Stålkonstruksjoner med store spenn spiller en stadig viktigere rolle i moderne arkitektur og ingeniørfag. De bruker høyfast stål som rammeverk og er konstruert med effektive tilkoblings- og monteringsmetoder. Det endelige målet er å forenkle behovet for store rom, oppnå store romvolumer med få eller ingen søyler, samtidig som man tar hensyn til estetikk, holdbarhet og økonomi.
Hva er en stålkonstruksjon med stort spenn?
Vanligvis, når spennet til en romlig konstruksjon overstiger 20 til 30 meter og stål brukes som det primære bærende systemet, uavhengig av form (stålbjelker, stålbuer, stålfagverk eller stålrammer), kan den klassifiseres som en stålkonstruksjon med stort spenn.
Selv om spesifikke ingeniørstandarder og designspesifikasjoner kan variere, forblir kjerneegenskapene deres konsistente:
- For det første er stål det primære strukturelle materialet;
- For det andre minimerer disse strukturene mellomliggende støtter for å maksimere romlig dekning.
- Videre reduserer stålkonstruksjoner med store spenn effektivt virkningen av sin egen vekt på det underliggende rommet, samtidig som de beholder fleksibiliteten i layout og modifikasjon.
Prefabrikert metalllager: design, type, kostnad
Hvorfor velge store stålkonstruksjonsbygninger?
Valget av stålkonstruksjoner med store spenn stammer først og fremst fra de kombinerte fordelene med materialer og konstruksjonsform. Disse fordelene gjenspeiles spesifikt i følgende aspekter:
- Overlegne materialegenskaper
Stål har et utmerket styrke-til-vekt-forhold. Det betyr at for samme vekt er styrken og bæreevnen betydelig høyere enn tradisjonelle materialer som betong. Denne egenskapen gjør stålkonstruksjoner lette, noe som gir mulighet for store spenn samtidig som det effektivt reduserer kravene til fundamentet. Videre har stål god plastisitet og resirkulerbarhet, noe som forenkler fabrikkprefabrikasjon og er i samsvar med grønne og bærekraftige utviklingsprinsipper.
- Rask og effektiv konstruksjon
De fleste stålkomponenter prefabrikeres i fabrikker og transporteres deretter til byggeplassen for montering. Ved hjelp av metoder som bolting eller sveising går byggingen raskt. Denne tilnærmingen forkorter prosjektets tidsfrister betydelig og reduserer arbeidet på byggeplassen.
- Svært fleksibel romdesign
Hovedmålet med store konstruksjoner er å skape åpne, søylefrie rom. Stålkonstruksjoners høye styrke og fleksibilitet forenkler i stor grad den frie inndelingen av innvendige rom. Stålkonstruksjoner gjør dette mulig samtidig som de gir enkle fremtidige modifikasjoner. Enten det gjelder å omorganisere innvendige layouter, legge til tilskuertribuner eller installere gangveier, kan justeringer gjøres fleksibelt og effektivt.
Vanlige typer stålkonstruksjoner med lang spennvidde
Stålkonstruksjoner med lange spenn oppnår primært store søylefrie rom gjennom flere klassiske former. Hver har sine egne egenskaper og er egnet for ulike scenarier.
- Fagverkskonstruksjoner
Fagverk i en fagverksstruktur refererer til en fagverksbjelke, en type gitterbjelkestruktur. Denne strukturen består av rette elementer (diagonale nettelementer og horisontale korder) koblet sammen i noder for å danne trekantede enheter. Fagverksstrukturer brukes ofte i offentlige bygninger som store fabrikker, utstillingshaller, stadioner og broer. Fordi de hovedsakelig brukes i takkonstruksjoner, kalles fagverk ofte også takstoler. Deres viktigste fordeler inkluderer en tydelig lastoverføringsbane og høy strukturell effektivitet, noe som gjør dem svært egnet for lange, vanlige rektangulære konstruksjoner. På grunn av moden produksjonsteknologi er konstruksjon og vedlikehold av fagverksstrukturer relativt enkelt.
- Romrammestruktur
Dette er en tredimensjonal romlig struktur som består av en rekke elementer arrangert i et rutenett. Den utmerkede generelle stabiliteten og romlige stivheten gjør at den kan tilpasse seg ulike uregelmessige plan og komplekse grenser. Samtidig har den også en unik arkitektonisk estetikk.
