Принципи на дизајн на стабилност на челична конструкција

Апстракт: Како главна конструктивна форма во архитектонскиот дизајн, челична конструкција е широко користен во дизајнот на големи работилници, мостови и високи згради. Градежниот челик што се користи во челичната конструкција има многу предности како што се антидеформации, отпорност на корозија, отпорност на земјотрес и барања за заштита на животната средина, така што може да биде широко користен во областа на архитектонскиот дизајн.

Кога челичните конструкции се користат во градежни проекти, нивната конструктивна стабилност, како клучен индикатор, директно го одредува квалитетот и работниот век на зградите. Базирано на K-homeСо години искуство во архитектонско дизајнирање, овој труд ја разгледува стабилноста на челичните конструкции во градежното инженерство и дава референци за соодветните прашања.

Предговор

Во долгиот развој на градежната инженерска технологија, челичната конструкција зазема важна позиција. Во моментов, како мејнстрим архитектонска структура, таа е широко користена во различни архитектонски дизајни, особено во фабрики, мостови, аеродроми, театри, супер високи згради. и други големи згради.

Во минатиот век, поради неразвиената технологија на топење челик и високата содржина на јаглерод во градежниот челик, неговата цврстина и отпорност на корозија направија челичните конструкции да не се вреднуваат во областа на архитектонскиот дизајн, а некогаш беа маргинализирани и речиси елиминирани.

Во последниве години, со континуиран напредок на технологијата на топење метали, широко се произведуваше градежен челик со висока цврстина, висока цврстина, отпорен на корозија, а челичните конструкции повторно беа фаворизирани од архитектите и се повеќе се користат во различни проекти. Во текот на изградбата, тој одигра позитивна улога во намалувањето на вкупната структурна тежина на зградата и подобрување на целокупната безбедност на објектот.

Со континуираниот развој на градежната технологија, употребата на челични конструкции станува сè пообемна, а различните сложени услови за употреба поставија тежок тест за нејзината стабилност.

Концептот на челична конструкција

Како што сугерира името, челичната конструкција е тип на градежна конструкција која користи челик како главна суровина за конструктивна конструкција. Преку различни челични компоненти како што се челични греди, челични плочи и челични столбови, заварувањето, занитувањето и другите методи на поврзување се користат за спојување и склопување за изградба на големи згради. Челичните конструкции користат различни видови челик како главен материјал.

За разлика од обичниот бетон и другите градежни материјали, челикот има карактеристики на мала тежина, силна цврстина итн., и може да издржи поголеми сили. Затоа, дизајнот на челична конструкција често се користи во дизајнот на големи и средни згради. Челичната конструкција има стабилна структура и не се деформира лесно, што може да обезбеди добра безбедност и стабилност на објектот. Меѓутоа, во некои посебни случаи, може да се појави и нестабилност на челичната конструкција.

Постојат две вообичаени ситуации: едната е дека прекумерниот притисок директно делува на точката на рамнотежа на силите, што резултира со нерамномерно напрегање на структурата како целина. Другото е дека поради долготрајната употреба на челични конструктивни членови, внатрешната структура има проблеми како ментален замор, а внатрешната структура ја губи својата потпорна функција, што резултира со нестабилност на целокупната структура.

Пред да се дизајнира челична конструкција, неопходно е да се разјаснат карактеристиките на стабилноста на оваа структура, за да се има целен процес на дизајнирање, да се избегнат структурните слабости, да се даде целосна претстава за предностите на челичните конструкции и да се направи подобра игра на челичните конструкции во зградите. улога.

Принципи за подобрување на стабилноста на дизајнот на челичните конструкции

Стабилноста на челичната конструкција е најважниот фактор во дизајнот на челичната конструкција. Во долгорочната инженерска пракса и теоретско истражување, инженерите и техничарите сумирале три принципи на дизајнирање за подобрување на стабилноста на челичната конструкција.

1. Принципот на стабилност

Принципот на стабилност на дизајнот на челичната конструкција бара во фазата на цртање на планскиот цртеж на дизајнот на челичната конструкција, планскиот цртеж на челичната конструкција треба да се нацрта според соодветните барања на различни згради, фокусирајќи се на обезбедување на потпорните делови во планот дизајн цртеж на челичната конструкција и обезбедување на поддршка Стабилност во рамнината на локацијата.

Стабилноста на челичната конструкција на рамнината е јадрото и основата на целокупната стабилност на целата челична конструкција. Само со обезбедување дека компонентите на челичната конструкција остануваат стабилни на рамнината, можеме да ја избегнеме нестабилноста на поединечните позиции за време на последователниот тродимензионален процес на градење.

2. Принципот на единство

Прецизната пресметка е премисата и основата на дизајнот на челична конструкција. При дизајнирање на рамки од челична конструкција, методот на пресметување и очекуваните вредности на параметрите треба да се одредат според балансирана врска помеѓу конкретната рамка и рамката.

Овој чекор е клучот за пресметката на силата на целиот дизајн на челична конструкција. врска. Меѓутоа, во пракса, многу дизајнери ќе се потпираат премногу на личното искуство и директно ќе ја извршат пресметката на стабилноста на рамката од челичната конструкција според сопственото искуство и ќе ги игнорираат чекорите за пресметка на рамнотежата.

На овој начин на работа му недостигаат научни и сеопфатни податоци за пресметка, а лесно е да се предизвикаат грешки во пресметката на стабилната врска. Како резултат на тоа, дизајнот на челичната конструкција не ги исполнува барањата за структурна цврстина на зградата, што резултира со потенцијални безбедносни опасности.

