Četras galvenās tērauda konstrukciju sistēmas
Tērauda konstrukcijas tiek klasificētas pēc strukturālās sistēmas un slodzes{0}}izturības četros galvenajos veidos: portāla karkasa konstrukcijas, karkasa konstrukcijas, kopņu konstrukcijas un telpas karkasa konstrukcijas. Katrai sistēmai ir atšķirīgas īpašības attiecībā uz laiduma iespējām, slodzes īpašībām, izmaksām un būvniecības ātrumu. Šajā rokasgrāmatā ir aprakstīts katrs veids un sniegti uz projektiem- orientēti atlases kritēriji inženiertehniskajiem darbuzņēmējiem, projektēšanas firmām un projektu īpašniekiem.
Portāla rāmja struktūra
Portāla rāmis ir zemu{0}}stāvu vertikālu kolonnu un slīpa jumta spāru sistēma, kas savienota ar stingriem, momentnoturīgiem{1}} savienojumiem, kas novērš iekšējās kolonnas un rada plašas, brīvas{2}}laiduma vietas. Galvenās sastāvdaļas ir kolonnas, spāres, dzegas kronšteini, spāres un jostas, kā arī garenvirziena stiprinājumi. Slodzes ceļi ir vienkārši un tieši, un sistēma parasti ir konfigurēta kā viena-laiduma vai vairāku-pārlaiduma ar piespraustām vai fiksētām kolonnu pamatnēm. Tas ir piemērots vienstāvu-noliktavām, rūpnīcām, garāžām un izstāžu zālēm, un to raksturo ātra būvniecība un zemas izmaksas.
Rāmja (momenta kadra) struktūra
Tērauda karkasa konstrukcija ir skeleta sistēma no vertikālām kolonnām un horizontālām I-formas sijām, kas savienotas ar stingriem vai tapas savienojumiem, veidojot telpisku slodzi-izturīgu sistēmu vertikālām slodzēm (paš-svars, grīdas slodze) un sānu slodzēm (vēja, seismiskā). Tā piedāvā elastīgu izkārtojumu, augstu telpas izmantošanu un spēcīgu vispārējo integritāti, un tā ir galvenā strukturālā sistēma daudzstāvu un augstceltņu industriālajām ēkām, birojiem, iepirkšanās centriem, viesnīcām un aprīkojuma atbalsta karkasiem.
Kopnes struktūra
Kopņu konstrukcija ir taisnu elementu karkass, kas sakārtots trīsstūrveida vienībās, kas iztur slodzes, ko rada aksiālais spriegums un saspiešana. Tam ir viegls paš-svars, liela stiepes spēja un augsta stingrība, tāpēc tas ir ideāli piemērots sporta arēnu, izstāžu centru un lidostu termināļu gariem- jumtiem, kā arī tiltiem un celtņu stieņiem.
Kosmosa rāmja struktūra
Telpas rāmis ir trīsdimensiju stingra kopņu sistēma, kas sastāv no savstarpēji savienotiem lineāriem elementiem un mezglu savienotājiem, piemēram, metinātiem dobiem sfēriskiem savienojumiem, bultskrūvju sfēriskiem savienojumiem un tērauda plākšņu savienojumiem. Tas sadala slodzes visos virzienos pa ģeometrisko matricu, panākot milzīgus kolonnu-brīvus laidumus ar spēcīgu seismisko un vēja pretestību. To izmanto teātriem, natatorijām, kupoliem, nodevu{4}}staciju nojumēm un uzgaidāmajām vietām.
Kā izvēlēties pareizo tērauda konstrukciju sistēmu
Pēc ēkas augstuma un stāvu skaita
Vienstāvu{0}}rūpnieciskām ēkām, noliktavām un vienkāršām darbnīcām portāla karkasa konstrukcijas piedāvā elastīgu izkārtojumu un zemākas kopējās izmaksas. Daudzstāvu ēkām stingri-savienoti tērauda karkasi nodrošina vispārēju stabilitāti un atbilst vidēja augstuma -konstrukciju vertikālajām un seismiskajām prasībām.
Pēc jumta laiduma un telpiskajām prasībām
Portāla rāmji ir ekonomiski izdevīgi parastajiem vidējiem laidumiem vienstāvu ēkās{0}}. Kopņu konstrukcijas kalpo lielām sabiedriskām ēkām, kurām ir vajadzīgas kolonnu-brīvas vietas ar lielāku laidumu, un telpu rāmji tiek izvēlēti īpaši-lieliem laidumiem, neregulāras izliektas ģeometrijas un trīs-slodzes sadalījuma nodrošināšanai.
