Los edificios prefabricados de acero se dividen en estructuras arquitectónicas de acero y estructuras de acero para puentes. En comparación con las estructuras de hormigón armado utilizadas habitualmente en el ámbito de la construcción, tienen las ventajas de una alta resistencia, un bajo coste de ingeniería, un peso ligero, un corto periodo de construcción y una producción en fábrica.

Aplicación de los edificios prefabricados de acero

Edificio de estructura de acero pesado de gran altura

Las estructuras de acero para cargas pesadas de varios pisos suelen adoptar la estructura de bastidor de acero, la estructura de tubo de núcleo de hormigón y, por lo general, se refieren a edificios industriales y civiles de 6 pisos o más. El edificio de estructura de acero de gran altura suele considerarse un hito de la ciudad.

Edificio de estructura de acero de gran envergadura y espacio

En los últimos años, la estructura de grandes vanos representada por rejillas y cáscaras reticuladas ha seguido desarrollándose en gran número, no sólo para edificios civiles sino también para plantas industriales, hangares, terminales, estadios, centros de exposiciones, grandes teatros, museos, etc.

Edificio de estructura ligera de acero

En comparación con la estructura de acero pesada, la estructura de acero ligera incluye la estructura de pórtico, la estructura de techo de acero corrugado en arco, etc. Se utiliza principalmente para los talleres de la industria ligera, los almacenes de algodón y de grano, los muelles y los depósitos aduaneros, los estadios, las salas de exposiciones, las casas móviles, etc. El consumo de la estructura de acero suele ser de unos 30-40 kg/㎡.

Estructura compuesta de acero y hormigón

La estructura compuesta de acero y hormigón es una combinación razonable que aprovecha al máximo las ventajas del acero y el hormigón.

No sólo tiene un excelente rendimiento estático y dinámico, sino que también ahorra mucho acero, reduce los costes del proyecto y acelera el progreso de la construcción, y tiene menos contaminación ambiental. Se ajusta a la dirección de desarrollo de la estructura del edificio y se desarrolla muy rápidamente.

Se ha utilizado ampliamente en la construcción de la metalurgia, la construcción naval, la energía eléctrica, el transporte y otros sectores, y se ha introducido en la ingeniería de puentes y en los edificios altos y superaltos con un rápido impulso.

Edificio residencial con estructura de acero

El peso de una casa construida con estructura de acero es aproximadamente la mitad del de una casa de hormigón armado, lo que puede satisfacer las necesidades de las grandes naves, y su superficie de uso es aproximadamente un 4% mayor que la de una casa de hormigón armado. El acero se puede reciclar, y hay menos contaminación para el medio ambiente durante la construcción y el desmantelamiento.

Puente de estructura de acero

La estructura portante principal del puente de estructura de acero utiliza acero. La construcción de puentes y otras infraestructuras de transporte debe ser una base importante para el desarrollo económico. Los puentes atirantados utilizan más estructuras de acero, principalmente en cajas de acero, cables y pilones.

Ventajas de las estructuras de acero prefabricadas

La estructura de acero tiene mayor plasticidad y dureza

La estructura de acero tiene una buena plasticidad y dureza. Se refiere específicamente al hecho de que la estructura de acero redistribuirá la fuerza bajo carga severa y sobrecarga para hacer que la tensión cambie suavemente y prevenir la aparición de la fractura de la estructura de acero.

Esta característica también hace que el edificio de acero prefabricado tenga un excelente rendimiento sísmico. En el proceso del terremoto. El edificio de acero prefabricado absorbe hasta cierto punto los daños causados por la fuerza del terremoto mediante su propia deformación plástica y su deformación elástica, y alcanza un cierto grado de resistencia sísmica. Después de compararla con una variedad de materiales de construcción, la estructura de acero tiene ventajas obvias en la resistencia sísmica y el mejor efecto de protección.

La textura del acero es relativamente uniforme

El acero es muy coherente con las hipótesis de los cálculos mecánicos debido a sus propiedades. El rango de fluctuación del propio material de acero es relativamente pequeño. Entre los materiales de construcción, es el material elástico ideal y se encuentra dentro de un cierto rango de fuerza. Es un material con elasticidad completa, y los resultados de cálculo de la mecánica de ingeniería son más consistentes con el estado de tensión real, por lo que tiene ventajas.

