대형 철골 구조 건물

대형 강구조물은 현대 건축 및 엔지니어링 분야에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 고강도 강재를 골조로 사용하고 효율적인 접합 및 조립 방식을 통해 시공됩니다. 궁극적인 목표는 넓은 공간에 대한 필요성을 단순화하여 기둥을 거의 또는 전혀 사용하지 않고도 대규모 공간을 확보하는 동시에 미관, 내구성, 경제성을 고려하는 것입니다.

대형 스팬 강철 구조물이란 무엇입니까?

일반적으로 공간구조물의 스팬이 20~30m를 초과하고, 형태(강철보, 강철아치, 강철트러스, 강철스페이스프레임)에 관계없이 강철을 주요하중지지 시스템으로 사용하는 경우 대스팬강구조물로 분류할 수 있다.

특정 엔지니어링 표준과 설계 사양은 다를 수 있지만 핵심적인 특징은 일관되게 유지됩니다.

• 첫째, 강철은 주요 구조재료입니다.

• 둘째, 이러한 구조는 중간 지지대를 최소화하여 공간적 적용 범위를 극대화합니다.

• 더욱이, 대형 강구조물은 배치와 변형에 있어 유연성을 유지하면서도 자체 무게가 하부 공간에 미치는 영향을 효과적으로 줄입니다.

왜 대경간 철골 건물을 선택해야 할까요?

대형 강구조물의 선택은 주로 재료와 구조적 형태의 장점을 결합하여 이루어집니다. 이러한 장점은 다음과 같은 측면에서 구체적으로 드러납니다.

• 우수한 재료 특성
  강철은 뛰어난 강도 대 중량비를 제공합니다. 즉, 같은 무게일 때 콘크리트와 같은 기존 재료보다 강도와 하중 지지력이 훨씬 높습니다. 이러한 특성 덕분에 강철 구조물은 경량화되어 넓은 경간을 확보하는 동시에 기초 공사에 필요한 자재를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 또한, 강철은 가소성과 재활용성이 우수하여 공장 조립식 건축이 용이하고 친환경적이고 지속 가능한 개발 원칙에 부합합니다.

• 빠르고 효율적인 건설
  대부분의 강철 부품은 공장에서 사전 제작되어 현장으로 운반되어 조립됩니다. 볼트 체결이나 용접과 같은 방법을 사용하면 시공이 신속하게 진행됩니다. 이러한 접근 방식은 프로젝트 일정을 크게 단축하고 현장 작업을 줄여줍니다.

• 매우 유연한 공간 설계
  대경간 구조물의 주요 목적은 기둥이 없는 개방적인 공간을 만드는 것입니다. 철골 구조물의 높은 강도와 ​​유연성은 내부 공간을 자유롭게 분할하는 데 큰 도움이 됩니다. 철골 구조물은 이러한 분할을 가능하게 할 뿐만 아니라 향후 변경 작업도 용이합니다. 내부 레이아웃을 변경하거나, 관람석을 추가하거나, 통로를 설치하는 등 모든 조정 작업을 유연하고 효율적으로 수행할 수 있습니다.

장대 스팬 강철 구조물의 일반적인 유형

장경간 철골 구조물은 주로 여러 가지 고전적인 형태를 통해 넓은 기둥 없는 공간을 확보합니다. 각 형태는 고유한 특성을 지니고 있으며 다양한 상황에 적합합니다.

• 트러스 구조
  트러스 구조에서 트러스는 격자 보 구조의 한 유형인 트러스 보를 말합니다. 이 구조는 직선 부재(대각선 부재와 수평 현)가 마디에서 연결되어 삼각형 단위를 형성합니다. 트러스 구조는 대경간 공장, 전시장, 경기장, 교량과 같은 공공 건축물에 널리 사용됩니다. 주로 지붕 구조물에 사용되기 때문에 지붕 트러스라고도 합니다. 트러스의 주요 장점은 명확한 하중 전달 경로와 높은 구조적 효율성으로, 장경간의 정사각 구조물에 매우 적합하다는 것입니다. 제조 기술이 발달하여 트러스 구조의 시공 및 유지 보수가 비교적 간단합니다.

• 스페이스 프레임 구조
  이 건물은 격자 형태로 배치된 수많은 부재로 구성된 3차원 공간 구조입니다. 뛰어난 전반적인 안정성과 공간적 강성을 바탕으로 다양한 불규칙한 평면과 복잡한 경계에도 유연하게 대응할 수 있습니다. 동시에 독특한 건축적 미학을 지니고 있습니다.

• 아치
  연속적인 곡선 형태를 통해 하중은 아치 축을 따라 축압으로 변환되어 매우 넓은 스팬을 확보합니다. 아치는 넓은 실내 공간을 만들어낼 뿐만 아니라, 그 우아한 곡선은 건물의 시각적인 초점이 되며, 음향 및 시각 효과 최적화에도 기여합니다.

