El edificio de almacenamiento de estructura de acero ahora se utiliza principalmente para diseñar almacenamiento industrial. Tiene las características de peso ligero, gran envergadura, diseño de red de columnas flexible y fácil conexión de tecnología, y los componentes pueden procesarse y fabricarse en la planta de procesamiento; el período de construcción es corto y la calidad del proyecto es fácil de garantizar.

Cuestiones como el aislamiento térmico, el drenaje y la ventilación deben centrarse en el diseño general de la instalación de almacenamiento con estructura de acero. El diseño estructural debe centrarse en controlar el sistema estructural, los componentes y los nodos de conexión. Según sus características, podemos maximizar las fortalezas y evitar las debilidades mejor para desempeñar el papel de instalación de almacenamiento de estructura de acero.

El diseño del edificio de almacenamiento de estructura de acero.

Aislamiento Térmico y Protección Contra Incendios del Acero

El acero presenta una alta conductividad térmica, con un índice de conductividad térmica de 50 W/(m·°C). Cuando el acero se somete a temperaturas superiores a 100°C, experimenta una reducción de su resistencia a la tracción y un aumento de su plasticidad. Cuando la temperatura alcanza los 250°C, la resistencia a la tracción del acero disminuye aún más.

A medida que aumenta la temperatura, la plasticidad disminuye y surge el riesgo de fragilidad azul. Al alcanzar los 500°C, la potencia del acero disminuye significativamente, lo que representa una amenaza potencial para la integridad estructural de los componentes de acero. Por lo tanto, cuando la temperatura ambiente que rodea una estructura de acero supera los 150°C, se vuelve imperativo implementar medidas de aislamiento térmico y protección contra incendios.

Un enfoque común consiste en envolver la estructura de acero con ladrillos refractarios, hormigón o tableros rígidos ignífugos o aplicar un revestimiento resistente al fuego. El espesor de estas capas protectoras deberá ajustarse a las pautas estipuladas en el “Reglamento Técnico de Pinturas Ignífugas en Estructuras de Acero”.

Diseño de impermeabilización y drenaje de techos.

Se debe prestar especial atención al diseño de drenaje e impermeabilización del techo. Según las «Especificaciones técnicas para la ingeniería de cubiertas», se recomienda mantener una pendiente mínima del 5%. En regiones propensas a una gran acumulación de nieve se recomienda un aumento de pendiente adecuado.

La longitud de un tejado a una pendiente depende principalmente de las variaciones de temperatura locales y de la altura máxima del agua debido a las precipitaciones. Según la experiencia en diseño de ingeniería, se recomienda limitar la longitud de los techos de una sola pendiente a unos 70 metros.

Se recomienda instalar salidas de ventilador de techo cerca de la cumbrera del techo para facilitar la adición de más láminas de colores para controlar las inundaciones. Para evitar fugas de agua de lluvia en las juntas de diferentes materiales, métodos como elevar parcialmente las correas y elevar los paneles de color pueden crear variaciones de altura localizadas en los paneles de color. Al unir tiras de iluminación natural con láminas de acero coloreadas, es esencial asegurarse de que la forma de la tira de iluminación natural se alinee con la lámina de acero coloreada, con un ancho de superposición de no menos de un pico y un valle.

Los métodos de drenaje de techos se clasifican en drenaje libre, canalón interno, canalón externo y otras técnicas. El vertido de agua de lluvia se puede gestionar mediante drenaje por gravedad y drenaje por sifón. Dado que la mayoría de las goteras en el techo y los problemas de reflujo están asociados con canaletas, se recomienda minimizar el uso de desagües internos debido a su alto costo.

El drenaje dentro de las canaletas internas se puede lograr dirigiendo el agua de lluvia a través de bajantes hacia canales de drenaje subterráneos o implementando tuberías colgantes horizontales en la instalación de almacenamiento para recolectar el drenaje externo en secciones.

Diseño de ventilación

De acuerdo con los requisitos de ventilación y extracción de humos de la instalación de almacenamiento, se pueden instalar tragaluces y ventiladores en el techo, y se pueden instalar ventanas que se abren o extractores de aire en las paredes. También se puede configurar un suministro de aire centralizado cuando la estación de trabajo es fija. Durante el diseño de ingeniería, se pueden seleccionar según las características del proceso.

En resumen, el diseño de las instalaciones de almacenamiento de estructuras de acero debe realizarse de manera integral de acuerdo con sus características, de modo que el diseño sea seguro, confiable, económico, razonable y cumpla con los requisitos del proceso.

Disposición estructural y de arriostramiento del edificio de almacenamiento con estructura de acero:

El diseño del sistema estructural debe considerarse cuidadosamente para mantener la estabilidad, vías claras de transmisión de fuerzas y una distribución eficiente de las cargas.

La disposición del sistema de arriostramiento debe ser racional, proporcionando una estructura estable con transmisión de fuerza coordinada. Se debe prestar atención al arriostramiento entre columnas, considerando la ubicación del equipo, la logística y el flujo de personas. El arriostramiento entre columnas puede adoptar varias formas, incluido el arriostramiento superior, inferior, transversal y de marco de pórtico. La disposición adecuada es crucial para transmitir las fuerzas internas de manera efectiva.

Diseño de nodos:

El diseño de nodos es un aspecto crítico del diseño de instalaciones de almacenamiento con estructura de acero. La forma de los nodos debe alinearse con las características de transmisión de fuerza. Los tipos de nodos incluyen uniones rígidas, uniones articuladas y uniones semirrígidas. Los ingenieros estructurales deben asegurarse de que los nodos puedan soportar momentos de flexión y rotaciones sin causar deformaciones excesivas. Se debe tener cuidado al diseñar nodos en instalaciones de almacenamiento de tramos múltiples, particularmente en tramos adjuntos o conexiones de tramos altos y bajos.

Diseño de componentes y nodos de una instalación de almacenamiento de estructura de acero.

Diseño de componentes

(1) El diseño de componentes comienza con la selección de materiales. Los más utilizados son Q235 y Q355. Por lo general, se utiliza un único grado de acero para la estructura principal para facilitar la gestión del proyecto. Por motivos económicos, también se puede elegir una combinación de perfiles de acero con diferentes resistencias. Cuando se controla la intensidad, se puede seleccionar Q355; Se debe utilizar Q235 cuando se realiza un control estable.

(2) Todo el software estructural actual proporciona funciones de posprocesamiento para la verificación de secciones transversales. Debido al avance de la tecnología de los programas, algunos programas pueden aumentar en un nivel el tamaño de los componentes que no superan el cálculo de la biblioteca de secciones transversales dada. Y vuelva a analizar y calcular automáticamente hasta que se apruebe, como PKPM, sap2000, etc.

Resumir

El diseño de instalaciones de almacenamiento de estructuras de acero implica muchos elementos vitales, como la selección del sistema estructural, el diseño del sistema de refuerzo, el diseño de componentes y el diseño de nodos. La selección razonable de sistemas estructurales, la disposición de los sistemas de refuerzo y el método preciso de componentes y nodos son cruciales para garantizar la estabilidad, seguridad y economía de las instalaciones de almacenamiento industrial. Se deben considerar cuidadosamente varios factores en el diseño de ingeniería, incluidos los requisitos de uso, las condiciones geográficas, el diseño sísmico, etc., para garantizar que la estructura de acero final cumpla con todos los requisitos.