Corto periodo de construcción

En comparación con otros proyectos de construcción, el diseño de la estructura de acero se ve menos afectado por el medio ambiente y el clima. Se procesa principalmente en la fábrica y luego se envía a la obra para su montaje directo. Esto también determina que su construcción requiera un periodo de construcción más corto que el de otros edificios, y que tenga el menor impacto en el entorno de la obra, lo que cumple con los requisitos de la construcción civilizada.

En el proceso de fabricación y ensamblaje, la mayoría de ellos se completan mediante un proceso mecánico, lo que determina fundamentalmente la mayor velocidad de construcción. Al mismo tiempo, hay menos requisitos para la obra y el personal de construcción, lo que tiene ventajas evidentes para los proyectos de construcción con calendarios relativamente ajustados. La producción automatizada de un gran número de edificios de estructura de acero ha reducido eficazmente los costes laborales y ha mejorado los beneficios económicos de las empresas.

La estructura de acero cumple con las políticas de protección medioambiental y desarrollo sostenible

La estructura de acero tiene una gran ventaja en los edificios modernos, la razón principal es que cumple los requisitos estratégicos del desarrollo sostenible. La propia estructura de acero es un material reciclable, y los materiales de desecho que aparecen durante el proceso de construcción pueden reciclarse y reutilizarse, reduciendo la aparición de residuos de recursos.

Los materiales como el cemento, la arena y la grava utilizados en la construcción de estructuras de acero son muy limitados, lo que mejora fundamentalmente el entorno de la obra. También ayuda a proteger el medio ambiente circundante y a reducir los daños causados por la construcción. Al mismo tiempo, la emisión de gases tóxicos de las estructuras de acero es mucho menor que la de otros materiales de construcción, lo que protege la salud humana y es más respetuoso con el medio ambiente.

Puntos principales del diseño del edificio de acero prefabricado

Diseño de protección contra incendios

Aunque la estructura de acero tiene un punto de fusión más alto, en condiciones de alta temperatura, la estructura de acero sufrirá inevitablemente algunos cambios físicos y químicos. Por lo tanto, el impacto negativo del fuego en los edificios de estructura de acero es mucho mayor de lo esperado.

Cuando la temperatura alcanza los 400 °C, la resistencia y la presión de apoyo de la estructura de acero se reducen a la mitad de lo habitual. Una vez que la temperatura alcanza los 600°C, la estructura interna de la estructura de acero se destruye básicamente por completo, perdiendo toda su resistencia y rigidez.

Por lo tanto, al diseñar las estructuras de acero hay que tener en cuenta las condiciones de incendio y llevar a cabo la protección contra incendios de las estructuras de acero. La protección contra incendios de las estructuras de acero puede mejorar eficazmente la resistencia al fuego de las estructuras de acero, prolongar la duración de las estructuras de acero en el fuego, reducir los daños de las estructuras de acero por el fuego, y también evitar los peligros secundarios causados por el fuego.

Diseño de protección anticorrosiva

La resistencia a la corrosión de las estructuras de acero siempre ha sido objeto de investigación en la industria de la construcción. A medida que aumenta el tiempo de uso del edificio, la estructura de acero estará inevitablemente expuesta al exterior, y el envejecimiento y la oxidación se producirán inevitablemente por la erosión de las fuerzas naturales, como el viento y la lluvia. No sólo se verá afectada la estética del edificio, sino que también se reducirá en gran medida su seguridad.

Para resolver este tipo de problemas, surgieron varios materiales anticorrosivos para estructuras de acero. La aplicación de revestimientos antióxido, anticorrosión y anticontracción en la superficie de las estructuras de acero es uno de los métodos más comunes en el diseño actual de estructuras de acero.

El edificio de acero prefabricado responde a las necesidades de desarrollo de la arquitectura moderna. El edificio de estructura de acero tiene las características de alta resistencia y baja calidad, y puede construir algunos edificios estructurales con una gran envergadura y carga pesada. Esto no está disponible en las estructuras de hormigón ni en las de ladrillo-hormigón. Por lo tanto, puede reducir eficazmente el coste de la construcción y acortar el período de construcción durante su uso.