Принципи пројектовања стабилности челичне конструкције

Апстрактан: Као главни грађевински облик у архитектонском пројектовању, челична конструкција се широко користи у дизајну велике радионице, мостове и вишеспратнице. Конструкцијски челик који се користи у челичној конструкцији има многе предности као што су анти-деформација, отпорност на корозију, отпорност на земљотрес и захтеви заштите животне средине, тако да се може широко користити у области архитектонског пројектовања.

Када се челичне конструкције користе у грађевинским пројектима, њихова структурна стабилност, као кључни индикатор, директно одређује квалитет и век трајања зграда. На бази K-homeВишегодишњим искуством у архитектонском пројектовању, овај рад разматра стабилност челичних конструкција у грађевинарству и даје референце за одговарајућа питања.

Предговор

У дугом развоју технологије грађевинског инжењеринга, челична конструкција заузима важну позицију. Тренутно, као главна архитектонска структура, широко се користи у различитим архитектонским пројектима, посебно у фабрике, мостови, аеродроми, позоришта, супер високе зграде. и друге велике зграде.

У прошлом веку, због неразвијене технологије топљења челика и високог садржаја угљеника у грађевинском челику, због његове жилавости и отпорности на корозију челичне конструкције нису биле цењене у области архитектонског пројектовања, а некада су биле маргинализоване и скоро елиминисане.

Последњих година, са континуираним напретком технологије топљења метала, увелико се производи грађевински челик високе чврстоће, високе жилавости, отпоран на корозију, а челичне конструкције су поново фаворизоване од стране архитеката и све више се користе у различитим пројектима. Током изградње, играо је позитивну улогу у смањењу укупне конструкцијске тежине зграде и побољшању укупне безбедности зграде.

Са сталним развојем грађевинске технологије, употреба челичних конструкција је постала све екстензивнија, а различити сложени услови употребе поставили су тежак тест за њену стабилност.

Концепт челичне конструкције

Као што име говори, челична конструкција је врста грађевинске конструкције која користи челик као главну сировину за конструкцију конструкција. Кроз различите челичне компоненте као што су челичне греде, челичне плоче и челични стубови, заваривање, закивање и друге методе повезивања се користе за спајање и монтажу за изградњу великих зграда. Челичне конструкције користе различите врсте челика као главни материјал.

За разлику од обичног бетона и других грађевинских материјала, челик има карактеристике мале тежине, јаке жилавости итд., и може издржати веће силе. Због тога се дизајн челичне конструкције често користи у пројектовању великих и средњих зграда. Челична конструкција има стабилну структуру и није лако деформисана, што може пружити добру сигурност и стабилност за зграду. Међутим, у неким посебним случајевима може доћи и до нестабилности челичне конструкције.

Постоје две уобичајене ситуације: једна је да прекомерни притисак директно делује на тачку равнотеже сила, што доводи до неравномерног напрезања на структуру у целини. Други је да због дуготрајне употребе челичних конструкцијских елемената, унутрашња структура има проблема као што је ментални замор, а унутрашња структура губи своју потпорну функцију, што резултира нестабилношћу укупне структуре.

Пре пројектовања челичне конструкције, неопходно је разјаснити карактеристике стабилности ове конструкције, како би имали циљани процес пројектовања, избегли структуралне слабости, дали пуну игру предностима челичних конструкција и учинили да челичне конструкције у зградама играју боље. улога.

Принципи побољшања стабилности дизајна челичних конструкција

Стабилност челичне конструкције је најважнији фактор у пројектовању челичне конструкције. У дугогодишњој инжењерској пракси и теоријским истраживањима, инжењери и техничари су сумирали три принципа пројектовања за побољшање стабилности челичне конструкције.

1. Принцип стабилности

Принцип стабилности пројектовања челичне конструкције захтева да се у фази цртања планског цртежа дизајна челичне конструкције нацрта плански цртеж челичне конструкције према одговарајућим захтевима различитих зграда, фокусирајући се на обезбеђивање потпорних делова у плански цртеж челичне конструкције и обезбеђење стабилности носача у равни градилишта.

Стабилност челичне конструкције на равни је језгро и темељ укупне стабилности целе челичне конструкције. Само обезбеђивањем да компоненте челичне конструкције остану стабилне на равни можемо избећи нестабилност појединачних позиција током накнадног процеса тродимензионалне конструкције.

2. Принцип јединства

Прецизан прорачун је премиса и основа пројектовања челичне конструкције. Приликом пројектовања оквира челичне конструкције, метод прорачуна и очекиване вредности параметара треба одредити према балансираном односу између конкретног оквира и рама.

Овај корак је кључ за прорачун силе читавог дизајна челичне конструкције. линк. Међутим, у пракси, многи дизајнери ће се превише ослањати на лично искуство, и директно ће извршити прорачун стабилности оквира челичне конструкције према сопственом искуству и игнорисати кораке прорачуна баланса.

Овом начину рада недостају научни и свеобухватни прорачунски подаци, а лако је изазвати грешке у прорачуну стабилног односа. Као резултат тога, дизајн челичне конструкције не испуњава захтеве структуралне чврстоће зграде, што доводи до потенцијалних безбедносних опасности.

