dal tetto e convogliarla all'esterno attraverso tubi di scarico. Ciò impedisce all'acqua piovana di accumularsi nelle fessure del tetto, previene la corrosione di altre parti strutturali in acciaio e impedisce all'acqua piovana di infiltrarsi all'interno dell'impianto, proteggendo così la durata del tetto e dell'intera struttura in acciaio.
- Travi della gru: Per gli impianti che richiedono l'installazione di gru, le travi per gru sono componenti strutturali in acciaio indispensabili. Fungono da base per la posa delle rotaie della gru, sostenendo non solo il peso proprio della gru, ma anche i carichi verticali e orizzontali generati durante il suo funzionamento. Ciò garantisce stabilità quando la gru si muove sulle rotaie e solleva le merci, rendendole un componente primario specializzato in acciaio per gli impianti industriali con esigenze di sollevamento.
Componenti ausiliari strutturali secondari (componenti ausiliari per edifici in acciaio):
- Controventi orizzontali: Applicati al tetto dell'impianto, i controventi orizzontali sono componenti ausiliari della struttura in acciaio che ne migliorano la rigidità complessiva. Riducono la lunghezza di calcolo fuori piano degli elementi dei correnti (componenti delle capriate), il che non solo consente di risparmiare acciaio, ma previene anche la deformazione laterale degli elementi dei correnti sotto sforzo. Realizzati principalmente in acciaio tondo, sono economici e facili da installare, il che li rende componenti strutturali ausiliari in acciaio convenienti.
- Rinforzi intercolonna: Componente fondamentale degli edifici in acciaio per la rigidezza laterale, aumentano principalmente la rigidezza trasversale della struttura. Abbinati ai controventi orizzontali, migliorano congiuntamente la rigidezza/stabilità longitudinale, fondamentale per la resistenza al vento/sisma e per la riduzione delle oscillazioni. Tipi comuni: controventi trapezoidali (carichi convenzionali) e controventi in tubi d'acciaio (carichi pesanti/elevate esigenze di stabilità per i componenti edilizi in acciaio).
- Tiranti: Realizzate in acciaio tondo, le barre di rinforzo (utilizzate in combinazione con barre di rinforzo dritte e barre di rinforzo diagonali) sono componenti ausiliari in acciaio di piccole dimensioni. La loro funzione è quella di ridurre la deformazione laterale e la torsione degli arcarecci, migliorarne la capacità portante e prevenirne il danneggiamento prematuro dovuto a deformazione, prolungando di fatto la durata di vita di questo componente secondario in acciaio.
- Legatura di tensione: I tiranti di tensione sono per lo più ricavati da tubi circolari in acciaio, caratterizzati da leggerezza ma sufficientemente rigidezza. Il loro ruolo principale è quello di migliorare la rigidità complessiva dell'impianto, integrando i componenti sparsi in un sistema spaziale collaborativo, garantendo la stabilità geometrica della struttura e impedendo agli elementi compressi di inclinarsi lateralmente.
- Pannelli del tetto e pannelli delle pareti: Per lo più lamiere sottili o pannelli compositi sandwich, fissati ai travetti. Come componenti protettivi in acciaio, bloccano vento e pioggia, sopportano carichi e alcuni pannelli compositi offrono isolamento termico.
- Bulloni e bulloni di ancoraggio incorporati: Elementi di collegamento critici per i componenti edilizi in acciaio. I bulloni di ancoraggio fissano i pilastri alle fondazioni; altri bulloni collegano travi, pilastri/arcarecci e travi. Garantiscono una solida trasmissione del carico, fondamentale per l'integrità strutturale e la sicurezza.
- Bretelle a soffietto: Componenti ausiliari in acciaio, progettati nei minimi dettagli, installati nei punti di giunzione trave e pilastro; migliorano la rigidità dei giunti. Ciò previene la deformazione locale sotto sforzo (ad esempio, forze orizzontali), salvaguardando la stabilità dei collegamenti chiave nella struttura.
Quale ruolo gioca il rinforzo intercolonna (un componente fondamentale degli edifici in acciaio) negli edifici prefabbricati in acciaio?
I rinforzi tra le colonne sono un elemento essenziale tra i componenti in acciaio delle costruzioni con struttura in acciaio e il loro valore funzionale non può essere sottovalutato.
Innanzitutto, i rinforzi inter-colonna migliorano efficacemente la stabilità complessiva degli edifici prefabbricati in acciaio. In quanto elementi strutturali portanti in acciaio, i pilastri sopportano vari carichi provenienti dal tetto e dalle pareti esterne; i rinforzi inter-colonna, fungendo da "anello di congiunzione" tra questi pilastri, formano un robusto sistema di supporto. Questo sistema distribuisce e trasferisce efficacemente i carichi, come le pressioni verticali del tetto o le forze laterali del vento, impedendo alla struttura in acciaio di deformarsi o collassare sotto impatti esterni.
