En los últimos años, los edificios con estructura de acero en China se han incluido en proyectos críticos de promoción nacional y se han construido varios proyectos piloto con estructura de acero en todo el país. Con el desarrollo de la productividad y la creciente escasez de recursos terrestres, los edificios con estructura de acero en China serán un objetivo de desarrollo esencial y se cree que desempeñarán un papel cada vez más importante en la construcción futura.

Concepto de construcción de estructura de acero.

La estructura de acero se caracteriza por su alta resistencia, su peso ligero, su buena rigidez general y su gran capacidad de deformación, por lo que es especialmente adecuada para la construcción de edificios de gran envergadura, ultraaltos y ultrapesados.

El material tiene buena homogeneidad e isotropía y es un elastómero ideal, más acorde con los supuestos básicos de la mecánica de ingeniería general.

El material tiene buena plasticidad y tenacidad, puede sufrir grandes deformaciones y puede soportar bien cargas dinámicas; el período de construcción es corto; tiene un alto grado de industrialización y puede realizar producción especializada con un alto grado de mecanización.

Construcción de acero versus hormigón armado

La denominada construcción con estructura de acero se compara con la estructura de construcción tradicional. Los edificios de hormigón armado convencionales utilizan una buena unión y propiedades de deformación por temperatura similares entre las barras de acero y el hormigón para integrarlos estrechamente en un solo cuerpo.

Ambos se complementan y forman la base portante del edificio. El edificio con estructura de acero es un edificio nuevo que utiliza el acero como material principal de construcción y posterior soporte de carga, combinado con la tecnología de construcción necesaria, para realizar tareas predeterminadas y soportar cargas.

Tipos comunes de estructuras de acero y sus características.

Estructura de acero ligera

Las estructuras de acero ligero utilizan acero conformado en frío, de paredes delgadas o en forma de H como sistema de carga estructural. Son livianos, tienen un período de construcción corto, gran adaptabilidad, apariencia hermosa, bajo costo y fácil mantenimiento. Se utiliza principalmente en fábricas, almacenes, estadios, salas de exposiciones, supermercados y otros edificios.

Estructura de acero de gran altura

La estructura de acero de gran altura es una estructura híbrida de acero y hormigón y es un símbolo del nivel de desarrollo de la estructura de acero de un país. Se utiliza principalmente para construir grandes centros financieros, centros de conferencias, etc., y a menudo se utiliza como símbolo de la ciudad.

Estructura de acero residencial

La estructura de acero residencial es un tipo de sistema de carga estructural que utiliza una estructura de acero como sistema de carga estructural. No es un sistema residencial construido con paneles de pared livianos y de alta resistencia. Tiene las ventajas de una construcción rápida, excelente desempeño sísmico, luz y alto confort de vida. Se utiliza principalmente para construir edificios residenciales con estructura de acero a gran escala.

Estructura de acero espacial

Las estructuras de acero espaciales se dividen principalmente en estructuras de rejilla espacial y estructuras de armadura espacial. Tienen grandes luces continuas, apariencia liviana, belleza arquitectónica moderna, período de construcción corto y son ecológicos y respetuosos con el medio ambiente. Se utiliza principalmente para construir grandes edificios públicos, como grandes estadios, centros de exposiciones y hangares de aviones.

Estructura de acero del puente

Las estructuras de acero para puentes se dividen en estructuras de celosía, estructuras de caja, estructuras de arco, estructuras atirantadas y estructuras de suspensión, que tienen las ventajas de grandes luces y construcción rápida. Se utiliza principalmente en la construcción de puentes de proyectos de transporte a gran escala, como ferrocarriles de alta velocidad, carreteras, puentes que cruzan el mar y edificios municipales.

El estado de desarrollo de los edificios con estructura de acero en China.

Edificios de estructura de acero de gran altura y súper altura en China

En los primeros días de la reforma y apertura, debido al desarrollo imperfecto del diseño de estructuras de acero de gran altura y la tecnología de construcción en mi país, los modelos de construcción fueron diseñados y construidos por países extranjeros, como la Torre Shanghai Jinmao y la Torre Shenzhen Diwang.

A finales del siglo XX, con la mejora de las especificaciones técnicas de nuestro país y la acumulación de experiencia, nuestro país poco a poco comenzó a explorar nuevos modelos de diseño y construcción independientes. La finalización de la Dalian Ocean Tower en 1998 marcó el progreso de los edificios de gran altura con estructura de acero de mi país hacia el proceso de localización.

