Inden for byggeteknik,Stålstrukturer, med deres effektive mekaniske egenskaber og fleksible designkapaciteter, er blevet et vigtigt valg for moderne arkitektur. For begyndere er det at mestre de grundlæggende strukturelle former og udvælgelseslogik for stålstrukturer nøglen til at låse professionelle muligheder. Under,LøverVil systematisk forklare fem typiske strukturer: lette stålportalrammer, stålrammer, stålgitterrammer, kabelmembranstrukturer og rørstænger.
Kernestruktur og bærende egenskaber
LysstålportalenstålstrukturBestår af en portalramme, et purlin-system (C/Z-stål) og et understøttelsessystem, der danner et plant bærende system. Dens kernefordel ligger i dets variable tværsnitsdesign, hvor bjælke- og søjlens tværsnit optimeres i henhold til interne kræfter og opnå effektiv materialeudnyttelse. Anvendelsen af letvægtsblandede stålplader til tag og vægge reducerer fundamentbelastninger med 40% -60% sammenlignet med betonkonstruktioner.
Typiske applikationsscenarier
Det er velegnet til industrielle bygninger (lette fabrikker, lagre og logistik) og kommercielle faciliteter (udstillingshaller og garager) med enkelt spenn på 20-30 meter og tavler højder på op til 10 meter. Konstruktionen tager kun 4-8 uger, og omkostningerne er 20% -30% lavere end betonstrukturer.
Strukturelle egenskaber og systemfordele
Et rumligt belastningsbærende system sammensat af stålkolonner (H-formede stål/cirkulære stålrør) og stålbjælker (H-formet stål/sammensatte bjælker), der er forbundet via stive led (fuldt svejset/boltet/svejset hybrid) kan rumme store søjleafrum, der overstiger 9 meter. Ved at kombinere artikulerede samlinger med støttesystemet,StålstrukturKan fleksibelt tilpasse sig forskellige seismiske befæstningskrav.
Relevante bygningstyper
Multi-etagers kommerciel: 5-15-etagers kontorbygninger (såsom Soho-bygninger) med frit delbare plantegninger for at imødekomme åbne kontorbehov.
Industrielle: tunge workshops (såsom bearbejdningsworkshops), der er i stand til at imødekomme overhead kraner over 50 ton.
Seismisk-resistente bygninger: Dens høje duktilitet gør det til den foretrukne struktur for jordskælvsutsatte områder.
Geometrisk sammensætning og mekaniske fordele
Et rumligt bærende system sammensat af stålrørmedlemmer, der er forbundet via sfæriske led i et gittermønster, opnår afbalanceret tovejs bøjningsstivhed. Det flade gitters tykkelse er cirka 1/10-1/15 i spændvidden, mens det buede gitterstigning er 1/6-1/8 i spændvidden. Den samlede stålstruktur forbruger kun 30-50 kg/㎡ stål.
Vigtige applikationer
Sportsbygninger: Stadioner (såsom Bird's Nests udvendige støttestruktur) og svømmebassiner, der dækker ultralagrene på 80-150 meter.
Transportknudepunkter: Lufthavnsterminaler (såsom Beijing Daxing Airport's Finger Pier Roof), opnår søjlefrie, gennemsigtige rum.
Industrielle planter: Workshops med flyfremstilling i forbindelse med et suspenderet kranesystem.
Systemstruktur og bærende princip
Sammensat af højstyrkestålkabler, en spændt membran og en understøttende struktur opnår strukturen en stabil, hyperbolisk form gennem forspænding. Membranen er kun 0,5-1,5 mm tyk og vejer mindre end 1 kg/㎡, men praler alligevel en trækstyrke på 50-150 MPa. Kombineret med kabelnet muliggør det ikke -understøttede spenn, der overstiger 200 meter.
Innovative applikationsområder
Landskabsarkitektur: stadionbaldakiner, kommercielle plaza baldakiner
Eco-arkitektur: Botaniske have-drivhuse (Eden Project, UK), der bruger det høje lysoverførsel (95%) af ETFE-film til at give naturlig belysning
Midlertidig arkitektur: Store udstillingshaller (World Expo National Pavilions), aftagelige og genanvendelige
Strukturelle træk og materielle fordele
Cirkulære stålrør er tilsluttet gennem krydsende svejste knudepunkter eller sladderplader for at danne en truss-typestålstrukturLastbærende system. Bøjningsstivheden i stålrørsektionen er 30% -50% højere end for H-sektionsstål, og det lukkede afsnit giver fremragende korrosionsbestandighed, hvilket gør det særligt velegnet til fugtige/ætsende miljøer.
Diverse applikationsscenarier
Industrielle planter: Tunge maskinernes plantetag (spænder over 40-60 meter), der er i stand til at modstå ophængte belastninger på over 30 ton.
Bridge Engineering: Highway Truss Bridges (såsom Gutian Bridge i Wuhan), med spenn op til 150 meter og en 60% vægttab sammenlignet med betonbroer.
Udstillingsbygninger: Storspændende udstillingshaller (såsom Canton Fair Complex) opnår et rent, æstetisk tiltalende design med rektangulære rørstaver.
