Дизајн на челична конструкција

Бидејќи има сè повеќе згради од челична конструкција,челична конструкцијадизајнот стана почест и поважен.Челична конструкцијаДизајнот бара внимателно планирање. Дизајнерите треба да го изберат вистинскиот тип на челик, точниот конструктивен систем и силните врски. Отпорноста на земјотреси е важна во многу региони. Спречувањето на корозија е важно и во надворешните средини.

Секој детаљ влијае на безбедноста. Погрешните избори предизвикуваат високи трошоци или структурни дефекти. Податоците помагаат во насочувањето на дизајнот. Инженерите ја проверуваат цврстината на материјалот, големината на пресекот, цврстината на поврзувањето и отпорноста на оптоварување. Добриот дизајн на челичната конструкција го подобрува животниот век и стабилноста на проектот.

Челичен модел

Челичните модели ја дефинираат формата и нивото на цврстина. Дизајнерите го избираат челикот врз основа на потребите за оптоварување. Вообичаените модели вклучуваат H-греда, I-греда, канален челик и квадратна цевка. H-гредите добро ги поднесуваат вертикалните оптоварувања. Многу магацини користат H-греди за столбови. Квадратните цевки се погодни за мали згради бидејќи изгледаат чисто. Цевките нудат силна отпорност на торзија. Значи, цевководните столбови издржуваат оптоварувања на ветерот.

Квалитетот на челикот влијае на цврстината. Q235 нуди умерена цврстина и силна еластичност. Погоден е за лесни конструкции. Q355 нуди поголема цврстина. Поддржува големи распони и високи згради. Нерѓосувачкиот челик е отпорен на корозија. Погоден е за фабрики за храна или крајбрежни области.

Инженерите ја проверуваат границата на истегнување. Q235 има граница на истегнување од околу 235 MPa. Q355 дава околу 355 MPa. Поголемата цврстина овозможува помали пресеци. Тоа ја намалува тежината на челикот. Намалувањето на тежината, исто така, ги намалува трошоците за проектот. На пример, столб со челик Q355 може да има потреба од пресек од 300 mm × 300 mm. Челикот Q235 може да има потреба од пресек од 350 mm × 350 mm за истото оптоварување. Дизајнерите ја пресметуваат ефикасноста со софтверски алатки. Вредностите на свиткување и компресија мора да ги исполнуваат правилата на кодот.

Температурата, исто така, влијае на дизајнот на челичната конструкција. Студените региони бараат челик со висока цврстина. Топлите области бараат челик со силна отпорност на замор. Факторите на безбедност го водат конечниот избор. Дизајнерите, исто така, ја земаат предвид достапноста и цената. Погрешниот избор на челик ги зголемува трошоците или ја намалува безбедноста. Добриот избор поддржува стабилно однесување на структурата.

Структурен систем

Изборот на структурен систем влијае на стабилноста. Различни системи одговараат на различни згради. Цврстите рамковни конструкции поддржуваат широки распони. Фабриките често користат крути рамки. Решетките се соодветни за покриви со долги распони. Спортските сали користат решеткасти греди. Прицврстените рамки се отпорни на силни странични сили. Многу високи згради користат прицврстени системи. Хибридните системи со смолкнување и челик комбинираат бетон и челик. Тие се соодветни за кули на кои им е потребна силна странична цврстина.

Водич за дизајн на типови на оптоварување. Оптоварувањето на снегот на покривот е важно во ладни подрачја. Оптоварувањето на ветерот е важно во крајбрежните области. Сеизмичкото оптоварување е важно во земјотресни зони. На пример, магацин со распон од 30 метри може да користи цврста рамка со потпори. Тоа ја одржува стабилноста од ветер. Покрив на стадион со распон од 50 метри може да користи челични решетки. Решетките ефикасно го распределуваат оптоварувањето.

Висината на зградата е исто така важна. Ниските згради можат да користат едноставни рамки. Високите згради имаат потреба од сложени странични системи. Дизајнерите ја споредуваат тежината, цената и тежината на инсталацијата. Тие исто така ги проверуваат противпожарните правила. На некои системи им е потребна дополнителна противпожарна заштита.

Изборот на структурен систем влијае на типот на поврзување. Исто така, влијае и на цената на темелите. Светлосните системи ја намалуваат големината на темелите. Ефикасните системи ја намалуваат употребата на челик. Ова заштедува пари. Правилниот избор на систем, исто така, ја подобрува ефикасноста на градењето. Затоа, дизајнерите мора да ја проучат насоката на оптоварувањето, околината и намената на зградата. Правилниот систем ја штити зградата со децении.

Методи за поврзување на компоненти

Спојките ја контролираат интегритетот на структурата. Челичните компоненти се поврзуваат со заварување, завртување или заковување. Заварувањето создава силни споеви. Многу фабрики користат лачно заварување за столбови и греди. Квалитетот на заварувањето треба да се тестира. Квалификувани работници обезбедуваат мазни заварувања. Заварувањето одговара на фабричкото производство.

