Il existe de nombreuses façons de classer les structure métallique du bâtiment. Selon le type de structure, il s’agit du portique, de la charpente en acier, de la ferme, de la grille, de la coque en treillis, de la tour, de la structure câble-membrane, de la structure acier-béton, etc. Cependant, dans les projets réels, ils sont souvent classés selon la classification du projet. d’usages.

Classification des structures en acier du bâtiment

1. Structure métallique du bâtiment : Bâtiments d’usine

Des portiques sont souvent utilisés, et certains utilisent également une combinaison de colonnes en béton + fermes de toit en acier (fermes monobloc ou poutres en acier).
Il se caractérise par une grande portée, une faible teneur en acier et une vitesse de construction rapide, et il peut être équipé de mezzanines ou de poutres de grue selon différentes exigences d’utilisation, ce qui le rend adapté à une utilisation en usine.

2. Structure commerciale et résidentielle

La structure principale utilise principalement des cadres en acier, et les structures à plusieurs étages utilisent des colonnes en acier en forme de H, certaines avec des supports inter-colonnes ; les structures de grande hauteur ou de longue portée utilisent principalement des tubes rectangulaires et ronds et des sections combinées comme colonnes en acier. Une partie ou la totalité est une structure acier-béton. Il se caractérise par une disposition flexible des baies, une bonne stabilité structurelle (faible déformation) et une bonne capacité portante, ce qui le rend adapté à un usage commercial et résidentiel.

3. Châssis industriels:

La structure primaire utilise principalement des charpentes en acier, dont certaines sont intégrées aux équipements. Ils sont généralement équipés de contreventements inter-colonnes et horizontaux, notamment de contreventements d’équipements, de grues monorail, de plaques modèles, d’échelles en acier, etc.

Il se caractérise par des supports ou des structures d’équipements principalement mécaniques, avec des structures en quinconce et de nombreuses mutations de section transversale, qui facilitent le support et la maintenance des équipements de procédé. Il convient aux entreprises disposant de gros équipements, telles que les centrales électriques, les usines chimiques, les aciéries et les plates-formes offshore.

4. Structure en acier du bâtiment pour le site :

La structure principale est principalement une structure hybride, comprenant généralement des charpentes en acier, des fermes, des grilles, des coques réticulées, des structures acier-béton, des structures à poutres à cordes, des escaliers en colimaçon, des poutres hyperboliques, etc. ; généralement, il contient des formes de surface courbes, notamment des murs-rideaux, des toitures métalliques et d’autres structures d’enceinte.

Il a une forme relativement unique, une grande reconnaissance et une bonne connexion entre les différents domaines fonctionnels internes. Il convient à plusieurs lieux, stations de transport, centres scientifiques et technologiques, centres de recherche culturelle et autres bâtiments emblématiques.

5. Des ponts

Les principales structures sont pour la plupart des ponts suspendus, des ponts à câbles, des ponts en treillis, des ponts en caisson, etc., généralement courbés dans le sens de la hauteur ou dans le sens horizontal. Ils se caractérisent par de grandes portées, de belles structures, un degré élevé de préfabrication en usine et une construction rapide sur site. Ils conviennent à la circulation routière traversant des rivières, des vallées, des baies et d’autres gouffres naturels ou intersections de lignes.

6. Ponts et couloirs sur chevalets :

Les structures principales sont des fermes ou des poutres à ossature d’acier, généralement équipées de supports inter-colonnes et horizontaux.

Généralement, une extrémité de la direction de la portée est définie comme support de charnière coulissante, ou une station de transfert est installée à une certaine distance pour libérer les structures de contrainte thermique. Les caractéristiques sont que les lignes sont généralement longues, aériennes, continues et ont une grande portée. Ils conviennent à divers scénarios nécessitant un transport ou un trafic aérien.

7. Auvents

Les structures principales sont principalement des fermes tubulaires, des cadres en acier de forme spéciale, des structures à membrane, des grilles, etc. Ce sont généralement des structures ouvertes et les colonnes en acier sont pour la plupart des colonnes en porte-à-faux rigides, généralement avec des formes de surface courbes. La caractéristique est que le grand espace inférieur ne bloque pas la ligne de vue et que la forme est belle. Convient pour une utilisation dans les tribunes des stades, les rues piétonnes, les quais de gare et d’autres scènes.