Затоа, пресметката на рамнотежата и пресметката на стабилноста треба да се извршат истовремено, а двете се неопходни и треба да се обединат.

3. Принципот на соработка

Целата челична конструкција е составена од повеќе единечни компоненти на челична конструкција преку заварување, занитување, фиксирање на завртки и други средства за поврзување, и на крајот формира голема градежна конструкција. [3] Затоа, во процесот на дизајнирање на челична конструкција, мора да се земе предвид координацијата на различните структурни компоненти, без разлика дали големите или малите компоненти треба да соработуваат меѓу себе, и конечно може совршено да се комбинираат во цврста челична конструкција како целина. При дизајнирањето на челичната конструкција, стабилноста на една компонента на челична конструкција не може да се земе предвид само, а условите на сите компоненти мора сеопфатно да се земат предвид и мора да се изврши прецизна пресметка на комбинацијата. Само кога секоја компонента е совршено усогласена, целата структура може да биде многу стабилна, да ја максимизира улогата на секоја компонента и да ја обезбеди целокупната цврстина на структурата.

Клучните точки на дизајнот на стабилноста на челичната конструкција

1. Дизајн на сила

Еден од најважните показатели за челичната конструкција е нивото на напрегање. При дизајнирање, носечката способност на челичната конструкција е прво внимание.

Челичната конструкција генерално усвојува дизајн во облик на Т или L, што се смета за стабилност на структурата. Употребата на овие две форми може добро да ја растера вкупната тежина на зградата и да ја постигне целта за избалансирана поддршка.

Во практиката на градежното инженерство, челичната конструкција е вообичаена структура на периферијата на зградата, која игра улога во поддршката на зградата. Во целокупниот дизајн на зградата, употребата на челични конструкции треба да го следи принципот на симетрија што е можно повеќе.

Целта е да се овозможи секоја челична конструкција рамномерно да ја поднесува силата на целата зграда и да се спречи поединечните челични конструкции да носат преголем или премал притисок.

Покрај тоа, барањата за напрегање и стабилност за различни делови од челичната конструкција се исто така различни. На пример, условот за фиксната потпора во челичната конструкција е да се спречи поместување, така што носечкиот капацитет на овој дел се бара да биде висок, но за рамката од челичната греда, покрај тоа што игра надолжна потпорна улога, неопходно е да се размисли да се спречи тоа да се случи во хоризонтална положба.

Карактеристиките на напрегањето на различни делови од челичната конструкција треба да се рефлектираат во дизајнот за да се избегне нестабилност поради недоволно разгледување. Конечно, многу е важна и специфичната градежна операција на челичната конструкција. Персоналот за изградба на лице место мора строго да ги следи цртежите на дизајнот, да ги минимизира грешките во изградбата, да ја зајакне меѓусебната соработка помеѓу одделенијата, да врши изградба во строга согласност со стандардите и да го зајакне управувањето со детали.

2. Антикорозивен дизајн

Зградите ќе доживеат ерозија под различни природни услови кога се користат во различни средини. При средини за специјална употреба како што се влажност и прскање со сол, поради вродените карактеристики на металите, тие лесно се кородираат и влијаат на нивната стабилност.

Општо земено, металните материјали се подложни и на галванска корозија и на хемиска корозија. Современата наука за материјали има развиено антикорозивни премази за различни услови на животната средина за околина за употреба на метали што се користат во градежништвото.

Во влажна средина, размачкањето на антикорозивна боја на површината на челичната конструкција може да ги изолира водата и воздухот, два главни фактори кои предизвикуваат корозија на металот и спречуваат кородирање на челичната конструкција. За челични конструкции што се користат во средини со висока соленост, лесно е да се предизвика електрохемиска корозија со натриумови јони во морската вода.

Според принципот на електрохемиска реакција, металниот материјал станува еден од производите. Овој метод може да го реши проблемот со челичните конструкции. Проблем со корозија, за да се обезбеди цврстина на самата челична конструкција и да се постигне стабилност на структурата.

3. Дизајн поврзан со стабилност

Во процесот на проектирање и изведба на челична конструкција, покрај завршувањето на пресметката на стабилноста, потребно е и зајакнување на инспекцијата на целата челична конструкција. Строгата инспекција е клучната врска за да се осигура дека материјалите од челичната конструкција се квалификувани и ги исполнуваат барањата за дизајн. Методот за пресметување на критичниот притисок е вообичаен метод за предвидување на вредноста на притисокот на челичните конструкции при вистинска употреба и често се користи за тестирање на челични конструкции.

Кога резултатот од мерењето на напрегањето на челичната конструкција ја надминува критичната вредност, тоа докажува дека нејзината стабилност е уништена, а дизајнот на напрегање на челичната конструкција треба да се прилагоди навреме за да се избегне нестабилност.

Обрнете внимание на анализата на силата на секој дел во внатрешноста на челичната конструкција, оптимизирајте ги деталите за силата на деловите, избегнувајте го проблемот со нерамна сила и влијаете на целокупната структурна безбедност. Сумирајќи, стабилноста на челичната конструкција има одлучувачко влијание врз севкупната безбедност и работниот век на зградата.

Во процесот на дизајнирање на челичната конструкција, дизајнерот треба да изврши прецизни пресметки, сеопфатно да ја разгледа врската на силата помеѓу компонентите и да направи добар антикорозивен третман на челикот, да ги избегне недостатоците на челичната конструкција во најголема мера и да даде целосна игра на предностите на челичната конструкција, а со тоа промовирајќи го континуираниот напредок на архитектонскиот дизајн.