El estudio de caso de construcción de acero revela el predominio de la estructura de acero, la resistencia, la durabilidad, la resiliencia sísmica y las posibilidades ilimitadas de diseño.

Ces dernières années, les bâtiments à structure métallique ont occupé la majeure partie du marché de la construction grâce à leurs avantages uniques, tels que leur haute résistance, leur durabilité, leur résistance aux tremblements de terre et leur flexibilité de conception. Cependant, face à ces bâtiments merveilleusement conçus et individuels, les ingénieurs et les architectes doivent faire face à divers défis et problèmes : faisabilité de la conception structurelle, résistance aux catastrophes naturelles, durabilité, sécurité, maintenance et application de technologies innovantes. Pour relever ces défis, une technologie et une expérience matures sont nécessaires, ainsi que des idées innovantes, de la ténacité et une attitude responsable.

Étude de cas sur les bâtiments en acier pour les défis et les solutions

Question 1 : Conception structurelle et maintien de la stabilité

Défi : La conception structurelle des bâtiments à structure métallique et le maintien de leur stabilité sont des tâches essentielles et complexes. Ce n’est que lorsque la conception est raisonnable et que la solidité de la structure est assurée que la sécurité du bâtiment peut être garantie. Étant donné que les bâtiments à structure métallique ont de longues portées et des hauteurs élevées, il est tout à fait difficile d’assurer la stabilité du bâtiment en toutes circonstances.

Solution : Utilisez de l’acier aux propriétés raisonnables. En particulier pour les immeubles à plusieurs étages ou de très grande hauteur, l’acier haute performance à haute résistance est l’une des principales méthodes pour assurer la stabilité du bâtiment. Dans le même temps, les concepteurs doivent utiliser des outils de calcul et d’analyse avancés pour analyser et optimiser raisonnablement la structure et effectuer des simulations et des tests expérimentaux pour garantir la stabilité du bâtiment sous diverses forces externes.

Étude de cas sur les bâtiments en acier : siège de CCTV

Le siège de la Télévision centrale de Chine a une forme unique. Les deux bâtiments principaux sont reliés par le haut et la forme architecturale est très irrégulière. Il semble même incliné de l’extérieur, donnant aux gens la première impression d’être « extrêmement dangereux ». Les défis complexes et difficiles que la forme unique apportera à la conception et à la construction sont visibles.

Solution : La structure semble inclinée de l’extérieur, mais le noyau est vertical lors de la conception. Le concepteur a utilisé de l’acier à haute résistance et les pièces suspendues ont dispersé les contraintes à travers des fermes en acier, des quilles externes et des tirants diagonaux pour assurer la stabilité de la structure du bâtiment. La stabilité. C’est l’un des cas réussis de bâtiments à structure métallique surmontant leur stabilité lors de la conception et de la construction d’immeubles de très grande hauteur.

Question 2 : Résistance au vent et aux tremblements de terre

Défi : Tout bâtiment doit avoir une bonne résistance au vent et aux tremblements de terre. Le vent et les tremblements de terre affectent facilement les structures en acier de grande hauteur en raison de leur hauteur et de leur poids importants. Par conséquent, il est difficile d’assurer la sécurité des bâtiments à structure métallique dans des conditions climatiques extrêmes.

Solution : Les amortisseurs sont un artefact permettant de résoudre les problèmes de résistance au vent dans les immeubles de grande hauteur et les gratte-ciel ! L’amortisseur est généralement une sphère géante pesant des centaines de tonnes posée au sommet de grands immeubles pour amortir les vibrations causées par le vent dans le bâtiment. Un autre type est l’essai sur modèle de soufflerie, qui permet de déterminer plus précisément l’impact de la charge sur la structure, fournissant ainsi aux concepteurs une analyse de charge et une conception raisonnable. De plus, des technologies avancées en matière d’ingénierie parasismique et diverses mesures antisismiques peuvent garantir la résistance et la stabilité des bâtiments aux tremblements de terre.

Étude de cas sur la construction en acier : Tour de Canton

La Tour de Canton est un gratte-ciel emblématique d’une hauteur de 600 mètres, ce qui en fait la plus haute tour de Chine. La Tour de Canton, également connue sous le nom de Xiaomanyao, renverse les principes de conception des bâtiments à structure en acier qui sont minces en haut et épais en bas, avec un centre de gravité vers le bas et une structure symétrique. L’ensemble de la Tour de Canton est important en haut, petit en bas, mince au milieu et épais en haut. Il s’agit d’un énorme défi pour la conception et la construction.

Solution : Les scientifiques ont conçu un modèle de la tour de Canton de 12 mètres de haut à l’échelle et l’ont testé en appliquant diverses forces externes pour optimiser la conception. Un registre peut être utilisé comme réservoir d’eau d’incendie, empêchant le vent et effectuant des tâches de lutte contre l’incendie en cas d’incendie.

Question 3 : Protection de l’environnement et durabilité

Défi : Les matériaux de structure en acier produiront une grande quantité de polluants pendant le processus de production. Les gaz résiduaires, les eaux usées, les résidus de déchets, etc. ont un impact significatif sur l’environnement. La poursuite de la protection de l’environnement et de la durabilité par l’industrie de la construction est un objectif essentiel.

Solution : Améliorer la technologie de production d’acier, mettre en œuvre strictement des systèmes de gestion de la protection de l’environnement, et développer et utiliser des ressources renouvelables et des applications en acier recyclé. Prolongez la durée de vie des structures en acier.

Étude de cas sur les bâtiments en acier : le bâtiment du centre d’énergie durable de l’université de Nottingham

Le bâtiment du Centre d’énergie durable de l’Université de Nottingham à Ningbo, en Chine, adopte le concept « d’augmentation des revenus et de réduction des dépenses » pour associer l’application de technologies à faible émission de carbone afin d’atteindre des émissions de carbone proches de zéro dans les opérations du bâtiment. L’enveloppe du bâtiment adopte une structure de mur-rideau à double couche pour améliorer la capacité d’isolation thermique du mur-rideau en verre, améliorer efficacement l’environnement intérieur et réduire le bruit ; il insiste pour donner la priorité à la ventilation naturelle et aux économies d’énergie ; il exploite pleinement l’énergie solaire photovoltaïque et photothermique ; et adopte la technologie de pompe à chaleur géothermique.

Question 4 : Entretien et durabilité

Défi : En raison des propriétés métalliques de l’acier, les bâtiments à structure métallique sont très sensibles à la corrosion et au vieillissement causés par les influences environnementales. Un entretien régulier peut maintenir ses performances et son apparence et prolonger la durée de vie du bâtiment.

Solution : Réduisez l’impact environnemental en appliquant des mesures anticorrosion, une inspection et un entretien réguliers.

Étude de cas sur la construction en acier : Tour Eiffel

La Tour Eiffel, mondialement connue, a une espérance de vie de 25 ans, mais elle existait encore il y a 130 ans. La raison principale est que la tour est régulièrement entretenue et repeinte avec une peinture anticorrosion de haute qualité tous les sept ans pour l’entretien. La Tour Eiffel démontre des pratiques réussies en matière d’entretien et de durabilité des bâtiments en acier.

En conclusion

La conception et la construction de bâtiments en acier sont une tâche complexe et exigeante. Mais les gens ont brisé toutes sortes d’impossibilités, procédé constamment à des innovations et des réformes technologiques et créé de fantastiques bâtiments à structure en acier. Les êtres humains sont doués pour accepter les défis et proposer diverses solutions, faisant de choses apparemment impossibles une réalité et façonnant la tendance de développement de l’architecture future !