Osnovni uvod u čelične konstrukcije

Definicija
Čelik karakterizira visoka čvrstoća, mala težina, dobra ukupna krutost i jaka otpornost na deformacije, tako da je posebno prikladan za izgradnju velikih raspona, supervisokih i superteških zgrada; materijal ima dobru homogenost i izotropiju, te je idealno elastično tijelo, koje najbolje odgovara osnovnim postavkama opće inženjerske mehanike; materijal ima dobru plastičnost i žilavost, može imati velike deformacije i može dobro izdržati dinamička opterećenja; razdoblje izgradnje je kratko; ima visok stupanj industrijalizacije i može se proizvoditi uz visok stupanj mehanizacije.
Čelične konstrukcije trebale bi proučavati čelik visoke čvrstoće kako bi se znatno poboljšala njihova granica razvlačenja; osim toga, treba valjati nove vrste čelika, kao što je čelik u obliku slova H (također poznat kao čelik sa širokom prirubnicom) i čelik u obliku slova T i valovite čelične ploče kako bi se zadovoljile potrebe konstrukcija velikih raspona i visokih zgrada .
Osim toga, tu je i sustav lake čelične konstrukcije bez toplinskih mostova. Sama zgrada nije energetski štedna. Ova tehnologija koristi pametne posebne spojnice za rješavanje problema hladnih i toplih mostova u zgradi; mala rešetkasta konstrukcija omogućuje prolaz kabela i vodovodnih cijevi kroz zid, što je pogodno za gradnju i uređenje.
Značajke
1. Visoka čvrstoća materijala i mala težina
Čelik ima visoku čvrstoću i visok modul elastičnosti. U usporedbi s betonom i drvom, njegov omjer gustoće i čvrstoće tečenja je relativno nizak. Stoga, pod istim uvjetima naprezanja, čelična konstrukcija ima mali presjek i malu težinu, što je jednostavno za transport i montažu. Pogodan je za konstrukcije velikih raspona, velikih visina i velikih opterećenja.
2. Čelik ima dobru žilavost, plastičnost, ujednačen materijal i visoku strukturnu pouzdanost
Pogodan za izdržavanje udarnih i dinamičkih opterećenja, s dobrom seizmičkom otpornošću. Unutarnja struktura čelika je ujednačena i bliska izotropnom homogenom tijelu. Stvarni radni učinak čelične konstrukcije više je u skladu s teorijom proračuna. Stoga čelična konstrukcija ima visoku pouzdanost.
3. Visok stupanj mehanizacije u izradi i montaži čeličnih konstrukcija
Komponente čelične konstrukcije lako se proizvode u tvornicama i sastavljaju na licu mjesta. Gotovi proizvodi komponenti mehanizirane čelične konstrukcije proizvedeni u tvornicama su visoke preciznosti, visoke proizvodne učinkovitosti, brze montaže na gradilištu i kratkog razdoblja izgradnje. Čelična konstrukcija je konstrukcija s najvećim stupnjem industrijalizacije.
4. Dobra izvedba brtvljenja čelične konstrukcije
Budući da se zavarena konstrukcija može potpuno zatvoriti, od nje se mogu izraditi visokotlačni spremnici, veliki spremnici ulja, tlačne cijevi itd. s dobrom nepropusnošću za zrak i vodonepropusnost.
5. Čelična konstrukcija je otporna na toplinu, ali nije otporna na vatru
Kada je temperatura ispod 150 stupnjeva, svojstva čelika se malo mijenjaju. Stoga je čelična konstrukcija prikladna za vruće radionice, ali kada je površina konstrukcije izložena toplinskom zračenju od oko 150 stupnjeva, treba je zaštititi toplinsko izolacijskim pločama. Kada je temperatura 300 stupnjeva -400 stupnjeva, čvrstoća i modul elastičnosti čelika značajno će pasti. Kada je temperatura oko 600 stupnjeva, čvrstoća čelika teži nuli. U zgradama s posebnim zahtjevima zaštite od požara, čelične konstrukcije moraju biti zaštićene vatrostalnim materijalima kako bi se poboljšala razina otpornosti na požar.
