Im Bereich der Bauingenieurwesen,StahlkonstruktionenMit ihren effizienten mechanischen Eigenschaften und flexiblen Entwurfsfunktionen sind eine wichtige Wahl für die moderne Architektur geworden. Für Anfänger ist das Beherrschen der grundlegenden strukturellen Formen und der Auswahllogik von Stahlkonstruktionen der Schlüssel, um berufliche Möglichkeiten freizuschalten. Unten,LöwenErklären Sie systematisch fünf typische Strukturen: Portalrahmen für leichte Stahl, Stahlrahmen, Stahlgitterrahmen, Kabel-Membran-Strukturen und Röhrenbinder.
Kernstruktur und tragende Eigenschaften
Das Portal des lellen StahlsStahlstrukturbesteht aus einem Portalrahmen, einem Purlin-System (C/Z-Stahl) und einem Unterstützungssystem, das ein planares tragendes System bildet. Sein Kernvorteil liegt in seinem variablen Querschnittsdesign, bei dem Strahl- und Säulenquerschnitte nach den internen Kräften optimiert werden, wodurch eine effiziente Materialnutzung erreicht wird. Die Verwendung von leichten Wellblechen für Dächer und Wände reduziert die Fundamentlasten im Vergleich zu Betonstrukturen um 40% -60%.
Typische Anwendungsszenarien
Es eignet sich für Industriegebäude (leichte Fabriken, Lagerhäuser und Logistik) und kommerzielle Einrichtungen (Ausstellungshallen und Garagen) mit einzelnen Spannen von 20 bis 30 Metern und Hanghöhen von bis zu 10 Metern. Der Bau dauert nur 4-8 Wochen, und die Kosten sind 20% -30% niedriger als Betonstrukturen.
Strukturelle Merkmale und Systemvorteile
Ein räumliches tragendes System aus Stahlsäulen (H-förmige Stahl/kreisförmige Stahlrohre) und Stahlträste (H-förmige Stahl/Verbundstrahlen), die über starre Verbindungen (vollständig geschweißt/verschraubte/geschweißte Hybrid) angeschlossen sind, können große Säulenabstände aufnehmen, die 9 Meter überschreiten. Durch Kombination von artikulierten Gelenken mit dem Unterstützungssystem,Stahlstrukturkann sich flexibel an verschiedene seismische Befestigungsanforderungen anpassen.
Anwendbare Gebäudetypen
Mehrstöckiger Werbespot: 5-15-stöckige Bürogebäude (wie Soho-Gebäude) mit frei teilbaren Grundriss, um die Anforderungen an den offenen Büro zu erfüllen.
Industriell: Hochleistungs-Workshops (z. B. Bearbeitungsworkshops), die über 50 Tonnen über dem Kopfkräne nachkommen können.
Seismic-resistente Gebäude: Ihre hohe Duktilität macht es zur bevorzugten Struktur für Erdbebenanfällen.
Geometrische Zusammensetzung und mechanische Vorteile
Ein räumliches tragendes System, das aus Stahlrohrelementen besteht, die über kugelförmige Gelenke in einem Netzmuster verbunden sind, erreicht eine ausgewogene bidirektionale Biegesteifheit. Die Dicke des flachen Gitters beträgt ungefähr 1/10-1/15 der Spannweite, während der Anstieg des gebogenen Rasters 1/6-1/8 der Spannweite beträgt. Die Gesamtstahlstruktur verbraucht nur 30-50 kg/㎡ Stahl.
Wichtige Wendungen
Sportgebäude: Stadien (wie die Außenstützstruktur des Vogelnestes) und Schwimmbäder, die ultralarme Spannen von 80 bis 150 Metern bedecken.
Transportkabinen: Flughafenterminals (z.
Industrieanlagen: Flugzeugherstellungsworkshops in Verbindung mit einem hängenden Kransystem.
Systemstruktur und tragendes Prinzip
Die Stahlkabel, eine gespendete Membran und eine Stützstruktur, die aus hochfesten Stahlkabeln besteht, erreicht durch Vorspannung eine stabile, hyperbolische Form. Die Membran ist nur 0,5-1,5 mm dick und wiegt weniger als 1 kg/㎡, hat jedoch eine Zugfestigkeit von 50 bis 150 MPa. In Kombination mit dem Kabelnetz ermöglicht es nicht unterstützte Spannweiten von mehr als 200 Metern.
Innovative Anwendungsbereiche
Landschaftsarchitektur: Stadionüberdachungen, kommerzielle Szenzusplaza -Überdachungen
Öko-Architektur: Botanische Garten-Gewächshäuser (Eden Project, UK), unter Verwendung der hohen Lichtübertragung (95%) des ETFE-Films, um natürliche Beleuchtung zu liefern
Temporäre Architektur: Große Ausstellungshallen (World Expo National Pavilions), abnehmbar und wiederverwendbar
Strukturelle Merkmale und materielle Vorteile
Kreisförmige Stahlrohre werden durch kreuzende geschweißte Knoten oder Zwickelplatten angeschlossen, um einen Fachwerk Typ zu bildenStahlstrukturLadungssystem. Die Biegesteifheit des Stahlrohrabschnitts ist 30% bis 50% höher als die von H-Abschnitt-Stahl, und der geschlossene Abschnitt bietet einen hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, wodurch sie besonders für feuchte/korrosive Umgebungen geeignet ist.
Verschiedene Anwendungsszenarien
Industrieanlagen: schwere Maschinenanlagendächer (über 40-60 Meter), die aufgehängte Lasten von mehr als 30 Tonnen standhalten können.
Bridge Engineering: Autobahn -Truss -Brücken (wie die Gutianbrücke in Wuhan) mit Spannweiten von bis zu 150 Metern und einer Gewichtsreduzierung von 60% im Vergleich zu Betonbrücken.
Ausstellungsgebäude: Große Ausstellungshallen (wie der Kantonfair-Komplex) erzielen ein sauberes, ästhetisch ansprechendes Design mit rechteckigen Röhrenbinder.
