يشمل نوع هياكل المباني الفولاذية هيكل البوابة الصلب الصلب ، وهيكل الإطار ، وهيكل الجمالون ، وهيكل الشبكة. تختلف مزايا وعيوب الأنظمة الهيكلية المختلفة ، كما تختلف أشكال الإجهاد أيضًا.

ميزات وتطبيقات النوع القياسي لهياكل المباني الفولاذية:

1. يتميز هيكل إطار البوابة بقوة بسيطة ومسار نقل قوة واضح وسرعة بناء سريعة. يستخدم على نطاق واسع في المباني الصناعية والمدنية مثل المرافق العامة الصناعية والتجارية والثقافية والترفيهية.
2. هياكل هياكل المباني الفولاذية مرنة ويمكن أن تشكل مساحة أكبر. يستخدم على نطاق واسع في المباني متعددة الطوابق والشاهقة والشاهقة ومباني المكاتب التجارية ومراكز المؤتمرات والمباني الأخرى.
3. ميزة هيكل الصلب تروس هو أنه يمكن استخدام قضبان المقطع العرضي الصغيرة لتشكيل مكونات مقطع عرضي أكبر ، والتي غالبًا ما تستخدم في المباني الصناعية والمدنية مثل الأسطح والجسور وأبراج التلفزيون وأبراج الصاري ومنصات إنتاج النفط البحري وممرات الأبراج وما إلى ذلك ، مع ارتفاعات أو امتدادات كبيرة في المبنى.
4. هيكل الشبكة الفولاذية عبارة عن هيكل فضائي عالي الترتيب غير محدد ثابتًا ويتألف من العديد من القضبان وفقًا لقواعد معينة. المساحة صغيرة في القوة وخفيفة الوزن وصلبة ولها مقاومة زلزالية جيدة. يمكن استخدامه كصالة للألعاب الرياضية ، وقاعة عرض ، وأسطح المطر للمباني مثل المظلات ، وحظائر الطائرات.

1. هياكل المباني ذات الإطار الفولاذي للبوابة

يتكون الإطار الفولاذي المدخل من فولاذ مقطع على الساخن أو ملحوم ، وفولاذ C / Z مشكل على البارد ، وأنبوب فولاذي كمكونات رئيسية لتحمل القوة ويعتمد سقفًا خفيفًا وبنية جدار. إطار البوابة هو الشكل الأكثر شيوعًا للهيكل الفولاذي الخفيف.

إطار البوابة الصلب عبارة عن هيكل ترتبط فيه الحزم والأعمدة بشكل صارم. تتميز بخصائص الهيكل البسيط ، الوزن الخفيف ، الضغط المعقول ، البناء البسيط. لذلك ، يتم استخدامه على نطاق واسع في المباني الصناعية والتجارية والزراعية والمؤسسية.

2. هياكل هياكل المباني الفولاذية

يتكون هيكل الإطار الفولاذي من عوارض وأعمدة فولاذية يمكنها تحمل الأحمال الرأسية والأفقية. الأعمدة ، الحزم ، الدعامة ، والأعضاء الأخرى متصلة بشكل صارم أو مفصلي لتشكيل تخطيط مرن وإنشاء مساحة أكبر. يستخدم على نطاق واسع في المباني متعددة الطوابق والشاهقة والشاهقة ومباني المكاتب التجارية ومراكز المؤتمرات والمباني الأخرى.

3. هيكل الصلب تروس

يتكون هيكل الجمالون الفولاذي من عدة قضبان معلقة عند طرفي كل قضيب. يمكن تقسيمها إلى الجمالون الطائرة والجمالون الفضاء. وفقًا لقسم الأجزاء ، يمكن تقسيمها إلى تروس أنبوبية وزاوية تروس فولاذية. يتكون الجمالون عمومًا من الوتر العلوي ، والوتر السفلي ، والقضيب الرأسي ، والشبكة القطرية ، ودعم الجمالون الداخلي. كمية الفولاذ المستخدم في الجمالونات أقل من تلك الموجودة في عوارض الويب الصلبة ، والوزن الهيكلي أخف ، والصلابة أكبر.

تتمثل ميزة الجمالون الفولاذي في أنه يتم استخدامه لتشكيل أعضاء أكثر أهمية بمقاطع عرضية أصغر. غالبًا ما يستخدم في الأسطح والجسور وأبراج التلفزيون وأبراج الصاري ومنصات النفط البحرية وممرات الأبراج للمباني الصناعية والمدنية.

4. هيكل الشبكة الفولاذية

يتكون هيكل الشبكة من العديد من القضبان وفقًا لقاعدة محددة ، مع إجهاد مساحة صغير وخفيف الوزن وصلابة عالية ومقاومة زلزالية ممتازة. يتم استخدامه كصالة للألعاب الرياضية ، وقاعة المعارض ، وحظيرة الطائرات.

