Trong những năm gần đây, chính quyền quốc gia và địa phương đã ban hành các chính sách liên quan đến các tòa nhà kết cấu thép tiền chế. Bộ Xây dựng đã thực hiện hơn 30 đề tài nghiên cứu về nhà kết cấu thép và xây dựng nhiều công trình thí điểm. Đồng thời, nhiều trường đại học và doanh nghiệp cũng đã tham gia nghiên cứu hệ thống nhà kết cấu thép và các công nghệ chính. Là một hệ thống quan trọng của nhà lắp ghép, nhà kết cấu thép sẽ mở ra những cơ hội và thách thức phát triển mới.
Thi công kết cấu thép là gì?
Với thép hoặc thép tấm được làm bằng các thành phần cơ bản, theo yêu cầu sử dụng, thông qua hàn hoặc liên kết bu lông và các phương pháp khác, phù hợp với một quy luật nhất định của cơ chế chịu lực được gọi là kết cấu thép. Kết cấu thép được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng kỹ thuật khác nhau, chẳng hạn như cầu thép, xưởng thép, cổng thép, các thùng chứa ống lớn khác nhau, công trình công cộng, nhà cao tầng, v.v.
Ưu điểm
1. Tiết kiệm đáng kể thời gian thi công, thi công không bị ảnh hưởng theo mùa;
2. Độ bền cao, trọng lượng nhẹ, độ an toàn cao và sự phong phú của các bộ phận, giảm chi phí xây dựng;
3. Phòng chống cháy nổ Thép là loại vật liệu xây dựng không cháy;
4. Hiệu suất địa chấn tốt, dễ biến đổi khi sử dụng, linh hoạt và tiện lợi, mang lại sự thoải mái, v.v.;
5. Tăng diện tích sử dụng không gian ở, giảm thiểu chất thải xây dựng và ô nhiễm môi trường;
6. Vật liệu xây dựng có thể tái sử dụng để thúc đẩy phát triển ngành sản xuất vật liệu xây dựng mới khác;
7. Phù hợp với chiến lược phát triển bền vững quốc gia, các-bon thấp, xanh, bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng là những ngành trọng điểm được nhà nước hỗ trợ.
Phân loại các tòa nhà kết cấu thép
Theo đặc điểm ứng suất kết cấu, các tòa nhà kết cấu thép có thể được chia thành kết cấu khung cổng, kết cấu khung giàn không gian, kết cấu dầm dây, kết cấu mái vòm hỗ trợ hợp âm, kết cấu khung lưới và kết cấu nhiều tầng.
1. Kết cấu khung
cổng: Khung cổng là hệ kết cấu truyền thống, khung chính phía trên của kết cấu này bao gồm dầm khung, cột khung, thanh chống, xà gồ, thanh giằng, khung đầu hồi, v.v.
Kết cấu thép nhà nhẹ khung cổng có đặc điểm chịu lực đơn giản, đường truyền lực rõ ràng, chế tạo cấu kiện nhanh, gia công nhà máy thuận tiện, thời gian thi công ngắn nên được sử dụng rộng rãi trong các công trình công nghiệp và dân dụng như công nghiệp, thương mại và các cơ sở văn hóa, vui chơi giải trí. Kết cấu thép nhà đèn khung thép cổng có nguồn gốc từ Mỹ, sau gần 100 năm phát triển đã trở thành hệ kết cấu đạt tiêu chuẩn thiết kế, chế tạo và thi công tương đối hoàn hảo.
2. Kết cấu giàn không gian
Giàn không gian, hoặc giàn hình cầu, là những cấu trúc cứng nhẹ tạo thành một mô hình hình học. Khung bóng thường sử dụng khoảng cách đa hướng, là cấu trúc bao gồm thanh căng và thanh áp. Kết cấu ở trạng thái ứng suất ba chiều. Bất kể loại giàn nào, nó có thể chịu tải trọng từ mọi hướng và có thể phát huy tác dụng tốt hơn trong các tòa nhà có khoảng cách sụp đổ địa chấn lớn, thường được sử dụng trong các tòa nhà công cộng.
3. Kết cấu dầm dây
Ở thời hiện đại, kết cấu dầm dây căng rõ ràng đã được đề xuất bởi Giáo sư M.Saitoh của Đại học Nhật Bản, đây là một hệ thống mái lai mới khác với kết cấu truyền thống. Cấu trúc dầm căng là một loại hệ thống kết cấu hỗn hợp được hình thành bởi các thành viên cứng quanh co, cáp linh hoạt và thanh chống kết nối ở giữa. Thành phần kết cấu của nó là hệ thống tự cân bằng mới, hệ thống kết cấu không gian dự ứng lực nhịp dài, đồng thời cũng là một sáng tạo tương đối thành công trong việc phát triển hệ thống kết cấu hỗn hợp. Hệ thống kết cấu đơn giản, lực rõ ràng, hình thức kết cấu đa dạng, phát huy hết ưu điểm của vật liệu cứng và dẻo. Bên cạnh đó, việc sản xuất, vận chuyển và xây dựng đơn giản và thuận tiện nên nó có triển vọng ứng dụng tốt.
