Здания из стальных конструкций — это здания, в которых несущая конструкция выполнена из строительной стали. Основная конструкция обычно состоит из балок, колонн, ферм и других элементов, изготовленных из профильной стали и стального листа. Прогоны, балки и обвязочные балки, изготовленные из С-образной, круглой и угловой стали, составляют второстепенную конструкцию. Они вместе с ограждающими конструкциями, такими как крыша, пол и стены, образуют целостное здание.

К строительной стали относятся горячекатаная угловая сталь, швеллерная сталь, двутавровая балка, Н-образная сталь и стальные трубы. Здание с несущей конструкцией из стальных элементов называется зданием из стальных конструкций.

Легкие здания из стальных конструкций

L-образные, U-образные, Z-образные и трубчатые стальные холоднокатаные тонкие стальные листы и другие мелкие стальные материалы, такие как угловая сталь и стальные прутки, составляют несущую конструкцию, называемую легкими стальными конструкциями зданий.

Разница между стальной конструкцией и бетонными зданиями

По сравнению с традиционными бетонными зданиями, в зданиях из стальных конструкций вместо железобетона используются стальные листы или профильная сталь, которая обладает более высокой прочностью и лучшей сейсмостойкостью. А поскольку компоненты изготавливаются на заводе и устанавливаются на месте, срок строительства значительно сокращается. Благодаря многократному использованию стали, она позволяет сократить количество строительных отходов и является более экологичной, поэтому широко используется в промышленных зданиях и гражданских сооружениях.

Классификация зданий из стальных конструкций

Большепролетная конструкция

Чем больше пролет конструкции, тем значительнее доля ее веса в нагрузке. Снижение собственного веса конструкции принесет очевидные экономические выгоды. Стальная конструкция с преимуществами высокой прочности и легкости, которая подходит для большепролетных конструкций. Поэтому стальные конструкции широко используются в большепролетных космических сооружениях и длиннопролетных мостовых конструкциях.

Здание промышленного цеха

В качестве основного несущего каркаса цехов с большой грузоподъемностью крана или большой нагрузкой в основном применяются стальные конструкции. Кроме того, в цехах с лучистым теплом часто используются стальные конструкции.

Конструктивной формой является портальная жесткая рама или стальная гнутая рамная конструкция, состоящая из стальной фермы крыши и ступенчатой колонны, также существуют архитектурные формы, использующие решетчатую структуру в качестве крыши.
В последние годы, с принятием легких кровельных материалов, таких как гофрированные одноцветные листы, промышленные цеха легких стальных конструкций быстро развивались.

Структура, подверженная воздействию динамической нагрузки

Благодаря отличной прочности стали, промышленные здания с большими кузнечными молотами или другим оборудованием, вырабатывающим энергию, даже если пролет каркаса крыши не велик, часто изготавливаются из стали. Для сооружений, требующих высокой сейсмостойкости, также подходят стальные конструкции.

Многоэтажные и высотные здания

Благодаря отличным комплексным преимуществам стальной конструкции, в последние годы она также широко используется во многих и высотных гражданских зданиях. Его структура в основном включает в себя многослойную раму, каркасно-балочную конструкцию, каркасно-трубчатую конструкцию, подвесную конструкцию, мега-каркасную конструкцию и т.д.

Башенное сооружение

Башенные сооружения включают башни и мачтовые сооружения, такие как башни для высоковольтных линий электропередач, башни и мачты для радиовещания, связи и телевидения, а также башни для передачи ракет (спутников).

Съемная конструкция

Стальная конструкция не только легка по весу, но и соединяется болтами или другими удобными средствами демонтажа. Он очень хорошо подходит для сооружений, которые необходимо перемещать, например, строительная площадка, нефтяное месторождение, каркас производственных и жилых домов, требующих полевых работ.

Опалубка и кронштейны, используемые в строительстве железобетонных конструкций, и леса, используемые в строительстве, также изготовлены из стальной конструкции.

Контейнеры и другие конструкции

На нефтяных и химических предприятиях используется большое количество контейнерных конструкций.

Например, нефтяные резервуары, газовые резервуары, доменные печи и печи горячего дутья. Кроме того, часто используются эстакады коридоров из ленточной стали, опоры трубопроводов, опоры котлов и другие стальные конструкции. Большинство морских нефтедобывающих платформ также используют стальные конструкции.

Легкие здания из стальных конструкций

Легкая стальная конструкция выгодна не только для большепролетных конструкций, но и для малопролетных конструкций с особенно легкой живой нагрузкой на крышу.

Поскольку, когда живая нагрузка на крышу особенно мала, собственный вес малопролетной конструкции также становится существенным фактором.

В холодноформованной тонкостенной стальной стропильной ферме при определенных условиях может использоваться меньше стали, чем в железобетонной стропильной ферме. Конструктивные формы легких стальных конструкций включают в себя цельнопоясную портальную раму переменного сечения, холодноформованную тонкостенную стальную конструкцию и конструкцию из стальных труб.

Комбинированная конструкция из стали и бетона

Стальные компоненты и пластины должны отвечать требованиям устойчивости при сжатии, и часто они не могут полностью использовать высокую прочность.

Бетон лучше всего подходит для сжатия и не подходит для растяжения. Используйте сталь и бетон вместе, чтобы эти два материала развивались в полную силу. Это очень разумная структура.

В последние годы эта конструкция достигла значительного прогресса в Китае и широко используется в высотных зданиях, длиннопролетных мостах, промышленных цехах и колоннах платформ метро. Основными компонентами являются композитные балки из стали и бетона и заполненные бетоном колонны из стальных труб.

Почему стоит выбрать здания из стальных конструкций

Легкий вес:

Собственный вес высотных железобетонных зданий составляет около 1.5т/м2～2.0т/м2, а собственный вес стальных конструкций высотных зданий в основном ниже 1.0т/м2, а низких — всего 0.5т/м2～0.6т/м2. Легкий вес позволяет не только снизить транспортные и подъемные расходы, но и уменьшить основную стоимость. Для зданий с более чем 20 этажами проявляются преимущества зданий из стальных конструкций.

Увеличение площади использования и высокая степень использования пространства:

По сравнению с аналогичными железобетонными конструкциями, высотные здания со стальной конструкцией могут сэкономить 28% площади конструкции, увеличив таким образом полезную площадь примерно на 4%.

Легко трансформируется, пригоден для вторичной переработки, экологически безопасен:

При строительстве домов из стальных конструкций не требуется песок, камень, цемент и т.д., что значительно сокращает количество песка, камня и золы. Используемые материалы в основном являются экологически чистыми, перерабатываемыми или разлагаемыми материалами. Когда здание снесено, большинство материалов можно использовать. Повторное использование или деградация не приведут к образованию мусора.

Превосходная сейсмо- и ветроустойчивость:

Стальная конструкция обладает хорошей пластичностью, сильной способностью к пластической деформации и отличными сейсмо- и ветроустойчивыми характеристиками. Он может полностью выполнять свою роль в жилых зданиях и значительно повысить безопасность и надежность жилых зданий. Особенно при землетрясениях и других катастрофах стальная конструкция может избежать обрушения здания.

Энергосбережение:

В стенах используется легкая энергосберегающая стандартизированная квадратная сталь, С-образная сталь и сэндвич-панели, которые хорошо сохраняют тепло и экономят энергию.

Быстрая и простая установка, экономия трудозатрат и быстрая окупаемость инвестиций

Компоненты стальной конструкции в основном производятся на заводе, и установка крепежа и болтов обычно требуется только на месте, а период строительства относительно короткий.