Structurile metalice cu deschideri mari joacă un rol din ce în ce mai important în arhitectura și ingineria modernă. Acestea utilizează oțel de înaltă rezistență ca structură și sunt construite folosind metode eficiente de conectare și asamblare. Scopul final este de a simplifica nevoia de spații vaste, realizând volume spațiale la scară largă cu puține sau fără coloane, luând în considerare simultan estetica, durabilitatea și economia.
Ce este o structură metalică cu deschidere mare?
În general, atunci când deschiderea unei structuri spațiale depășește 20 până la 30 de metri și oțelul este utilizat ca sistem portant principal, indiferent de forma sa (grinzi de oțel, arcade de oțel, ferme de oțel sau cadre spațiale din oțel), aceasta poate fi clasificată drept structură metalică cu deschidere mare.
Deși standardele inginerești specifice și specificațiile de proiectare pot varia, caracteristicile lor principale rămân constante:
- În primul rând, oțelul este principalul material structural;
- În al doilea rând, aceste structuri minimizează suporturile intermediare pentru a maximiza acoperirea spațială.
- În plus, structurile metalice cu deschideri mari reduc eficient impactul propriei greutăți asupra spațiului subiacent, păstrând în același timp flexibilitatea în amplasare și modificare.
Depozit metalic prefabricat: design, tip, cost
De ce să alegeți clădiri cu structură metalică cu deschidere mare?
Alegerea structurilor metalice cu deschidere mare se bazează în principal pe avantajele combinate ale materialelor și formei structurale. Aceste avantaje se reflectă în mod specific în următoarele aspecte:
- Proprietăți superioare ale materialelor
Oțelul oferă un raport excelent rezistență-greutate. Aceasta înseamnă că, pentru aceeași greutate, rezistența și capacitatea portantă sunt semnificativ mai mari decât cele ale materialelor tradiționale precum betonul. Această caracteristică face ca structurile din oțel să fie ușoare, permițând deschideri mari, reducând în același timp eficient cerințele pentru fundație. În plus, oțelul posedă o plasticitate și o reciclabilitate bune, facilitând prefabricarea în fabrici și aliniindu-se la principiile dezvoltării ecologice și durabile.
- Construcție rapidă și eficientă
Majoritatea componentelor din oțel sunt prefabricate în fabrici și apoi transportate la șantier pentru asamblare. Folosind metode precum șurubarea sau sudarea, construcția se desfășoară rapid. Această abordare scurtează semnificativ termenele proiectului și reduce lucrările la șantier.
- Design spațial extrem de flexibil
Scopul principal al structurilor cu deschideri mari este de a crea spații deschise, fără coloane. Rezistența ridicată și flexibilitatea structurilor metalice facilitează foarte mult împărțirea liberă a spațiilor interne. Structurile metalice fac acest lucru posibil, permițând în același timp modificări ulterioare ușoare. Fie că este vorba de rearanjarea amenajărilor interioare, adăugarea de tribune pentru spectatori sau instalarea de pasarele, ajustările pot fi făcute flexibil și eficient.
Tipuri comune de structuri metalice cu deschidere lungă
Structurile metalice cu deschideri mari permit obținerea unor spații extinse, fără stâlpi, în principal prin intermediul mai multor forme clasice. Fiecare are propriile caracteristici și este potrivită pentru diferite scenarii.
- Structuri cu zăbrele
Grinda tip grindă tip zăbrele se referă la o grindă tip zăbrele, un tip de structură cu grinzi cu zăbrele. Această structură constă din elemente drepte (elemente diagonale cu inimă și corzi orizontale) conectate la noduri pentru a forma unități triunghiulare. Structurile tip zăbrele sunt utilizate în mod obișnuit în clădiri publice, cum ar fi fabricile cu deschideri mari, sălile de expoziții, stadioanele și podurile. Deoarece sunt utilizate mai ales în structurile de acoperiș, grinzile tip zăbrele sunt adesea numite și grinzi de acoperiș. Principalele lor avantaje includ o cale de transfer clară a sarcinii și o eficiență structurală ridicată, ceea ce le face foarte potrivite pentru structuri dreptunghiulare regulate, cu deschideri mari. Datorită tehnologiei de fabricație mature, construcția și întreținerea structurilor tip zăbrele sunt relativ simple.
- Structura cadrului spațial
Aceasta este o structură spațială tridimensională compusă din numeroși membri aranjați într-o grilă. Stabilitatea sa generală excelentă și rigiditatea spațială îi permit să se adapteze la diverse planuri neregulate și limite complexe. În același timp, posedă și o estetică arhitecturală unică.