4. Kết cấu mái vòm được hỗ trợ bởi
dây cung Kết cấu mái vòm được hỗ trợ bởi dây cung tương tự như kết cấu dầm ở chỗ lực căng của dây cáp được sử dụng để tạo ra một lực đỡ trên dầm nhằm giảm ứng suất cho bè, nhưng có sự khác biệt đáng kể giữa hai: cáp vòm hỗ trợ dây cung là lực căng tuyến tính, trong khi cáp vòm hỗ trợ dây âm là lực căng tròn; Do đó, hệ thống kết cấu này phù hợp với mái tròn tương tự, chẳng hạn như Sân đua xe đạp Bắc Kinh, nhà thi đấu Đại học An Huy, v.v.
5. Kết cấu lưới
Kết cấu lưới là một loại kết cấu hệ thống thanh không gian, các thanh ứng suất được nối với nhau bằng các nút theo quy tắc nhất định. Các khớp thường được thiết kế để có bản lề, và thanh chủ yếu chịu lực dọc trục, với kích thước tiết diện tương đối nhỏ. Những hợp lưu không gian của thanh và hỗ trợ lẫn nhau, lực lượng của thanh và hệ thống hỗ trợ kết hợp hữu cơ, do đó nền kinh tế vật chất. Bởi vì sự kết hợp cấu trúc là thường xuyên, hình dạng và kích thước của một số lượng lớn các thanh và nút giống nhau, thuận tiện cho việc sản xuất tại nhà máy và lắp đặt tại chỗ.
6. Kết cấu nhiều tầng
(1) Kết cấu khung
Khung bao gồm các cột và dầm, chịu lực dọc và lực bên; Khung cứng có khả năng chịu lực bên kém và biến dạng bên lớn. Nó thường phù hợp cho các cấu trúc có ít hơn 20 tầng. Cột thường sử dụng cột thép hộp hoặc cột ống thép đổ bê tông;
Cột ống thép nhồi bê tông (CFST) được đổ đầy bê tông trong ống tròn hoặc cột hộp, không chỉ có ưu điểm của kết cấu thép mà còn tận dụng được hết đặc tính chịu nén tốt của bê tông.
(2) kết cấu tường cắt khung
Nó tương tự như cấu trúc hỗ trợ khung, nhưng giá đỡ được thay thế bằng tường cắt để chống lại lực ngang;
Tường cắt nói chung là tấm bê tông hoặc tấm thép, hoặc kết cấu tổ hợp thép, giá đỡ có độ cứng ngang tốt hơn, bố trí linh hoạt hơn, có thể phù hợp với kết cấu tòa nhà cao hơn.
(3) Cấu trúc ống trong ống
Bằng sự kết hợp giữa ống tim, ống khung và ống giàn, nói chung là ống tim bên trong, ống khung hoặc ống giàn bên ngoài, bằng cách kết hợp ống bên trong và bên ngoài để chống lại lực ngang. Vỏ được bao quanh bởi tường cắt được gọi là vỏ bụng rắn, và vỏ được hình thành bởi các lỗ cửa sổ được bố trí đều đặn được gọi là vỏ khung; Bốn bức tường của thân xi lanh được tạo thành từ giàn được hình thành bởi thanh dọc và thanh nghiêng.
(4) Kết cấu ống chùm
Cấu trúc ống bó là cấu trúc ống kết hợp. Khi mặt phẳng tòa nhà lớn, để giảm biến dạng của bức tường bên ngoài dưới lực bên, mặt phẳng tòa nhà được sắp xếp theo lưới mô-đun, sao cho hình trụ kiểu khung bên ngoài và các bức tường cắt dọc và ngang bên trong ( hoặc các cột được sắp xếp dày đặc) trở thành nhóm hình trụ kết hợp.
Điều này giúp tăng cường đáng kể độ cứng và khả năng chống lực bên của tòa nhà. Cấu trúc ống chùm có thể bao gồm bất kỳ hình dạng kiến trúc nào, và có thể thích ứng với nhu cầu kết hợp thân với các độ cao khác nhau, làm phong phú thêm diện mạo của tòa nhà. Tháp Sears 110 tầng ở Chicago, Hoa Kỳ, sử dụng cấu trúc ống chùm.
Phần kết luận
Hỗ trợ chính sách, nhu cầu công nghiệp hóa và sự gia tăng sản xuất thép đã thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của xây dựng kết cấu thép. Tòa nhà kết cấu thép do đặc tính lắp ráp mạnh mẽ của riêng nó có thể rất tốt để thích ứng với sự phát triển của The Times, chúng ta phải làm là phát huy hết lợi thế kỹ thuật của bản thân tòa nhà kết cấu thép, phát triển thêm hệ thống xây dựng kết cấu thép lắp ráp phù hợp với nhu cầu phát triển hiện nay.