- Buer
Gjennom kontinuerlige buede former omdannes laster til aksialt trykk langs buens akse, og dermed oppnås ekstremt store spennvidder. Buer skaper ikke bare romslige interiører, men deres grasiøse kurver blir ofte det visuelle midtpunktet i en bygning, og de bidrar også til optimalisering av akustikk og visuelle effekter.
- Kabelmembranstrukturer
Gjennom kontinuerlige buede former omdannes laster til aksialt trykk langs buens akse, og dermed oppnås ekstremt store spennvidder. Buer skaper ikke bare romslige interiører, men deres grasiøse kurver blir ofte det visuelle midtpunktet i en bygning, og de bidrar også til optimalisering av akustikk og visuelle effekter. Bruksområder inkluderer: landskapsarkitektur (stadiontak), økologisk arkitektur (botaniske hagedrivhus) og midlertidige strukturer (store utstillingshaller).
- Stålportalrammekonstruksjon (et kostnadseffektivt valg for små og mellomstore bygninger)
A stålportalrammekonstruksjon består av en portalramme (H-formede stive skjøter mellom stålbjelke og søyle), et ås-system (C/Z-formet stål) og et avstivningssystem, som danner et plant lastbærende system. Kjernefordelen ligger i den variable tverrsnittsdesignen – bjelke- og søyletverrsnittene er optimalisert i henhold til endringer i indre krefter, noe som oppnår effektiv materialutnyttelse. Tak og vegger bruker lette profilerte stålplater (egenvekt kun 0.1–0.3 kN/㎡). Fundamentbelastningen er redusert med 40–60 % sammenlignet med betongkonstruksjoner.
Fagverkskonstruksjoner -
Buer -
Kabelmembranstrukturer -
Stålportalrammekonstruksjon
Viktige designhensyn
I praksis kombineres disse systemene ofte for å utvikle et optimalt romlig rammeverk skreddersydd til prosjektspesifikke krav. Etter hvert som spennet øker, øker kompleksiteten i fugedesignet betydelig. Dermed er det fortsatt avgjørende for vellykket design av stålkonstruksjoner med store spenn å oppnå en optimal balanse mellom strukturell styrke, stivhet og produksjonsevne.
Utviklingshistorien til bygninger med store stålkonstruksjoner
Det gamle Roma hadde bygninger med store spenn (som gamle romerske bygninger). Strukturelle bygninger med store spenn i moderne tid hadde gjort store prestasjoner. For eksempel brukte maskinpaviljongen på verdensutstillingen i Paris i 1889 en trehengslet buet stålkonstruksjon med et spenn på 115 meter.
På begynnelsen av 20-tallet fremmet fremgangen av metallmaterialer og utviklingen av armert betongteknologi fremveksten av mange nye strukturelle former for bygninger med store spenn.
For eksempel bruker Centennial Hall, innebygd i Breslau, Polen fra 1912 til 1913, en armert betongkuppel med en diameter på 65 meter og et dekkeareal på 5,300 kvadratmeter. Etter andre verdenskrig så store bygninger nye utviklinger, med europeiske land, USA og Mexico som utviklet seg raskest.
Ocuco stort spenn stålkonstruksjoner i denne perioden brukte forskjellige høyfaste lettvektsmaterialer (som legert stål, spesialglass) og kjemiske syntetiske materialer, noe som reduserte vekten av den store spennstrukturen, og muliggjorde kontinuerlig utseende av nye romlige strukturer og økende dekning av området.
Ocuco Ckjennetegn ved Large Span Steel Structure Bbygnings
- Økende diversifisering og kompleksitet av strukturelle former.
- Det strukturelle spennet blir større og større, stålkvaliteten blir høyere og høyere, stålplatetykkelsen blir tykkere og tykkere.
- Komplekse og varierte tilkoblingsstiler.
- Antall komponenter og tverrsnittstyper øker, noe som gjør det vanskeligere og vanskeligere å utdype designet.
- Høye krav til maskineringsnøyaktighet.
Kostnad for stålkonstruksjoner med store spenn
Kostnaden for stålkonstruksjoner med store spenn er ikke en fast pris. Den varierer mye avhengig av faktorer som råvarer, konstruksjonstype og konstruksjonsforhold. For eksempel:
- Størrelse: Generelt sett, jo større bygningsarealet er, desto lavere er kostnaden per arealenhet; jo høyere bygningshøyde, desto høyere er kravene til strukturell bæreevne og stabilitet, og desto høyere er kostnaden.