8. Structure de la tour :

Les principales structures sont des tours, des tubes d’acier, des tubes de béton et généralement des structures de grande hauteur. Les caractéristiques sont que la plupart des tiges de la tour sont boulonnées et que la période de construction est courte. Les poutres en porte-à-faux soutiennent principalement la structure externe de la cheminée et nécessitent des soudures, rendant la construction complexe.

Les tours standard comprennent les tours de transmission, les tours de surveillance et les tours paysagères. Les structures en acier de cheminée courantes comprennent des plates-formes et des escaliers intérieurs et extérieurs.

9. Type de toit d’éclairage

The main structure is primarily a grid, lattice shell, supported beam, etc. It is generally a convex steel roof that considers drainage. Both beauty and lighting effects characterize it. It is suitable for use in scenes such as large shopping malls, venues, stations, and other large internal spaces to supplement natural lighting.

10. Composants en acier dispersés :

La structure principale est principalement constituée d’une seule ferme, d’une poutre en porte-à-faux ou d’une colonne en porte-à-faux, qui appartient généralement à la structure secondaire. Il convient aux supports de canalisations, cintres, chemins de câbles, plateformes de maintenance, etc.

Precautions for the design and construction of building steel structures:

Précautions pour la conception et la construction des structures en acier des bâtiments :

Sélectionnez raisonnablement le type et les spécifications de l’acier pour garantir qu’il présente une résistance et une stabilité suffisantes.

Les facteurs naturels tels que les tremblements de terre et les charges de vent doivent être pleinement pris en compte pour garantir la sécurité et la stabilité de la structure.

Pendant la construction, les maillons clés tels que la qualité du soudage et la structure des nœuds doivent être strictement contrôlés pour garantir la précision et la fiabilité de la structure.

Pendant l’utilisation, un entretien et des réparations réguliers doivent être effectués pour garantir l’intégrité et la durabilité de la structure.

Champ d’application de la structure métallique du bâtiment

1. Bâtiments industriels :

Ceux-ci sont utilisés pour les ateliers de production industrielle (ateliers d’acier lourd ou léger) et les entrepôts pour stocker les matières premières et les produits finis. La structure en acier du bâtiment présente les avantages d’une résistance élevée, d’une grande portée et d’une utilisation élevée de l’espace. Il peut accueillir divers équipements de production et répondre au flux du processus.

2. Bâtiments commerciaux :

Il s’agit notamment d’immeubles de bureaux, de centres commerciaux, d’hôtels et d’autres bâtiments commerciaux utilisant principalement des structures architecturales en acier. Les structures en acier peuvent être conçues sous différentes formes et avec de multiples fonctions pour répondre aux besoins de flexibilité et de personnalisation des bâtiments commerciaux. Préfabriqués en usine et installés sur site, par rapport aux structures en béton traditionnelles, les bâtiments commerciaux à structure en acier peuvent être achevés plus rapidement et mis en exploitation commerciale comme prévu, augmentant ainsi la valeur commerciale.

3. Bâtiments résidentiels :

Les structures en acier sont souvent utilisées dans les résidences de grande hauteur, les appartements, les villas et autres bâtiments. Ils sont solides et légers, ce qui peut réduire le poids structurel, la pression sur les fondations et les coûts.

Les bâtiments résidentiels ont des exigences de sécurité élevées et les structures en acier ont une bonne résistance sismique et peuvent assurer la sécurité des bâtiments et des résidents. De plus, la structure en acier du bâtiment peut être recyclée pour réaliser un recyclage de matériaux, ce qui répond aux exigences du développement durable des bâtiments écologiques.

4. Bâtiments agricoles :

Les structures en acier sont utilisées dans les bâtiments destinés à la production agricole, tels que les serres, les poulaillers pour les fermes, les porcheries, les étables, divers bâtiments de stockage et les bâtiments de transformation des produits agricoles et d’élevage.
Les structures architecturales en acier sont largement utilisées et peuvent répondre aux besoins de différents types de bâtiments et de structures en fonction des besoins des agriculteurs, garantissant ainsi une production agricole sûre et ordonnée.