- Arches
Prin forme curbate continue, încărcările sunt transformate în presiune axială de-a lungul axei arcului, obținându-se astfel deschideri extrem de mari. Arcurile nu numai că creează interioare spațioase, dar curbele lor grațioase devin adesea punctul focal vizual al unei clădiri și contribuie, de asemenea, la optimizarea acusticii și a efectelor vizuale.
- Structuri cablu-membrană
Prin forme curbate continue, încărcările sunt transformate în presiune axială de-a lungul axei arcului, obținându-se astfel deschideri extrem de mari. Arcadele nu numai că creează interioare spațioase, dar curbele lor grațioase devin adesea punctul focal vizual al unei clădiri și contribuie, de asemenea, la optimizarea acusticii și a efectelor vizuale. Aplicațiile includ: arhitectura peisagistică (copertinele stadioanelor), arhitectura ecologică (sere de grădini botanice) și structuri temporare (săli mari de expoziții).
- Structură din oțel cu cadru portal (o alegere rentabilă pentru clădiri mici și mijlocii)
A structură cu cadru portal din oțel constă dintr-un cadru portal (îmbinări rigide grindă-stâlp din oțel în formă de H), un sistem de pane (oțel în formă de C/Z) și un sistem de contravântuiri, formând un sistem portant planar. Avantajul său principal constă în designul cu secțiune transversală variabilă - secțiunile transversale ale grinzii și stâlpului sunt optimizate în funcție de modificările forțelor interne, realizând o utilizare eficientă a materialului. Acoperișul și pereții utilizează tablă de oțel profilată ușoară (greutate proprie de doar 0.1-0.3 kN/㎡). Sarcina pe fundație este redusă cu 40%-60% în comparație cu structurile din beton.
Structuri cu zăbrele -
Arches -
Structuri cablu-membrană -
Structură de portal din oțel
Considerații cheie de proiectare
În practică, aceste sisteme sunt adesea combinate pentru a dezvolta un cadru spațial optim, adaptat cerințelor specifice proiectului. Pe măsură ce deschiderea crește, complexitatea proiectării îmbinărilor crește semnificativ. Astfel, obținerea unui echilibru optim între rezistența structurală, rigiditate și fabricabilitate rămâne crucială pentru proiectarea cu succes a structurilor metalice cu deschidere mare.
Istoria dezvoltării clădirilor cu structură de oțel cu deschidere mare
Roma antică avea clădiri cu deschidere mare (cum ar fi clădirile romane antice). Clădiri structurale cu deschidere mare în vremurile moderne a făcut mari realizări. De exemplu, pavilionul de mașini de la Expoziția Mondială de la Paris din 1889 a folosit o structură de oțel arcuită cu trei balamale, cu o deschidere de 115 metri.
La începutul secolului al XX-lea, progresul materialelor metalice și dezvoltarea tehnologiei betonului armat au promovat apariția multor noi forme structurale de clădiri cu deschidere mare.
De exemplu, Sala Centenarului, construită în Breșlau, Polonia, între 1912 și 1913, folosește o cupolă din beton armat cu un diametru de 65 de metri și o suprafață de acoperire de 5,300 de metri pătrați. După cel de-al Doilea Război Mondial, clădirile cu deschidere mare au cunoscut noi dezvoltări, țările europene, Statele Unite și Mexic s-au dezvoltat cel mai rapid.
deschidere mare cladiri cu structura de otel din această perioadă au folosit pe scară largă diverse materiale ușoare de înaltă rezistență (cum ar fi oțel aliat, sticlă specială) și materiale sintetice chimice, care au redus greutatea structurii cu deschidere mare și au permis apariția continuă a structurilor spațiale noi și o acoperire crescândă a zona.
Ccaracteristici ale LARGE Stigaie Steel Structure Buildings
- Creșterea diversificării și complexității formelor structurale.
- Durata structurală devine din ce în ce mai mare, gradul de oțel devine din ce în ce mai mare, grosimea plăcii de oțel devine din ce în ce mai groasă.
- Stiluri complexe și diverse de mod de conectare.
- Numărul de componente și tipurile de secțiuni transversale sunt în creștere, ceea ce face din ce în ce mai dificilă aprofundarea designului.
- Necesar mare pentru precizia prelucrarii.
Costul structurilor metalice cu deschidere mare
Costul structurilor metalice cu deschidere mare nu este un preț fix. Acesta variază foarte mult în funcție de factori precum materiile prime, tipul de structură și condițiile de construcție. De exemplu:
- Dimensiune: În general, cu cât suprafața construită este mai mare, cu atât costul pe unitatea de suprafață este mai mic; cu cât înălțimea clădirii este mai mare, cu atât cerințele privind capacitatea portantă structurală și stabilitatea sunt mai mari, iar costul este mai mare.