- Materialkvalitet: Stål er også en nøkkelfaktor som påvirker kostnadene. Vanlig karbonkonstruksjonsstål er relativt billig, mens høyfast stål av høy kvalitet er dyrere. I tillegg øker bruk av beskyttende belegg av høy kvalitet i innkapslingsstrukturen også kostnadene.
- Designkompleksitet: For generelle stålkonstruksjoner i portaler kan økonomisk gjennomførbarhet balanseres gjennom strukturell design innenfor et rimelig spenn. Komplekse design vil øke kostnadene.
- Geografisk plassering: Kostnadene varierer i ulike regioner på grunn av forskjeller i lønnskostnader, transportkostnader og markedsforhold. Kostnadene i økonomisk utviklede områder kan være 10–30 % høyere enn i mindre utviklede områder.
- Byggeteknologi: Avansert byggeteknologi kan øke kostnadene, men forbedrer også effektiviteten og levetiden.
- Sted og logistikk: Logistikk er også en betydelig kostnadsfaktor. Hvis prosjektlokasjonen er relativt avsidesliggende, vil kostnadene for sjøfrakt øke. Videre svinger sjøfraktkostnadene også med endringer i det økonomiske klimaet.
Ytterligere lesning: Byggeplaner og spesifikasjoner av stål
Om oss K-HOME
-Kina stålbygningsprodusent
At k-home, tilbyr vi to hovedsystemer i stålkonstruksjon: rammekonstruksjoner og portalrammekonstruksjoner. K-HomeIngeniørteamet vårt gjennomfører omfattende vurderinger av hvert prosjekts spesifikke behov, med tanke på belastningskrav, funksjonelle krav og budsjettkontroll, for å anbefale den mest passende stålrammeløsningen for våre kunder. Våre stålkonstruksjonssystemer gjennomgår grundige beregninger og fysisk testing for å sikre at hver bygning når sin planlagte levetid.
Utforming
Hver designer i teamet vårt har minst 10 års erfaring. Du trenger ikke å bekymre deg for den uprofesjonelle utformingen som påvirker sikkerheten til bygningen.
Merke og transport
For å gjøre deg tydelig og redusere anleggsarbeidet, merker vi omhyggelig hver del med etiketter, og alle deler vil bli planlagt på forhånd for å redusere antall pakninger for deg
Produksjon
Vår fabrikk har 2 produksjonsverksteder med stor produksjonskapasitet og kort leveringstid. Vanligvis er ledetiden rundt 15 dager.
Detaljert installasjon
Hvis dette er første gang for deg å installere stålbygningen, vil vår ingeniør tilpasse en 3D-installasjonsveiledning for deg. Du trenger ikke bekymre deg for installasjonen.
Hva er et stålkonstruksjonslager? Design og kostnad
Kjernegrunnleggende om stålkonstruksjonskranbjelke du trenger å vite
Viktige grunnleggende prinsipper for stålkonstruksjonsforbindelsesdesign du bør kjenne til
Strukturell stålfabrikasjon: Prosesser, hensyn og fordeler
Kontakt oss >>
Har du spørsmål eller trenger hjelp? Før vi starter, bør du vite at nesten alle prefabrikkerte stålbygg er tilpasset.
Vårt ingeniørteam vil designe det i henhold til lokal vindhastighet, regnbelastning, llengde*bredde*høyde, og andre tilleggsalternativer. Eller vi kan følge tegningene dine. Fortell meg ditt krav, så ordner vi resten!
Bruk skjemaet for å ta kontakt, så tar vi kontakt med deg så raskt som mulig.
Om forfatteren: K-HOME
K-home Steel Structure Co., Ltd dekker et område på 120,000 XNUMX kvadratmeter. Vi er engasjert i design, prosjektbudsjett, fabrikasjon og installasjon av PEB stålkonstruksjoner og sandwichpaneler med generell entreprenørkvalifikasjoner i andre klasse. Våre produkter dekker lette stålkonstruksjoner, PEB bygninger, lavpris ferdighus, containerhus, C/Z stål, ulike modeller av farge stålplater, PU sandwichpaneler, eps sandwichpaneler, steinullsandwichpaneler, kjøleromspaneler, renseplater og andre byggematerialer.