Neli peamist teraskonstruktsioonisüsteemi
Teraskonstruktsioonid liigitatakse konstruktsioonisüsteemide ja koormustaluvuse{0}}käitumise järgi nelja põhitüüpi: portaali raamstruktuurid, raamkonstruktsioonid, sõrestikkonstruktsioonid ja ruumikarkassstruktuurid. Igal süsteemil on erinevad omadused vahemiku suutlikkuse, koormuse käitumise, maksumuse ja ehituskiiruse osas. See juhend kirjeldab igat tüüpi ja pakub projektidele-suunistatud valikukriteeriume inseneritöövõtjatele, projekteerimisfirmadele ja projektiomanikele.
Portaali raami struktuur
Portaaliraam on madala-kõrgusega süsteem vertikaalsetest sammastest ja kaldkatuse sarikatest, mis on ühendatud jäikade, pöördekindlate{1}}liigendite abil, mis välistab sisesambad ja loob laiad, -avalikud ruumid. Võtmekomponendid on sambad, sarikad, räästatoed, võred ja vööd ning pikisuunalised toed. Laadimisteed on lihtsad ja otsesed ning süsteem on tavaliselt konfigureeritud ühe-laiendi või mitme-ulatusena, millel on kinnitatud või fikseeritud veerud. See sobib ühekorruselistele-ladudele, tehastele, garaažidele ja näitusesaalidele ning seda iseloomustab kiire ehitus ja madal hind.
Raami (hetkekaadri) struktuur
Teraskarkasskonstruktsioon on vertikaalsetest sammastest ja horisontaalsetest I-kujulistest taladest, mis on ühendatud jäikade või tihvtidega liigenditega, moodustades ruumilist koormust-pidava süsteemi vertikaalkoormustele (omakaal, põrandakoormus) ja külgkoormustele (tuul, seismiline koormus). See pakub paindlikku paigutust, suurt ruumikasutust ja tugevat üldist terviklikkust ning on mitme{4}}korruseliste ja-kõrghoonete tööstushoonete, kontorite, kaubanduskeskuste, hotellide ja seadmete tugiraamide peamine struktuurisüsteem.
Sõrestiku struktuur
Sõrestikkonstruktsioon on sirgetest osadest koosnev raamistik, mis on paigutatud kolmnurkseteks üksusteks, mis peavad vastu koormustele aksiaalse pinge ja surve kaudu. Sellel on kerge oma-kaal, suur ulatus ja suur jäikus, mistõttu on see ideaalne spordiareenide, messikeskuste ja lennujaamade terminalide, aga ka sildade ja kraanapoomide pika-vahega katustele.
Ruumi raami struktuur
Ruumiraam on kolmemõõtmeline jäik sõrestik, mis koosneb omavahel ühendatud lineaarsetest osadest ja sõlmeühendustest, nagu keevitatud õõnsad sfäärilised liigendid, poltidega sfäärilised liigendid ja terasplaadiühendused. See jaotab koormused üle geomeetrilise maatriksi kõigis suundades, saavutades tohutud veerud{2}}vabad, millel on tugev seismiline ja tuuletakistus. Seda kasutatakse teatrite, natatooriumide, kuplite, maksujaamade{4}}varikatuste ja ooteväljakute jaoks.
Kuidas valida õige teraskonstruktsioonisüsteem
Hoone kõrguse ja korruste arvu järgi
Ühekorruseliste-tööstushoonete, ladude ja lihtsate töökodade jaoks pakuvad portaali raamkonstruktsioonid paindlikku paigutust ja madalamaid üldkulusid. Mitme-korruseliste hoonete puhul tagavad jäigad-liidetud terasraamid üldise stabiilsuse ning vastavad keskmise-kõrgusega ehituse vertikaalsetele ja seismilistele nõuetele.
Katuseava ja ruuminõuete järgi
Portaaliraamid on ühekorruselistes{0}}hoonetes tavapäraste keskmiste vahemike jaoks ökonoomsed. Sõrestikkonstruktsioonid teenindavad suuri avalikke hooneid, mis vajavad suurema avaga veergude-vabu ruume, ning ruumiraamid valitakse üli-suurte sildevahede, ebakorrapärase kumera geomeetria ja kolme-koormuse jaotuse jaoks.