Edificios ligeros con estructura de acero en China

Desde la década de 1990, muchas empresas extranjeras han entrado en el mercado chino. Las estructuras ligeras de acero se han desarrollado rápidamente en China debido a sus muchas ventajas, como una construcción conveniente y un bajo costo general.

China también ha establecido proyectos piloto residenciales con estructuras ligeras de acero en muchas áreas del país. Actualmente, el Ministerio de Construcción ha incluido las residencias con estructura de acero liviano como un proyecto de promoción crítico, y cada año se completan aproximadamente 3 millones de metros cuadrados de edificios de acero liviano en todo el país.

Edificios espaciales con estructura de acero en China

Debido a la belleza arquitectónica moderna única de los edificios espaciales con estructura de acero, se utilizan ampliamente en grandes estadios nacionales y centros de exposiciones, como el Gran Teatro Nacional, el Estadio Nacional Nido de Pájaro, etc. Entre ellos, el Estadio Nacional Nido de Pájaro fue seleccionado como uno de los «Diez mejores edificios contemporáneos de China» en 2014. Durante el proceso de construcción se utilizó una gran cantidad de componentes soldados en forma de caja. Los detalles son enormes y en su interior hay una gran cantidad de partes espacialmente distorsionadas. La dificultad de la construcción no tiene precedentes y refleja plenamente el nivel de construcción de los edificios espaciales con estructura de acero en China.

Estructura de acero del puente en China

Aunque el trabajo de puentes de acero en China comenzó tarde, después de décadas de desarrollo y acumulación, la tecnología de puentes con estructura de acero se ha vuelto cada vez más madura y es líder mundial en muchos campos.

El puente Shanghai Lupu, terminado en 2003, tiene una luz principal de 550 m. Es el primer puente de arco extra grande del mundo que utiliza una estructura de arco de cajón.

En enero de 2008, el arco central del puente Chongqing Chaotianmen se cerró con éxito, con una luz que excedía el puente Lupu en 2 m. Una vez más, se ha establecido un nuevo récord mundial para puentes de grandes luces. Vale la pena mencionar que después del terremoto de Wenchuan, el puente quedó intacto después de la inspección por parte de las unidades pertinentes y no se vio afectado por el gran terremoto.

Las perspectivas de aplicación de los edificios con estructura de acero en China

Las características de la propia estructura de acero pueden satisfacer mejor las necesidades del desarrollo de la construcción.

Las estructuras de acero son livianas y de alta resistencia, por lo que se pueden usar en algunos edificios con grandes luces y cargas pesadas.

Esto se debe a que los edificios de ladrillo, hormigón y hormigón no tienen estas ventajas. Por lo tanto, el uso de estructuras de acero en edificios puede reducir efectivamente el tiempo de construcción, minimizar los costos de construcción y mejorar los beneficios económicos de las empresas constructoras.

Las estructuras de acero tienen buena resistencia a los terremotos.

En los últimos años, se han producido con frecuencia terremotos en China, lo que ha tenido graves consecuencias para la seguridad de las vidas y las propiedades de las personas. Abordar la resistencia sísmica de los edificios se ha convertido en un aspecto en el que se centra la industria de la construcción actual.

Los edificios con estructura de acero tienen buena resistencia a los terremotos. Esto se debe a que el rango de tensión de la estructura de acero tiene buena tenacidad y elasticidad y no causará fracturas debido a un aumento repentino de peso.

Debido al rápido desarrollo de los edificios con estructura de acero, los edificios con estructura de acero actuales en China ya se encuentran en un período de construcción estandarizada. La calidad de las estructuras de acero se ha vuelto cada vez más estable, los requisitos de tecnología de construcción son menores y la intensidad de mano de obra es baja. El personal de construcción sólo necesita instalar pernos durante la construcción; La soldadura puede completar la construcción, acortando en gran medida el ciclo de construcción.

China brinda un fuerte apoyo al desarrollo de estructuras de acero.

La industria de la construcción es una industria a gran escala que contamina y consume energía. La economía de nuestro país se enfrenta a graves problemas de contaminación durante su desarrollo. Cómo reducir el consumo de energía de los edificios y el grado de contaminación ambiental se ha convertido en una preocupación actual de la industria de la construcción.

Edificios de estructura de acero conocidos en China

1. Nido de Pájaro

La estructura de acero principal forma una estructura de «nido de pájaro» tejida con armadura de acero espacial gigante en forma de silla de montar. El consumo total de acero de la estructura de acero es de 42.000 toneladas.