5. Bâtiments publics :

Y compris les bibliothèques, les musées, les gymnases, les gares, les aéroports, les écoles et autres bâtiments publics. Des structures en acier robustes sont nécessaires pour une résistance structurelle élevée et une longue durée de vie.
Les bâtiments publics utilisent principalement des structures à ossature d’acier et des structures spatiales. Les structures à ossature d’acier sont principalement utilisées dans les immeubles à plusieurs hauteurs, tels que les écoles, les bibliothèques et les musées. Les gares, les stades et les aéroports adoptent des structures spatiales pour répondre aux besoins des très grandes portées et des bâtiments ultra-hauts.

Caractéristiques des structures en acier du bâtiment

1. Excellentes performances sismiques

Par rapport aux structures de bâtiment traditionnelles, les structures en acier sont des structures flexibles et plus légères. Par conséquent, les bâtiments ayant la même intensité de fortification et le même site supporteront moins de force sismique, et le désastre provoqué par le tremblement de terre sera en conséquence affaibli.

Les structures en acier doivent être appliquées dans les zones sismiques. La construction réduira le nombre de victimes et de pertes matérielles et présentera des avantages considérables.

2. Léger et haute résistance

Les structures en acier ont l’avantage d’être très résistantes et légères, et elles peuvent généralement réduire le poids d’un bâtiment d’environ 1/3. Par exemple, si la résistance de l’acier est G550 et la classe de résistance du béton est C25, le rapport de résistance des deux, pour des composants de même masse, la capacité portante de la structure en acier est le double de celle du béton.

En conséquence, pour des composants ayant la même capacité portante, le poids des composants en acier est la moitié de celui du béton. D’autre part, en raison de la légèreté et de la haute résistance de la structure en acier, pour un bâtiment du même poids, l’élément de structure en acier a une petite section transversale et une hauteur nette considérable, ce qui peut réduire la hauteur du bâtiment. Le nombre de couches de la structure en acier est supérieur à celui du béton, ce qui augmente non seulement la surface du bâtiment mais également sa hauteur. Cela a apporté de bons avantages économiques.

3. Économie d’énergie et protection de l’environnement

Le corps principal de la structure en acier du bâtiment est constitué de composants en acier et le matériau des murs est du mortier d’isolation thermique. Ce matériau répond non seulement aux exigences d’économie d’énergie mais peut également être recyclé.

C’est un bâtiment vert, respectueux de l’environnement et recyclé qui répond aux exigences du développement durable. La valeur de résistance thermique peut atteindre une épaisseur de mur de briques d’environ 1 m. La promotion et l’application de bâtiments à structure en acier sont le choix ultime dans un pays comme le nôtre avec une population et une consommation d’énergie importantes.

4. Le plan d’étage est flexible et la surface d’utilisation effective est augmentée

Des structures en acier pour de grandes portées peuvent être réalisées sans grande section transversale, ce qui rend le bâtiment très flexible et capable d’être agencé en fonction des besoins des résidents.

Ceci est propice à répondre aux besoins des maisons modernes et à s’adapter aux besoins du marché de la construction moderne. De plus, la structure en acier est utilisée et les sections transversales des poutres et des colonnes sont plus petites, ce qui augmente également la surface utile des résidents.

5. Degré élevé d’industrialisation et période de construction courte

Les structures en acier du bâtiment utilisent des plaques d’acier ou de l’acier façonné, qui sont transformés en composants puis installés. Une grande partie de leur travail est réalisée dans des usines professionnelles, avec une haute précision et un cycle de production court.

De nombreux boulons sont utilisés lors de l’installation, ce qui offre de bonnes performances d’assemblage et réduit considérablement la période de construction. Cet avantage rend également la structure en acier terminée facile à démonter, avec de faibles pertes et un recyclage pratique.

En conclusion

La construction de structures en acier peut atteindre les objectifs de développement vert, écologique et intelligent du secteur de la construction. Il deviendra un pilier essentiel du développement durable du secteur de la construction et même du vaste secteur du génie civil.

La construction de structures en acier peut non seulement tirer pleinement parti des avantages des structures en acier tels que la légèreté, la haute résistance, de bonnes performances sismiques, une période de construction courte et un taux de recyclage élevé. Les structures en acier peuvent transformer les bâtiments du chantier de construction en usine de fabrication. Les structures en acier favorisent efficacement la transformation du secteur de la construction.