No campo da engenharia de construção,Estruturas de aço, com suas propriedades mecânicas eficientes e recursos de design flexíveis, tornaram -se uma escolha importante para a arquitetura moderna. Para iniciantes, dominar as formas estruturais básicas e a lógica de seleção das estruturas de aço é a chave para desbloquear oportunidades profissionais. Abaixo,LeõesExplicará sistematicamente cinco estruturas típicas: molduras de portal de aço leve, molduras de aço, molduras de grade de aço, estruturas de membrana de cabos e treliças de tubo.
Estrutura do núcleo e características de suporte de carga
O portal de aço leveEstrutura de açoconsiste em um quadro de portal, um sistema de purlin (aço c/z) e um sistema de suporte, formando um sistema planar de carga. Sua vantagem central está em seu design de seção transversal variável, onde as seções transversais de feixe e coluna são otimizadas de acordo com as forças internas, alcançando a utilização eficiente de material. O uso de folhas de aço ondulado leves para telhados e paredes reduz as cargas de fundação em 40% a 60% em comparação com as estruturas de concreto.
Cenários de aplicação típicos
É adequado para edifícios industriais (fábricas leves, armazéns e logística) e instalações comerciais (salas de exposições e garagens) com vãos únicos de 20 a 30 metros e alturas de beiral de até 10 metros. A construção leva apenas 4-8 semanas e o custo é 20% -30% menor que as estruturas de concreto.
Características estruturais e vantagens do sistema
Um sistema de carga espacial composto por colunas de aço (tubos de aço/aço circular em forma de H) e feixes de aço em forma de H (feixes de aço/composto em forma de H) conectados através de juntas rígidas (híbrido totalmente soldado/soldado) podem acomodar espaços de coluna grandes que excedam 9 metros. Combinando juntas articuladas com o sistema de suporte,Estrutura de açopode se adaptar flexivelmente a diferentes requisitos de fortificação sísmica.
Tipos de construção aplicáveis
Comercial de vários andares: edifícios de escritórios de 5 a 15 andares (como SoHo Buildings), com plantas atuais livremente divisíveis para atender aos requisitos de escritório aberto.
Industrial: oficinas de serviço pesado (como oficinas de usinagem) capazes de acomodar guindastes aéreos com mais de 50 toneladas.
Edifícios resistentes a sísmicos: sua alta ductilidade o torna a estrutura preferida para áreas propensas a terremotos.
Composição geométrica e vantagens mecânicas
Um sistema de carga espacial composto por membros tubulares de aço conectados através de juntas esféricas em um padrão de grade atinge a rigidez bidirecional equilibrada. A espessura da grade plana é de aproximadamente 1/10-1/15 do intervalo, enquanto a ascensão da grade curva é de 1/6-1/8 do intervalo. A estrutura geral do aço consome apenas 30-50 kg/㎡ de aço.
Aplicações importantes
Edifícios esportivos: estádios (como a estrutura de suporte externo do ninho de pássaros) e piscinas, cobrindo vãos ultra-grande de 80-150 metros.
Centros de transporte: terminais do aeroporto (como o telhado do píer de dedos do aeroporto de Pequim Daxing), alcançando espaços transparentes sem colunas.
Plantas industriais: oficinas de fabricação de aeronaves, em conjunto com um sistema de guindaste suspenso.
Estrutura do sistema e princípio de suporte de carga
Composto por cabos de aço de alta resistência, uma membrana tensionada e uma estrutura de suporte, a estrutura alcança uma forma estável e hiperbólica através do pré-tensionamento. A membrana tem apenas 0,5-1,5 mm de espessura e pesa menos de 1 kg/㎡, mas possui uma resistência à tração de 50-150 MPa. Combinado com a rede de cabos, permite que vãos não suportados excedam 200 metros.
Áreas de aplicação inovadoras
Arquitetura paisagística: dosséis de estádio, dosséis de praça comerciais
Eco-Arquitetura: Greos de Garden Botânico (Projeto Eden, Reino Unido), utilizando a alta transmitância de luz (95%) do filme ETFE para fornecer iluminação natural
Arquitetura temporária: grandes salas de exposições (pavilhões nacionais da World Expo), removíveis e reutilizáveis
Características estruturais e vantagens materiais
Os tubos de aço circulares são conectados através de nós soldados que se cruzam ou placas de reforço para formar um tipo treliçaEstrutura de açosistema de porte de carga. A rigidez à flexão da seção do tubo de aço é 30% -50% maior que a do aço da seção H, e a seção fechada oferece excelente resistência à corrosão, tornando-a particularmente adequada para ambientes úmidos/corrosivos.
Cenários de aplicação diversos
Plantas industriais: telhados de plantas de máquinas pesadas (abrange 40-60 metros), capazes de suportar cargas suspensas superiores a 30 toneladas.
Engenharia da ponte: pontes de truss de rodovias (como a ponte gutiana em Wuhan), com vãos de até 150 metros e uma redução de peso de 60% em comparação com pontes de concreto.
Edifícios de exposição: salas de exposições de grande porte (como o complexo da Feira Canton) alcançam um design limpo e esteticamente agradável com treliças de tubo retangular.