• 케이블 멤브레인 구조
  연속적인 곡선 형태를 통해 하중은 아치 축을 따라 축압으로 변환되어 매우 넓은 스팬을 확보할 수 있습니다. 아치는 넓은 실내 공간을 만들어낼 뿐만 아니라, 그 우아한 곡선은 건물의 시각적인 초점이 되며, 음향 및 시각 효과 최적화에도 기여합니다. 아치는 조경 건축(경기장 캐노피), 생태 건축(식물원 온실), 임시 구조물(대형 전시장) 등에 활용됩니다.

• 강철 포털 프레임 구조(소규모 및 중규모 건물에 적합한 비용 효율적인 선택)
  A 강철 포털 프레임 구조 포털 프레임(H형강 보-기둥 강접합), 퍼린 시스템(C/Z형강), 그리고 브레이싱 시스템으로 구성되어 평면 하중 지지 시스템을 형성합니다. 이 시스템의 핵심 장점은 가변 단면 설계에 있습니다. 보와 기둥의 단면은 내력 변화에 따라 최적화되어 효율적인 자재 활용을 달성합니다. 지붕과 벽체는 경량 프로파일 강판(자중 0.1~0.3 kN/㎡)을 사용합니다. 콘크리트 구조물에 비해 기초 하중이 40~60% 감소합니다.

주요 설계 고려 사항
실제로 이러한 시스템은 프로젝트별 요구 사항에 맞는 최적의 공간 프레임워크를 개발하기 위해 종종 결합됩니다. 경간이 증가함에 따라 접합부 설계의 복잡성이 크게 증가합니다. 따라서 구조적 강도, 강성, 그리고 제조 가능성 간의 최적의 균형을 달성하는 것은 대경간 강구조물의 성공적인 설계에 매우 중요합니다.

대형 철골구조 건물의 발전사

고대 로마에는 넓은 건물(예: 고대 로마 건물)이 있었습니다. 대형 구조 건물 현대에 와서는 큰 성과를 거두었습니다. 예를 들어, 1889년 파리 세계박람회의 기계관은 경간이 115미터인 XNUMX개의 경첩이 있는 아치형 강철 구조물을 사용했습니다.

20세기 초 금속재료의 발전과 철근콘크리트 기술의 발달로 인해 대형건축물의 새로운 구조형태가 많이 등장하게 되었다.

예를 들어, 1912년부터 1913년까지 폴란드 브레슬라우에 건설된 센테니얼 홀(Centennial Hall)은 직경 65미터, 면적 5,300제곱미터의 철근 콘크리트 돔을 사용했습니다. 제XNUMX차 세계대전 이후 대형 건축물이 새로운 발전을 이루었는데, 유럽 국가, 미국, 멕시코가 가장 빠르게 발전했습니다.

The 큰 경간 강철 구조물 건물 이 시기에는 다양한 고강도 경량재료(합금강, 특수유리 등)와 화학적 합성재료가 널리 사용되어 대스팬 구조의 경량화와 새로운 공간구조의 연속 출현 및 적용 범위 확대가 가능해졌습니다. 지역.

The C특징 L팔다 S접시 S티엘 S구조 B우일 딩s

1. 구조적 형태의 다양화 및 복잡성 증가.
2. 구조적 범위가 점점 커지고, 강철 등급이 점점 높아지고, 강판 두께가 점점 두꺼워지고 있습니다.
3. 복잡하고 다양한 연결 방식 스타일.
4. 구성 요소의 수와 단면 유형이 증가함에 따라 설계를 심화시키는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다.
5. 가공 정확도가 높습니다.

대형 스팬 철골 구조물 비용

대형 철골 구조물의 비용은 고정된 가격이 아닙니다. 원자재, 구조 유형, 시공 조건 등 다양한 요인에 따라 크게 달라집니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• 크기: 일반적으로 건축 면적이 클수록 단위 면적당 비용은 낮아지고, 건물 높이가 높을수록 구조적 하중 지지 능력과 안정성에 대한 요구 사항이 높아지고 비용이 높아집니다.

• 재료 품질: 강철 또한 비용에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 일반 탄소 구조용 강철은 비교적 저렴한 반면, 고품질 고강도 강철은 더 비쌉니다. 또한, 외장 구조에 고품질 보호 코팅을 사용하면 비용이 증가합니다.

• 설계 복잡성: 일반적인 포털 철골 구조물의 경우, 합리적인 경간 범위 내에서 구조 설계를 통해 경제성을 균형 있게 조절할 수 있습니다. 복잡한 설계는 비용을 증가시킵니다.

• 지리적 위치: 인건비, 운송비, 시장 상황의 차이로 인해 지역마다 비용이 다릅니다. 경제가 발달한 지역의 비용은 덜 발달된 지역보다 10~30% 더 높을 수 있습니다.

• 건설 기술: 첨단 건설 기술은 비용을 증가시킬 수 있지만 효율성과 수명도 향상시킵니다.

• 위치 및 물류: 물류 또한 중요한 비용 요소입니다. 프로젝트 위치가 비교적 멀리 떨어져 있는 경우 해상 운송 비용이 증가합니다. 또한, 해상 운송 비용은 경제 상황에 따라 변동됩니다.