Pēc slodzes veida un darba apstākļiem
Parastām statiskās{0}}slodzes ēkām labi kalpo portāla rāmji vai tērauda karkasi. Lieljaudas-dzirnavu ēkām ar augšējiem celtņiem ir nepieciešami pastiprināti rāmji ar uzlabotu elementu un savienojumu stingrību. Augstas seismiskuma, augsta vēja spiediena vai zemas temperatūras apstākļos telpas rāmji nodrošina vienmērīgāku slodzes sadalījumu un lielāku vispārējo drošību.
Pēc projekta budžeta un grafika
Portāla rāmjiem ir mazāk elementu un augsta sagataves pakāpe, nodrošinot īsāko būvniecības periodu un visekonomiskākās izmaksas. Tērauda kopnes un daudzstāvu rāmji{1}}līdzsvaro kvalitāti un efektivitāti vairumam publisko un komerciālo projektu. Telpas rāmjiem ir nepieciešama pasūtījuma izgatavošana un specializēta uzstādīšana, un tie parasti ir paredzēti ievērojamām ēkām.
Ar turpmāko apkopi un paplašināšanu
Daudzstāvu tērauda rāmji ar elastīgu izkārtojumu vislabāk pielāgojas turpmākajiem vertikālajiem papildinājumiem un telpiskām izmaiņām. Kopņu un telpu karkasa konstrukcijas ar savu augsto vispārējo stabilitāti ir piemērotas sabiedriskām ēkām, kurām nepieciešams ilgs kalpošanas laiks un zema apkope.
Atlases ieteikumu tabula
| Projekta scenārijs | Ieteicamā sistēma | Galvenais iemesls |
|---|---|---|
| Vienstāva{0}}rūpnīca un noliktava | Portāla rāmja struktūra | Vienkārša struktūra, maz komponentu, zemas izmaksas, ātra rūpnieciskā ražošana un uzstādīšana |
| Daudzstāvu biroju un tirdzniecības ēka | Vairāku{0}}stāvu rāmju struktūra | Stingri savienojumi, spēcīga seismiskā pretestība, ērts stāvu sadalījums |
| Liels{0}}pārklājuma jumts un publiska vieta | Kopnes struktūra | Viegls svars, augsta stingrība, lieliska laiduma veiktspēja atvērtiem jumtiem |
| Īpaši-liels laidums un ievērojama ēka | Kosmosa rāmis / kosmosa režģis | Trīsdimensiju sprieguma sistēma, vienmērīgs slodzes sadalījums, pielāgojams sarežģītām formām |
| Lieljaudas{0}}rūpnīca ar celtni | Pastiprināts portāla rāmis / rāmis | Paaugstināta elementu un savienojumu stingrība lieliem celtņiem un dinamiskām slodzēm |
Šie ieteikumi attiecas uz parastajiem inženiertehniskajiem scenārijiem. Ekstrēmi laikapstākļi, īpaši-lieli laidumi, īpašas slodzes vai personalizētas arhitektūras formas prasa pielāgotu konstrukcijas dizainu un optimizāciju.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāpēc tērauda kopnēs tiek izmantoti trīsstūri?Trīsstūrveida izkārtojumi nemaina formu slodzes ietekmē: katrs elements nes tikai aksiālo spriegojumu vai saspiešanu, kas padara kopni pēc būtības stabilu un ļoti efektīvu materiālu izmantošanā.
Kāda ir atšķirība starp rāmi un kosmosa rāmi?rāmis iztur slodzes galvenokārt plaknē, caur kolonnām un sijām divdimensiju izkārtojumos. Telpas rāmis ir trīsdimensiju bloķējošs režģis, kas sadala slodzi visos virzienos, kas ir piemērots ļoti lieliem atvērtiem jumtiem un sarežģītām ģeometriskām formām.
Vai tērauda konstrukcijas ir saliekamas?Jā. Lielākā daļa detaļu tiek izgatavotas un pārklātas rūpnīcā, pēc tam transportētas un saskrūvētas uz vietas, kas saīsina būvniecības laiku un uzlabo kvalitātes kontroli.
Kāpēc augstceltnēm tiek izmantotas karkasa konstrukcijas?Tērauda rāmji piedāvā augstu stiprības-un-svara attiecību, tāpēc konstrukcija efektīvi atbalsta savu svaru, vienlaikus izturot vēju un seismiskos spēkus; stingri savienojumi sadala sānu slodzes visā sistēmā.
Kā kopņu konstrukcijas ietaupa materiālu izmaksas?Tā kā elementi strādā tīrā nospriegojumā vai saspiešanā, visa sekcija tiek izmantota efektīvi, samazinot kopējo tērauda tonnāžu, kas nepieciešama, lai atbalstītu lielus atvērtus laidumus, salīdzinot ar cietajām{0}}tīkla alternatīvām.