Koormuse tüübi ja töötingimuste järgi
Tavalisi staatilise{0}}koormusega hooneid teenindavad hästi portaalraamid või terasraamid. Rasked-veskihooned, millel on sildkraanad, vajavad tugevdatud raame, millel on suurem liigeste ja liigeste jäikus. Kõrge seismilisuse, kõrge tuulerõhu või madala temperatuuri korral pakuvad ruumiraamid ühtlasemat koormuse jaotust ja suuremat üldist ohutust.
Projekti eelarve ja ajakava järgi
Portaaliraamidel on vähem elemente ja kõrge eelvalmistusaste, mis tagab lühima ehitusperioodi ja kõige ökonoomsema maksumuse. Terasfermid ja mitmekorruselised raamid{1}} tasakaalustavad enamiku avalike ja äriprojektide kvaliteedi ja tõhususe. Ruumiraamid nõuavad eritellimusel valmistamist ja spetsiaalset paigaldust ning need on tavaliselt reserveeritud maamärkide hoonete jaoks.
Tulevase hoolduse ja laiendamise teel
Paindliku paigutusega mitmekorruselised terasraamid-kohanduvad kõige paremini tulevaste vertikaalsete lisamiste ja ruumiliste muudatustega. Kõrge üldise stabiilsusega sõrestiku- ja ruumikarkasskonstruktsioonid sobivad pikka kasutusiga ja vähest hooldust nõudvatele avalikele hoonetele.
Valikusoovituste tabel
| Projekti stsenaarium | Soovitatav süsteem | Põhiline põhjus |
|---|---|---|
| Ühekorruseline{0}}tehas ja ladu | Portaali raami struktuur | Lihtne struktuur, vähe komponente, madal hind, kiire eelvalmistamine ja paigaldamine |
| Mitme-korruseline büroo- ja ärihoone | Mitme{0} korruseline raami struktuur | Jäigad ühendused, tugev seismiline takistus, mugav korruste jaotus |
| Suur{0}}katus ja avalik koht | Sõrestiku struktuur | Kerge kaal, kõrge jäikus, suurepärane sildeulatus avatud katuste jaoks |
| Üli-suur ava ja maamärk | Ruumiraam / ruumivõrk | Kolme-mõõtmeline pingesüsteem, ühtlane koormuse jaotus, kohandatav keeruliste kujunditega |
| Raske{0}}vabrik koos kraanaga | Tugevdatud portaaliraam/raam | Täiustatud osade ja liigeste jäikus raskete kraanade ja dünaamiliste koormuste jaoks |
Need soovitused kehtivad tavapäraste tehniliste stsenaariumide kohta. Ekstreemsed ilmastikuolud, ülisuured-siirded, erikoormused või isikupärastatud arhitektuurivormid nõuavad kohandatud konstruktsioonikujundust ja optimeerimist.
Korduma kippuvad küsimused
Miks kasutatakse terasfermides kolmnurki?Kolmnurksed paigutused ei muuda kuju koormuse all: iga element kannab ainult aksiaalset pinget või survet, mis muudab sõrestiku oma olemuselt stabiilseks ja materjali kasutamisel väga tõhusaks.
Mis vahe on raamil ja ruumiraamil?raam talub koormusi peamiselt tasapinnal, läbi sammaste ja talade kahe{0}}mõõtmelise paigutusega. Ruumiraam on kolmemõõtmeline blokeeruv võrk, mis jaotab koormust igas suunas ning sobib väga suurte avatud katuste ja keeruka geomeetriaga.
Kas teraskonstruktsioonid on kokkupandavad?Jah. Enamik komponente valmistatakse ja kaetakse tehases, seejärel transporditakse ja kruvitakse kohapeal kokku, mis lühendab ehitusperioodi ja parandab kvaliteedikontrolli.
Miks kasutatakse kõrghoonete{0}}raamkonstruktsioone?Terasraamidel on kõrge tugevuse-ja-kaalu suhe, nii et konstruktsioon toetab tõhusalt oma raskust, taludes samal ajal tuule ja seismilisi jõude; jäigad ühendused jaotavad külgmised koormused läbi kogu süsteemi.
Kuidas sõrestikkonstruktsioonid säästavad materjalikulusid?Kuna elemendid töötavad puhtalt pinges või kokkusurumisel, kasutatakse kogu sektsiooni tõhusalt, mis vähendab suurte avatud sildete toetamiseks vajalikku terase kogumahtu võrreldes tahkete{0}}võrgu alternatiividega.