Завртувањето овозможува брза инсталација. Работниците склопуваат челични делови на лице место. Завртките со висока цврстина се отпорни на смолкнување и затегнување. Завртките од класа 8,8 и 10,9 се појавуваат во многу проекти. Завртуваните споеви овозможуваат подоцнежна замена. Одржувањето станува полесно. Многу сеизмички дизајни претпочитаат завртување бидејќи завртките добро ја апсорбираат енергијата.

Заковките се појавуваат кај старите мостови. Ретко се појавуваат кај новите проекти поради повисоката цена.

Дизајнот на поврзувањето го следи правецот на оптоварувањето. Силата на смолкнување доминира врз споевите на гредите. Аксијалната сила доминира врз споевите на столбовите. Инженерите го пресметуваат бројот на завртки и големината на заварите. На пример, за греда со смолкнување од 100kN може да бидат потребни осум M20 завртки. Тоа зависи од растојанието и видот на челикот. Проектантите ја проверуваат отпорноста на лизгање и заморот.

Квалитетот на инсталацијата влијае на безбедноста. Лабавите завртки ја намалуваат стабилноста. Лошото заварување предизвикува пукнатини. Инспекциските тимови го проверуваат секој спој. Силните врски даваат стабилни патеки на оптоварување. Тие исто така ја подобруваат отпорноста на удари. Значи, дизајнот на врските бара подеднакво внимание како и дизајнот на гредите. Правилните врски ја држат структурата заедно за време на ветер или земјотреси.

Размислувања за дизајн отпорен на удари

Земјотресите создаваат силно хоризонтално движење. Челичните конструкции мора да апсорбираат енергија. Дизајнерите ја подобруваат отпорноста на удари користејќи потпори, цврсти врски и системи за амортизација. X-потпорите формираат силна странична потпора. Тие ја намалуваат деформацијата. Многу фабрики користат X-потпори во страничните ѕидови. K-потпорите се појавуваат и во некои конструкции. Рамките отпорни на моменти се отпорни на свиткување. Тие се погодни за згради на кои им е потребен отворен простор.

Амортизерите ги намалуваат вибрациите. Тие ја апсорбираат енергијата на ударот. Некои високи кули користат подесени масовни амортизери. Тие го намалуваат тресењето за време на силен ветер или земјотреси.

Кодовите за сеизмички дизајн даваат податоци. Инженерите ги следат оценките на зоните. На пример, областите со ниво на интензитет 8 имаат потреба од посилна прицврстување и поцврст челик. Пресметките на основното смолкнување помагаат во димензионирањето. Зграда со тежина од 500 тони може да се соочи со 10% основно смолкнување. Значи, страничниот систем мора да издржи 50 тони хоризонтална сила.

Флексибилноста на поврзувањето е исто така важна. Заварите мора да избегнат кршливо кршење. Лизгањето на завртките помага во апсорпцијата на енергијата. Спојните плочи имаат потреба од доволна дебелина. Плочите на основата на столбот имаат потреба од силни сидра.

Дизајнот на темелите, исто така, влијае на сеизмичката безбедност. Проектантите избираат длабоки темели ако почвата се чувствува слаба. Силната почва ја подобрува стабилноста.

Добриот дизајн отпорен на удари спречува уривање. Ги заштитува луѓето внатре. Исто така, ги намалува трошоците за поправка по земјотреси. Затоа, дизајнерите користат детални кодови. Решенијата за отпорност на удари додаваат долгорочна безбедност на челичните конструкции.

Заштита од 'рѓа и противпожарна заштита

Челикот 'рѓосува кога е изложен на влага. Проектантите мора да го заштитат челикот од корозија. Топло поцинкувањето го премачкува челикот со цинк. Тоа спречува 'рѓа со години. Поцинкувањето е погодно за надворешни конструкции. Боените премази исто така спречуваат 'рѓа. Работниците го чистат челикот пред боење. Доброто чистење го подобрува векот на траење на премазот.

Крајбрежните области имаат потреба од силна отпорност на 'рѓа. Солениот воздух ја зголемува брзината на корозија. Нерѓосувачкиот челик е погоден за овие области. Чини повеќе, но трае подолго. На пример, челикот Q355B можеби ќе треба да се пребојува на секои 5 години во крајбрежните региони. Нерѓосувачкиот челик 304 трае подолго со минимално одржување.

Противпожарниот дизајн е исто така важен. Челикот ја губи цврстината под дејство на висока температура. Противпожарната боја го штити челикот во пожар. Противпожарната облога исто така помага. Зградите со јавен пристап имаат потреба од силна противпожарна заштита. Фабриките мора да ги почитуваат противпожарните прописи. Инженерите ги проверуваат часовите за противпожарна заштита. На некои згради им е потребна заштита од 2 часа. На некои им се потребни 3 часа.

Распоредот за инспекции поддржува долгорочни перформанси. Тимовите го проверуваат премазот секоја година. Поправајте ги малите оштетувања рано. 'Рѓата се шири брзо ако не се третира. Добрата заштита заштедува трошоци и го продолжува работниот век.

Изложеноста на животната средина е насочувач на конечниот избор. Дизајнерите комбинираат материјали, премази, одводнување и одржување. Добриот третман отпорен на 'рѓа и противпожарен ги одржува челичните конструкции безбедни со децении.