Las gradas de hormigón se dividen en capas superior, media e inferior. La estructura de hormigón de los pórticos es una capa subterránea: un sistema estructural de marco-muro de corte de hormigón armado con siete pisos sobre el suelo.

La estructura de acero del techo está cubierta con una estructura de membrana de doble capa, es decir, una membrana superior transparente fijada entre los cordones superiores de la estructura de acero y un techo acústico inferior translúcido fijado debajo de los cordones inferiores de la estructura de acero y en las paredes laterales. del anillo interior.

2. Gimnasio principal del Centro Universiada

La cantidad total de acero utilizada en el proyecto de estructura de acero es de aproximadamente 5.800 toneladas. Adopta una estructura de red espacial plegada de una sola capa. El techo de estructura de acero integra una estructura de gran altura y una estructura espacial de gran luz.

Consta de 16 (8 grupos) unidades estructurales con formas similares. El diámetro es de 158 metros. El método de instalación adopta la idea de construcción de «montaje de punto fijo a gran altitud y rotación y deslizamiento acumulativos».

3. Centro Nacional de Artes Escénicas

La estructura de acero del recinto superior es un semielipsoide, con una longitud de eje mayor de 212,20 metros en dirección este-oeste y una longitud de eje corto de 143,64 metros en dirección norte-sur. La altura del edificio es de 46.285 metros. La parte más profunda de la cimentación es de -32,5 metros.

El techo elipsoidal está decorado principalmente con placas de metal de titanio, con un muro cortina de vidrio en forma de espiral en el medio. La cáscara elipsoide está rodeada por un lago artificial con una superficie de 35.500 metros cuadrados y bajo el agua se encuentran varios pasajes y entradas.

4. Nueva torre de televisión de Guangzhou

Se utiliza un sistema de cilindro exterior de rejilla diagonal con estructura de acero y cilindro interior de hormigón armado. El cilindro exterior de la estructura de acero se compone de tres componentes esenciales: columnas, vigas de anillos inclinados y tirantes diagonales.

La antena del mástil se encuentra en lo alto de la torre central. La parte inferior de la antena es una estructura de celosía de acero octogonal de 10mX10m, la parte superior es una estructura de acero soldada con placa de acero cuadrilátera de 0,75mX0,75m y la parte media es una sección de transición de estructura de acero soldada con placa de acero octogonal.

5. Puente del río Yangtze de Nanjing

Hay nueve muelles y diez hoyos en total. Cada muelle tiene 80 metros de altura. Bajo el puente se puede transportar un barco gigante de 10.000 toneladas. En ambos extremos del puente principal hay cuatro cabezas de puente de más de 70 metros de altura.
El lecho de roca está enterrado entre 33 y 47 metros por debajo del lecho del río del puente principal. Los nueve cimientos de los pilares se basan en pesados cajones de hormigón, cajones de acero más columnas de tubos, cajones flotantes de hormigón armado y columnas de tubos de ataguía de pilotes de chapa de acero. Nueve de las vigas de acero de 10 agujeros del puente principal tienen una luz de 160 metros. Se remachan y ensamblan in situ mediante varillas de acero aleado de alta calidad. Muy espectacular.

6. Centro financiero mundial de Shanghai

Se utilizó un mega sistema estructural para reemplazar las 17 columnas anchas originales con columnas de esquina gigantes y tres columnas estrechas para que el edificio pueda brindar a los usuarios un espacio más abierto y visualmente accesible. La enorme estructura se encuentra dentro del muro cortina de vidrio, especialmente en la parte inferior de la estructura. Su gran volumen puede dar a las personas una fuerte sensación de seguridad y fortaleza.

7. Gimnasio de la Universidad Tecnológica de Beijing

El Gimnasio de la Universidad Tecnológica de Beijing también creó un récord en la historia de la arquitectura mundial: la cúpula de cuerda pretensada de mayor luz del mundo, con una luz máxima de 93 metros.

La parte superior de esta estructura es una estructura de celosía de una sola capa encima de una corona esférica, compuesta por muchos tubos de acero y cables de acero que sostienen la pata inferior.

En conclusión

Las perspectivas de aplicación de edificios con estructura de acero en China son brillantes. Su alto grado de estandarización, eficiencia de construcción y calidad estable promoverán aún más la modernización y el desarrollo sostenible de la industria de la construcción de China. Con la creciente conciencia sobre la protección del medio ambiente y la conservación de la energía, los edificios con estructura de acero contribuirán a reducir el desperdicio de recursos y el consumo de energía, así como a mitigar la contaminación.