- Calitatea materialelor: Oțelul este, de asemenea, un factor cheie care afectează costul. Oțelul structural carbon obișnuit este relativ ieftin, în timp ce oțelul de înaltă rezistență de înaltă calitate este mai scump. În plus, utilizarea acoperirilor de protecție de înaltă calitate în structura carcasei crește, de asemenea, costurile.
- Complexitatea proiectării: Pentru structurile metalice portal generale, cu o deschidere rezonabilă, fezabilitatea economică poate fi echilibrată prin proiectarea structurală. Proiectările complexe vor crește costurile.
- Locație geografică: Costurile variază în diferite regiuni din cauza diferențelor dintre costurile forței de muncă, costurile de transport și condițiile pieței. Costurile în zonele dezvoltate economic pot fi cu 10%-30% mai mari decât în zonele mai puțin dezvoltate.
- Tehnologie de construcție: Tehnologia avansată de construcție poate crește costurile, dar îmbunătățește și eficiența și durata de viață.
- Locație și logistică: Logistica este, de asemenea, un factor de cost semnificativ. Dacă locația proiectului este relativ îndepărtată, costul transportului maritim va crește. În plus, costurile transportului maritim fluctuează și ele în funcție de schimbările climatului economic.
Lectură suplimentară: Planuri și specificații de construcție din oțel
Despre noi K-HOME
-China producător de clădiri din oțel
At k-home, oferim două sisteme principale de structuri metalice: structuri cu cadru și structuri cu cadru portal. K-HomeEchipa de ingineri a efectuează evaluări complete ale nevoilor specifice ale fiecărui proiect, luând în considerare cerințele de încărcare, cerințele funcționale și controlul bugetului, pentru a recomanda cea mai potrivită soluție cu structură metalică pentru clienții noștri. Sistemele noastre cu structură metalică sunt supuse unor calcule riguroase și unor teste fizice pentru a ne asigura că fiecare clădire își atinge durata de viață proiectată.
Design
Fiecare designer din echipa noastră are cel puțin 10 ani de experiență. Nu trebuie să vă faceți griji cu privire la designul neprofesional care afectează siguranța clădirii.
Marcare și transport
Pentru a vă clarifica și a reduce munca pe șantier, marcam meticulos fiecare parte cu etichete, iar toate piesele vor fi planificate în avans pentru a reduce numărul de ambalaje pentru dvs.
Producție
Fabrica noastră are 2 ateliere de producție cu capacitate mare de producție și timp de livrare scurt. În general, timpul de livrare este de aproximativ 15 zile.
Instalare detaliată
Dacă aceasta este prima dată când instalați clădirea din oțel, inginerul nostru vă va personaliza un ghid de instalare 3D. Nu trebuie să vă faceți griji cu privire la instalare.
Ce este un depozit cu structură metalică? Design și cost
Noțiunile de bază ale grinzii de macara cu structură de oțel pe care trebuie să le cunoașteți
Noțiuni de bază critice despre proiectarea conexiunilor structurilor de oțel pe care ar trebui să le cunoașteți
Fabricarea oțelului structural: procese, considerații și avantaje
Contactaţi-ne >>
Aveți întrebări sau aveți nevoie de ajutor? Înainte de a începe, trebuie să știți că aproape toate clădirile prefabricate din oțel sunt personalizate.
Echipa noastră de ingineri îl va proiecta în funcție de viteza vântului local, încărcarea ploii, llungime*latime*inaltime, și alte opțiuni suplimentare. Sau, am putea urmări desenele dvs. Vă rugăm să-mi spuneți cerința dvs. și noi ne vom ocupa de restul!
Folosiți formularul pentru a contacta și vă vom contacta în cel mai scurt timp posibil.
Despre autor: K-HOME
K-home Steel Structure Co., Ltd se întinde pe o suprafață de 120,000 de metri pătrați. Suntem implicați în proiectarea, bugetul proiectului, fabricarea și instalarea structurilor din oțel PEB și panouri sandwich cu calificare generală de contractare de gradul doi. Produsele noastre acoperă structuri ușoare din oțel, Clădiri PEB, case prefabricate low-cost, case containere, oțel C/Z, diverse modele de plăci de oțel colorate, panouri sandwich PU, panouri sandwich eps, panouri sandwich din lână de rocă, panouri pentru camere frigorifice, plăci de purificare și alte materiale de construcție.