6. Slaba otpornost čelične konstrukcije na koroziju
Osobito u vlažnim i korozivnim sredinama medija, lako je zahrđao. Općenito, čelične konstrukcije moraju biti zaštićene od hrđe, pocinčane ili obojane te redovito održavane. Za strukture offshore platformi u morskoj vodi, potrebne su posebne mjere kao što je "zaštita cink blok anoda" kako bi se spriječila korozija.
7. Niska razina ugljika, štedi energiju, ekološki prihvatljiva, višekratna
Rušenje zgrada od čeličnih konstrukcija teško će stvoriti građevinski otpad, a čelik se može reciklirati i ponovno upotrijebiti.
Povijest razvoja
Iako je Kina postigla postignuća u željeznim konstrukcijama u ranim danima, dugo je ostala na razini željeznih zgrada. Tek krajem 19. stoljeća moja je zemlja počela usvajati moderne čelične konstrukcije. Nakon osnutka Nove Kine, primjena čeličnih konstrukcija postigla je velik napredak, daleko nadmašujući prošlost i količinom i kvalitetom. Pod lake čelične konstrukcije sastoji se od hladno savijenog čeličnog okvira tankih stijenki ili kompozitne grede, podne OSB strukturne ploče, nosača, spojnica itd. Korišteni materijali su orijentirana iverna ploča, ploča od cementnih vlakana i šperploča. Na ovim laganim podovima svaki kvadratni metar može izdržati opterećenje od 316 do 365 kilograma.
Broj zgrada čelične konstrukcije ukazuje na gospodarsku snagu i gospodarski razvoj zemlje ili regije. Nakon ulaska u 2000. nacionalna ekonomija moje zemlje značajno je porasla, nacionalna snaga je značajno ojačana, a proizvodnja čelika postala je svjetska sila. U građevinarstvu se predlaže "aktivna i razumna uporaba čelika", a od tada su okovi "ograničenja uporabe čelika" zbačeni. Zgrade od čeličnih konstrukcija postupno se povećavaju u gospodarski razvijenim područjima. Osobito oko 2008. godine, potaknut Olimpijskim igrama, došlo je do procvata u izgradnji čeličnih konstrukcija. Snažna tržišna potražnja potaknula je brzi razvoj konstrukcija čeličnih konstrukcija, pa je izgrađen veliki broj objekata čeličnih konstrukcija, zračnih luka, kolodvora i visokih zgrada. Među njima, neke zgrade od čeličnih konstrukcija imaju svjetsku razinu u pogledu tehnologije proizvodnje i ugradnje, poput Olimpijskog nacionalnog stadiona i drugih zgrada.
Nakon Olimpijskih igara, zgrade od čeličnih konstrukcija popularizirane su i kontinuirano se razvijaju. Čelične konstrukcije imaju široku primjenu u zgradama, željeznicama, mostovima i stambenim zgradama. Postoje deseci tisuća poduzeća za čelične konstrukcije različitih veličina, a svjetska napredna oprema za obradu čeličnih konstrukcija je u osnovi potpuna, kao što su višedimenzionalni strojevi za bušenje s više glava, strojevi za rezanje višedimenzionalnih linija za čelične cijevi, automatsko zavarivanje valovitih ploča strojevi, itd. Osim toga, razina obrade i proizvodnje stotina poduzeća za čelične konstrukcije je na svjetskoj naprednoj razini, kao što su poduzeća za proizvodnju posebnih i prvoklasnih čeličnih konstrukcija. Godišnja proizvodnja čelika je više od 600 milijuna tona, a raznolikost čelika može u potpunosti zadovoljiti potrebe građevinarstva. Specifikacije dizajna čelične konstrukcije, standardi materijala za čeličnu konstrukciju, specifikacije prihvaćanja kvalitete konstrukcije čelične konstrukcije, kao i razne profesionalne specifikacije i poslovne metode u osnovi su potpune. [1]
Nizvodne industrije čeličnih konstrukcija imaju veliku privlačnost i pokretački učinak na razvoj industrije čeličnih konstrukcija. Njihove promjene potražnje izravno određuju budući razvoj industrije.