Дакле, прорачун равнотеже и прорачун стабилности треба да се спроведу у исто време, а то двоје је неопходно и треба их објединити.

3. Принцип сарадње

Целокупна челична конструкција је састављена од више појединачних компоненти челичне конструкције путем заваривања, закивања, причвршћивања завртњима и других средстава за повезивање, и коначно формира велику грађевинску структуру. [3] Због тога, у процесу пројектовања челичне конструкције, мора се узети у обзир координација различитих структурних компоненти, било да велике или мале компоненте треба да сарађују једна са другом, и на крају се могу савршено комбиновати у чврсту челичну конструкцију као целину. У пројектовању челичне конструкције не може се узети у обзир само стабилност једне компоненте челичне конструкције, већ се морају свеобухватно размотрити услови свих компоненти и извршити прецизан прорачун комбинације. Само када је свака компонента савршено усклађена, цела структура може бити високо стабилна, максимизирати улогу сваке компоненте и осигурати укупну чврстоћу структуре.

Кључне тачке дизајна стабилности челичне конструкције

1. Дизајн силе

Један од најважнијих показатеља челичне конструкције је њен ниво напрезања. Приликом пројектовања, носивост челичне конструкције је на првом месту.

Челична конструкција углавном усваја дизајн у облику слова Т или Л, што се сматра стабилношћу структуре. Употреба ова два облика може добро дисперговати укупну тежину зграде и постићи сврху уравнотежене подршке.

У пракси грађевинског инжењеринга, челична конструкција је уобичајена конструкција на периферији зграде, која игра улогу у потпори зграде. У целокупном дизајну зграде, употреба челичних конструкција треба да прати принцип симетрије што је више могуће.

Сврха је да се омогући да свака челична конструкција равномерно поднесе силу целе зграде и спречи да појединачне челичне конструкције подносе превелики или премали притисак.

Поред тога, захтеви за напрезање и стабилност за различите делове челичне конструкције су такође различити. На пример, захтев за фиксни ослонац у челичној конструкцији је да спречи померање, тако да носивост овог дела мора бити висока, али за оквир челичне греде, поред тога што има уздужну носећу улогу, такође неопходно је размотрити спречавање да се то догоди у хоризонталном положају.

Карактеристике напрезања различитих делова челичне конструкције треба да се одразе у дизајну како би се избегла нестабилност услед недовољног разматрања. Коначно, специфична конструкција челичне конструкције је такође веома важна. Грађевинско особље на лицу места мора стриктно да прати цртеже дизајна, минимизира грешке у изградњи, ојача међусобну сарадњу између одељења, изводи изградњу у строгом складу са стандардима и ојача управљање детаљима.

2. Антикорозивни дизајн

Зграде ће доживети ерозију у различитим природним условима када се користе у различитим срединама. У условима посебне употребе као што су влага и слани спреј, због својствених карактеристика метала, лако се кородирају и утичу на њихову стабилност.

Генерално, метални материјали су подложни и галванској и хемијској корозији. Савремена наука о материјалима развила је антикорозивне премазе за различите услове околине за окружење употребе метала који се користе у грађевинарству.

У влажном окружењу, размазивање антикорозивне боје на површини челичне конструкције може изоловати воду и ваздух, два главна фактора који изазивају корозију метала, и спречити кородирање челичне конструкције. За челичне конструкције које се користе у окружењима са високим салинитетом, лако је изазвати електрохемијску корозију јонима натријума у ​​морској води.

Према принципу електрохемијске реакције, метални материјал постаје један од производа. Ова метода може решити проблем челичних конструкција. Проблем корозије, како би се обезбедила чврстоћа саме челичне конструкције и постигла стабилност конструкције.

3. Дизајн везан за стабилност

У процесу пројектовања и изградње челичне конструкције, поред завршетка прорачуна стабилности, потребно је и појачати преглед целе челичне конструкције. Строга инспекција је кључна веза за осигурање да су материјали челичне конструкције квалификовани и да испуњавају захтеве дизајна. Метода израчунавања критичног притиска је уобичајена метода за предвиђање вредности притиска челичних конструкција током стварне употребе и често се користи за испитивање челичних конструкција.

Када резултат мерења напона на челичној конструкцији пређе критичну вредност, то доказује да је њена стабилност уништена, а дизајн напона челичне конструкције треба на време да се прилагоди како би се избегла нестабилност.

Обратите пажњу на анализу силе сваког дела унутар челичне конструкције, оптимизујте детаље силе делова, избегавајте проблем неуједначене силе и утичете на укупну сигурност конструкције. Да сумирамо, стабилност челичне конструкције има одлучујући утицај на укупну сигурност и век трајања зграде.

У процесу пројектовања челичне конструкције, пројектант треба да изврши прецизне прорачуне, свеобухватно размотри однос сила између компоненти и уради добар антикорозивни третман челика, у највећој мери избегне недостатке челичне конструкције и пружи пуну искористите предности челичне конструкције, чиме се промовише континуирани напредак архитектонског дизајна.