تكوين نظام ورشة عمل إطار البوابة الفولاذية:

تنقسم ورش الهياكل الفولاذية إلى ورش فولاذية خفيفة وورش عمل فولاذية ثقيلة. يتكون النظام الهيكلي للورشة بشكل أساسي من أعمدة فولاذية ، وأعمدة رياح ، وأعمدة حاجز ، وعوارض فولاذية للسقف ، وعوارض رافعة ، ودعامات بين الأعمدة ، ودعامات سقف أفقية ، وأربطة حائط ، ومدادة سقف ، وقضيب ربط ، ومكونات أخرى. الهيكل الأساسي هو إطار البوابة الفولاذي ، والذي يمكن أن يكون أحادي الامتداد ، أو متعدد الامتدادات ، أو متعدد الطوابق ، مع امتداد اقتصادي يبلغ حوالي 24-30 مترًا.

العقد المشتركة لإطار البوابة

تشتمل العقد الخاصة للإطار الفولاذي المدخل على عقدة قدم العمود ، والحزمة ، وعقدة العمود إلى العارضة ، وعقدة شعاع السقف ، وتقوية العمود والسقف ، وعقدة توصيل عارضة الربط ، وقوس المزراب.

تكوين هيكل الإطار الفولاذي

بالنسبة لهيكل الإطار الفولاذي ، مع زيادة عدد الطبقات والارتفاع وتحمل حمولة رأسية كبيرة ، تصبح متطلبات المقاومة الجانبية (حمل الرياح ، الزلزال ، إلخ) هي خصائص المحمل الأساسية للإطار.

ينقسم نظام هيكل الإطار الفولاذي بشكل عام إلى هيكل الإطار ، وهيكل تقوية الإطار ، وهيكل جدار قص الإطار ، وهيكل أنبوب الإطار.

هيكل الإطار : يتكون الإطار من أعمدة وعوارض تتحمل قوى رأسية وجانبية. تستخدم الأعمدة الفولاذية عمومًا أعمدة فولاذية على شكل حرف H أو أعمدة فولاذية على شكل صندوق أو أعمدة خرسانية من أنابيب الصلب.

هيكل تقوية الإطار : يتكون الإطار من أعمدة وعوارض ، ويتم توفير دعامات بين الأعمدة لمقاومة القوى الجانبية.

هيكل جدار القص الإطار : مشابه لهيكل دعامة الإطار ، باستثناء أنه يتم استبدال الدعامة بجدار القص لمقاومة القوى الجانبية.
يكون جدار القص عمومًا عبارة عن لوح خرساني أو صفيحة فولاذية ، أو هيكل مركب من الصلب والخرسانة مع صلابة جانبية أفضل من التدعيم وهو أكثر مرونة في التصميم ، ومناسب لهياكل المباني الأعلى.

هيكل أنبوب الإطار : يتكون الهيكل عمومًا من أنبوب أساسي من الخرسانة المسلحة وإطار خارجي من الصلب الدائري.

يستخدم نموذج النظام إطارات فولاذية نقية في الاتجاه الأفقي ويرتب عددًا مناسبًا من الدعامة الرأسية بين الأعمدة في الاتجاه الطولي لتقوية الصلابة الطولية وتقليل كمية الفولاذ المستخدم في الإطار وتشكيل مساحة أكبر.

العقد المشتركة لهيكل الإطار الفولاذي

تشمل العقد الشائعة لهيكل الإطار الفولاذي عقدة قدم العمود ، والحزمة إلى عقدة العمود ، والحزمة إلى عقدة الشعاع ، وعقدة مفصل العمود ، وعقدة التقوية ، وعقدة الحزمة على العمود ، وما إلى ذلك.

تكوين هيكل الجمالون الصلب

الجمالون عبارة عن هيكل يتكون من مجموعة من القضبان المعلقة متصلة عند نهاية كل قضيب ومقسمة إلى تروس مستوية وجمالون فضاء. يتضمن الشكل المقطعي للأجزاء الجمالون الأنبوبي ، والجمالون الفولاذي على شكل H ، والجمالون على شكل صندوق ، والجمالون الفولاذي الزاوي ، إلخ. يتكون الجمالون عمومًا من الحبال العلوية ، والأوتار السفلية ، والقضبان الرأسية ، ونسق الويب ، والدعامة بين الجمالون. كمية الفولاذ المستخدمة في الجمالون أقل من كمية العارضة H ، والهيكل أخف وزنًا ، والصلابة أكبر. يستخدم على نطاق واسع في المباني الشاهقة ، والهياكل الكبيرة ، والجسور.

