Сграда на цех за стоманени конструкции: Основни познания и сравнение

1. Определение и основни характеристики на цеховете за стоманени конструкции

Работилницата за стоманени конструкции е строителна форма, която използва стомана като основен носещ материал. Основната рамка се състои от стоманени колони, стоманени греди, стоманени покривни ферми и други компоненти, които са предварително произведени във фабрики и сглобени на място чрез заваряване или високоякостни болтове.

Основните предимства включват:

1. Лек, висока якост, голям обхват

Стоманата предлага висока якост с ниско собствено тегло, което позволява дизайни с голям обхват с малко или никакви вътрешни колони. Той осигурява отворено пространство, идеално за разположение на оборудването и оптимизиране на производството. Сеизмичните характеристики могат да достигнат степен 8 (по китайската скала за интензивност), с отлична якост и пластичност.

2. Кратък период на строителство

Стоманените компоненти се произвеждат предварително във фабрики и просто се повдигат и сглобяват на място. Периодът на строителство може да бъде с 40–50% по-кратък от традиционните структури. Процентът на предварително производство може да достигне 85%, а работилница от 10 000 m² може да бъде доставена само за 45 дни.

3. Високо използване на пространството

Стоманените колони имат много по-малко напречно сечение от бетонните колони, което увеличава използваемата подова площ с около 30% за същия отпечатък.

4. Екологично и рециклируемо

Над 90% от строителните материали могат да бъдат рециклирани, а строителните отпадъци намаляват с повече от 70%.

5. Широка приложимост

Подходящ за фабрики, складове, офис сгради, спортни зали, хангари за самолети и др., както за едноетажни сгради с голям обхват, така и за многоетажни цехове.

2. Компоненти и структурни системи

2.1 Основни компоненти

Едноетажна работилница за стоманени конструкции обикновено се състои от следните компоненти, образуващи пространствена твърда рамка:

2.2 Класификация на структурните системи

Сред тях порталната рамка е най-разпространеният тип за промишлени работилници поради своята проста товарна пътека, бърза конструкция и икономичен обхват от 24–30 m.

3. Леки стоманени конструкции срещу тежки стоманени конструкции

Националните кодекси не дефинират стриктно 'тежка стомана'. Разграничението се основава на практически опит.

Леките стоманени конструкции обикновено се отнасят за едноетажни портални рамки с масивна мрежа, изградени съгласно Техническия кодекс за стоманени конструкции на леки сгради с рамки с фронтон. „Светлината“ се отнася главно за материала на плика.

Практически референтни индикатори:

Забележка: Основната разлика е в теглото на плика, а не в самото структурно тегло.

4. Кодове за проектиране и процес на конструиране

4.1 Код на дизайна

Сервизите за стоманени конструкции в Китай трябва да отговарят на стандарта GB 50017-2017 за проектиране на стоманени конструкции (в сила от 1 юли 2018 г., заменяйки GB 50017-2003). Основното съдържание включва: основни изисквания за проектиране, избор на материал, структурен анализ и проектиране на стабилност, огъващи се елементи, аксиални елементи, комбинирани огъващи и аксиални елементи, връзки и стави, предотвратяване на умора и крехко счупване, проектиране, базирано на сеизмичните характеристики, и защита от корозия/пожар.

Стандартът налага, че носещата стомана трябва да има гарантирана граница на провлачване, якост на опън, удължение, съдържание на сяра и фосфор; заварените конструкции допълнително изискват гарантиран въглероден еквивалент.

4.2 Поток на строителния процес

Контролът на качеството се фокусира върху: структурно отклонение в рамките на толеранса, правилно затягане на високоякостни болтове и хидроизолация на покрива (припокривания и уплътнител).

5. Цялостно сравнение на типовете структура на цеха

5.1 Сравнение на производителност и параметри

5.2 Пригодност по тип структура

Работилниците за стоманени конструкции са най-подходящи за: логистични складове (12 м чиста височина, стелажи за палети), автомобилостроене (пространство без колони с голям обхват, 5-тонен капацитет на кран), хранително-вкусова промишленост (бързо преоборудване на чисти помещения), експортно ориентирано производство (кратки срокове).

Бетонната рамка е по-подходяща за: сглобяване на електроника, обработка на храни, лек текстил – малки до средни производствени линии без тежко оборудване; икономичен за сгради до 7 етажа.

Стоманобетонът е гръбнакът на тежката промишленост: производство на машини (вибрации), химическо производство (устойчивост на корозия), прецизни инструменти (контрол на вибрациите).

Тухла-бетонът е подходящ само за ниски временни сгради без кранове или тежко оборудване – най-ниските структурни характеристики и лошо сеизмично поведение.

5.3 Ограничения и съображения за стоманени конструкции

1. Защита от корозия и пожар: В корозивни среди (химикали, галванопластика) е необходимо допълнително поцинковане или огнеупорни покрития. При правилна обработка се постига 50-годишен експлоатационен живот.

2. Температурна чувствителност: Топлопроводимостта на стоманата е около 40 пъти по-висока от тази на бетона. При екстремен климат може да е необходима допълнителна изолация (напр. 150 mm сандвич панели от каменна вата).

3. Периодична поддръжка: Рутинна проверка за разхлабени или корозирали компоненти; хидроизолацията на покрива изисква внимание.

4. Нестабилност на цените на стоманата: Качествените стоманени материали са по-скъпи от бетона, но по-краткият период на строителство често компенсира това.

6. Насоки за вземане на решения

Стоманата и бетонът не се изключват взаимно; хибридните конструкции (бетонно ядро ​​+ стоманена рамка) са често срещани. Когато решавате, вземете под внимание:

· Ако ефективността, гъвкавостта на пространството и краткият график са приоритети → стоманената конструкция често е по-добра.

· Ако функцията на сградата може да се промени→ стоманата се модифицира по-лесно.

· Ако функцията е фиксирана и е желана дългосрочна минимална поддръжка → бетонът е по-здрав.

· В екологично регулирани зони→ възможността за рециклиране на стоманата и екологичното строителство помагат с разрешителни и оценки за екологично строителство.

· На места с мека почва → лекото тегло на стоманата значително намалява разходите за основа.

Препоръчително е да възложите професионално техническо сравнение с множество опции, преди да вземете окончателно решение, като балансирате първоначалната инвестиция, оперативните изисквания и производителността през жизнения цикъл.

Ключови думи: работилница за стоманени конструкции, лека стоманена сграда, тежка стоманена конструкция, портална рамка, код за проектиране на промишлени сгради, строителен процес, сеизмични характеристики, стомана срещу бетон, сграда с голям диапазон, сглобяема стоманена сграда.