1. Uzvodne industrije čeličnih konstrukcija su industrije opskrbe sirovinama kao što je čelik
Industrija čelika materijalna je osnova za razvoj industrije čeličnih konstrukcija. Tehnološki napredak industrije čelika stvorio je povoljne uvjete za primjenu čeličnih konstrukcija. Neke velike domaće čeličane počele su istraživati ​​i razvijati vrste i tehnologije čelika za građevinske konstrukcije. Sukcesivno su razvili čelik visoke čvrstoće i čelik otporan na vatru, vremenske uvjete, morsku vodu, lamelarni čelik otporan na trganje i čelik otporan na niske temperature, kao i čelične ploče u obliku slova H, visokoučinkovite obojene čelične ploče , hladno savijeni čelik itd., postavljajući dobre temelje za razvoj industrije čeličnih konstrukcija.
2. Utjecaj uzvodno i nizvodno na industriju
Uzvodno od čeličnih konstrukcija uglavnom je industrija čelika. Oscilacije cijena proizvoda od čelika izravno utječu na troškove nabave u industriji. Sve u svemu, uzvodna industrija je u osnovi konkurentna industrija, koja proizvodi različite vrste čeličnih limova, čeličnih cijevi, čeličnih profila i drugih čeličnih materijala koji se koriste u čeličnim konstrukcijama, među kojima su čelik u obliku slova H te srednje i debele ploče najčešće korišteni proizvodi u zgrade od čelične konstrukcije. Podaci istraživanja uvida u industriju pokazuju da je proizvodnja sirovog čelika dosegla 696 milijuna tona u 2011., a proizvodnja je bila relativno zasićena, a sirovine potrebne za proizvodnju čeličnih konstrukcija mogu dobiti stabilnu opskrbu.
Nizvodne industrije imaju veliki privlačni i pokretački učinak na razvoj industrije čeličnih konstrukcija, a njihove promjene potražnje izravno određuju budući razvoj industrije. Čelične konstrukcije imaju sveobuhvatne prednosti kao što su velika čvrstoća, mala težina, dobre seizmičke karakteristike, visok stupanj industrijalizacije, kratko razdoblje izgradnje, snažna plastičnost, ušteda energije i zaštita okoliša. Naširoko su korišteni u industrijskim postrojenjima, gradnji komunalne infrastrukture, kulturnoj, obrazovnoj i sportskoj gradnji, elektricitetu, mostovima, pomorskom naftnom inženjerstvu, zrakoplovnoj i drugim industrijama, a tržišni prostor postupno se širio. Osim toga, nakon što tržište stambenih čeličnih konstrukcija napravi proboj i postupno zamijeni tradicionalne građevinske oblike u području stambene izgradnje, industrija čeličnih konstrukcija dovest će do eksplozivnog rasta.
Primjena
Krovni sustav
Sastoji se od krovnog okvira, strukturne OSB ploče, vodonepropusnog sloja, lakog crijepa (metalnog ili asfaltnog crijepa) i pripadajućih spojnica. Izgled krova od lagane čelične konstrukcije Matt Buildinga može se kombinirati na mnogo načina. Tu su i mnogi materijali. Pod pretpostavkom osiguravanja vodootporne tehnologije, postoji mnogo opcija za izgled.
Zidna struktura
Zid kuće od lake čelične konstrukcije uglavnom se sastoji od stupa zidnog okvira, gornje zidne grede, donje zidne grede, zidnog nosača, zidne ploče i spojnica. Unutarnji horizontalni zid kuće od lake čelične konstrukcije općenito se koristi kao nosivi zid konstrukcije. Zidni stup je lagani čelični element u obliku slova C. Debljina stijenke određuje se prema opterećenju, obično 0.84 do 2 mm, a razmak zidnih stupova općenito je 400 do 600 mm. Ovaj raspored zidne konstrukcije kuće s lakim čeličnim konstrukcijama može učinkovito podnijeti i pouzdano prenijeti vertikalna opterećenja, a lako se postavlja.