In secondo luogo, i rinforzi inter-colonna contribuiscono in modo significativo a migliorare le prestazioni sismiche degli edifici prefabbricati in acciaio. Disastri naturali come i terremoti rappresentano spesso gravi minacce per le strutture in acciaio. Tuttavia, un rinforzo inter-colonna ben progettato – un componente strutturale fondamentale in acciaio – può assorbire e disperdere l'energia generata dall'attività sismica. Riducendo l'ampiezza delle vibrazioni dell'edificio durante un terremoto, ne salvaguarda l'integrità strutturale e riduce al minimo i danni all'intera struttura in acciaio.
Inoltre, il rinforzo inter-colonna esercita un'influenza positiva sulla disposizione spaziale e sull'utilità funzionale di edifici prefabbricati in acciaioGrazie a una progettazione razionale, contribuisce a ottimizzare la disposizione strutturale interna, eliminando ostacoli inutili e migliorando così l'utilizzo dello spazio. Inoltre, i rinforzi inter-colonna fungono da punti di supporto stabili per strutture ausiliarie come apparecchiature industriali e condotte. Ciò facilita l'installazione e il funzionamento ordinati di queste strutture, evidenziando ulteriormente il suo ruolo pratico come una delle parti strutturali prefabbricate in acciaio essenziali che bilanciano sicurezza strutturale e flessibilità funzionale.
Il ruolo chiave dei telai di supporto temporanei nell'installazione di componenti edilizi in acciaio
Durante l'installazione di edifici con struttura in acciaio, i telai di supporto temporanei sono strutture ausiliarie essenziali. La loro funzione principale è garantire la sicurezza, la precisione e la stabilità dell'installazione dei componenti in acciaio, in particolare come segue:
In primo luogo, mantengono la stabilità temporanea dei componenti. Una volta sollevati, i componenti in acciaio degli edifici non hanno ancora formato connessioni stabili con gli altri elementi permanenti. Affidandosi solo alla propria forza, hanno difficoltà a resistere al proprio peso, alla forza del vento o alle collisioni durante la costruzione, e sono soggetti a ribaltamento o spostamento. I telai di supporto temporanei possono fornire supporto verticale o orizzontale, collegandosi ai componenti, al terreno o a strutture stabili già installate per prevenire efficacemente l'instabilità dei componenti.
In secondo luogo, aiutano nel posizionamento preciso dei componenti. L'installazione di strutture in acciaio prevede requisiti rigorosi per quanto riguarda l'elevazione e la verticalità dei componenti. La maggior parte dei telai di supporto temporanei presenta strutture regolabili; gli operai edili possono calibrare parametri come la verticalità delle colonne in acciaio e la planarità delle travi in acciaio regolandone l'altezza e l'angolazione. Ciò garantisce che la precisione dell'installazione soddisfi i requisiti di progettazione, gettando le basi per i successivi collegamenti permanenti.
In terzo luogo, condividono i carichi temporanei. Durante la fase di installazione, i componenti devono sostenere il proprio peso, nonché quello degli operai e delle attrezzature edili. Questo è particolarmente vero per i componenti di grandi dimensioni o con pareti sottili: prima di integrarsi nel sistema complessivo, alcune aree locali sono soggette a sovraccarico, deformazione o fessurazione. Grazie al supporto multipunto, i telai di supporto temporanei trasferiscono i carichi in modo uniforme alle fondamenta, proteggendo l'integrità dei componenti.
Infine, garantiscono la sicurezza complessiva della costruzione. Prima che i collegamenti permanenti siano completati, i componenti sollevati vengono dispersi e la resistenza complessiva agli spostamenti laterali è debole. I telai di supporto temporanei possono collegare questi componenti per formare un sistema portante spaziale temporaneo, migliorando la resistenza al vento e alle vibrazioni ed evitando l'instabilità complessiva.
È opportuno sottolineare che la progettazione e l'installazione di telai di supporto temporanei devono essere sottoposte a verifica della capacità portante; dopo che la struttura permanente ha superato l'ispezione, devono essere smontate in conformità alle specifiche e in sequenza.
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Circa l'autore: K-HOME
K-home Struttura in acciaio Co., Ltd si estende su una superficie di 120,000 mq. Siamo impegnati nella progettazione, nel budget del progetto, nella fabbricazione e installazione di strutture in acciaio PEB e pannelli sandwich con qualifica di general contractor di secondo grado. I nostri prodotti coprono strutture leggere in acciaio, edifici PEB, case prefabbricate a basso costo, case container, acciaio C/Z, vari modelli di lamiera d'acciaio colorata, pannelli sandwich in PU, pannelli sandwich in eps, pannelli sandwich in lana di roccia, pannelli per celle frigorifere, piastre di purificazione e altri materiali da costruzione.