تكوين هيكل الشبكة الفولاذية

الشبكة عبارة عن هيكل مكاني يتكون من خلال ربط عدة قضبان مع عقد في شكل شبكة محدد. هناك العديد من أنواع الشبكات التي يتم تصنيفها وفقًا لمعايير مختلفة. تنقسم طرق التكوين المختلفة إلى شبكات نظام تروس ، وشبكات نظام مخروطي مثلث ، وشبكات نظام مخروطي رباعي الزوايا ، وشبكات نظام مخروطي سداسية. تتكون الشبكة المسطحة بشكل أساسي من الحبال والشبكات المائلة والعقد الوسيطة وعقد الدعم وما إلى ذلك.

هياكل المباني الفولاذية مقابل الخرسانة المسلحة

اقتصاد

يستخدم مبنى الهيكل الفولاذي تصميمًا متقدمًا وتكنولوجيا معالجة وطرق إنتاج على نطاق واسع بحيث يمكن تقليل التكلفة بشكل كبير. في الوقت نفسه ، نظرًا للتثبيت البسيط والسريع ، فإنه يوفر العديد من تكاليف البناء ويمكّن المؤسسات أو المطورين من الدخول في الإنتاج بسرعة أكبر.

المباني الخرسانية المسلحة التقليدية لها تكلفة بناء مدنية عالية وفترة بناء طويلة. التكلفة عرضة لعوامل غير متوقعة ، مثل الكوارث الطبيعية ، والبناء في الشتاء ومواسم الأمطار ، وارتفاع أسعار المواد.

جدول البناء

يمكن تسليم مبنى الهيكل الفولاذي وتركيبه بسرعة. من المتوقع أن يكتمل التثبيت في غضون أربعة أو خمسة أشهر بعد توقيع العقد ، ولا يتأثر أساسًا بالبناء الشتوي.
سرعة البناء لهياكل الخرسانة المسلحة التقليدية بطيئة ، ويمكن أن تصل فترة البناء إلى 8-10 أشهر أو أكثر.

القدرة على التحمل

عادة ما يعادل وزن مبنى الهيكل الفولاذي 1/6 فقط من قدرته على تحمل التصميم. وزن المكونات أخف بكثير من وزن مكونات الخرسانة المسلحة.

في المباني الخرسانية المسلحة التقليدية ، غالبًا ما يكون وزن الهيكل مساويًا لقدرته على التحمل المصممة ، وتكون المكونات الجاهزة ثقيلة ، مما يتطلب معدات عالية للرفع.

التكلفة الأساسية

نظرًا للوزن الخفيف لمبنى الهيكل الفولاذي ، فإن قوة رد الفعل في أسفل العمود صغيرة ، مما يوفر الكثير من تكاليف معالجة الأساس.

تتميز المباني الخرسانية المسلحة التقليدية بمعالجة أساسات معقدة بسبب وزنها الذاتي المعقد. سيتم استخدام أكثر من نصف التكلفة الإجمالية للهيكل للمؤسسة في جودة التربة الرديئة.

مقاومة الصدمات

المباني الهيكلية الفولاذية بها تشوهات كبيرة قبل التدمير ، مما يسهل اكتشافها وتجنبها. في الوقت نفسه ، نظرًا للوزن الخفيف والخصائص الميكانيكية للمفاصل ، يتمتع الهيكل الفولاذي بأداء زلزالي ممتاز.

تعتمد المباني الخرسانية المسلحة التقليدية على الخصائص المادية للخرسانة. بالمقارنة مع الهياكل الفولاذية الخفيفة ، فإن المباني الخرسانية المسلحة أكثر عرضة للفشل الهش ، وأداؤها الزلزالي أقل بكثير من مباني الهياكل الفولاذية.

مساحة كبيرة وخطة أرضية

المساحة الداخلية للمبنى ذي الهيكل الفولاذي واسعة ، مع امتداد يصل إلى 60 مترًا. يمكن توسيعها وإعادة بنائها بسهولة نسبية ، ويمكن وضع خطوط أنابيب صناعية مختلفة بمرونة.

إن نطاق المباني الخرسانية المسلحة التقليدية محدود ، ويجب استخدام تقنية الإجهاد المسبق لتحقيق امتداد يزيد عن 15 مترًا. تصميم المساحة الداخلية محدود ، وهناك العديد من الأعمدة والنفايات الكبيرة. بعد اكتماله ، يصعب إقناع هيكله. التصميم الهيكلي أكثر تعقيدًا للتعاون مع المهن الأخرى.

إمكانية التنقل

يمكن للبراغي أن تربط مبنى الهيكل الفولاذي ، ويمكن بسهولة فكها ونقلها وتجميعها بسهولة دون نفقات كبيرة ، وتتمتع بحركة قوية. لا توجد إمكانية للحركة في المباني الخرسانية المسلحة التقليدية.