Концепция стальных конструкций
Стальная конструкция характеризуется высокой прочностью, легким весом, хорошей жесткостью и сильной способностью к деформации, что делает ее особенно подходящей для строительства зданий с большим пролётом, высотных и супер тяжелых.
Материал имеет хорошую однородность и изотропность и является идеальным эластомером, наиболее соответствующим основным предпосылкам общей инженерной механики.
Материал обладает хорошей пластичностью и вязкостью, может подвергаться большим деформациям и хорошо выдерживает динамические нагрузки; срок строительства короткий; он имеет высокий уровень индустриализации и может осуществлять специализированное производство с высокой степенью механизации.
Стальные здания против железобетонных
Так называемое здание с стальной конструкцией сравнивается с традиционными строительными конструкциями. Обычные железобетонные здания используют хорошее сцепление и схожие температурные свойства деформации между арматурой и бетоном, чтобы интегрировать их в одно целое.
Они дополняют друг друга и формируют несущую основу здания. Стальная конструкция — это новое здание, которое использует сталь в качестве основного строительного материала и последующей несущей конструкции, в сочетании с необходимыми строительными технологиями, чтобы выполнять предопределенные задачи и поддерживать нагрузки.
Распространенные типы стальных конструкций и их характеристики
Легкая стальная структура
Легкие стальные конструкции используют холоднокатаную, тонкостенную или H-образную сталь в качестве несущей конструкции. Они легкие, имеют короткий срок строительства, сильную адаптивность, красивый внешний вид, низкую стоимость и легкость в обслуживании. В основном используются на фабриках, складах, стадионах, выставочных залах, супермаркетах и других зданиях.
Высотные стальные структуры
Высотная стальная конструкция представляет собой гибридную стальную-бетонную структуру и является символом уровня развития стальных конструкций страны. Она в основном используется для строительства крупных финансовых центров, конференц-центров и т. д. Часто используется в качестве символа города.
Жилые стальные конструкции
Жилая стальная конструкция — это система несущей конструкции, использующая стальную конструкцию в качестве несущей структуры. Это не жилой комплекс, построенный из легких высокопрочных стеновых панелей. У нее есть преимущества быстрого строительства, отличной сейсмической устойчивости, легкости и высокого уровня комфорта. В основном используется для строительства крупных жилых зданий со стальными конструкциями.
Пространственные стальные конструкции
Пространственные стальные конструкции в основном делятся на пространственные решетчатые и пространственные ферменные конструкции. Они имеют непрерывные большие пролетности, легкий внешний вид, современную архитектурную красоту, короткий срок строительства и являются экологически чистыми. В основном используются для строительства крупных общественных зданий, таких как большие стадионы, выставочные центры и ангары для самолетов.
Стальные конструкции мостов
Стальные конструкции мостов делятся на решетчатые конструкции, коробчатые конструкции, арочные конструкции, пилонные конструкции и висячие конструкции, которые имеют преимущества больших пролетов и быстрого строительства. В основном используются в строительстве мостов крупных транспортных проектов, таких как высокоскоростные железные дороги, шоссе, морские мосты и муниципальные здания.
Развитие стальных конструкций зданий в Китае
Высотные и сверхвысотные стальные конструкции зданий в Китае
В первые годы реформ и открытости, из-за несовершенной разработки проектирования и строительных технологий высоких стальных конструкций в нашей стране, строительные модели разрабатывались и строились иностранными компаниями, например, Шанхайская Башня Тианмэо и Шэньчжэньская Башня Диван.
В конце 20-го века, с улучшением технических спецификаций нашей страны и накоплением опыта, наша страна постепенно начала исследовать новые модели самостоятельного проектирования и строительства. Завершение Далянь Океанская Башня обозначило прогресс высокостальных конструкций зданий нашей страны к процессу локализации.
Легкие стальные конструкции зданий в Китае
С тех пор как в 90-х годах много иностранных компаний вошли на китайский рынок, легкие стальные конструкции быстро развивались в Китае благодаря их многим преимуществам, таким как удобство строительства и низкие общие затраты.
Китай также создал пилотные проекты жилых зданий из легкой стали во многих регионах страны. В настоящее время Министерство строительства включило жилые здания из легкой стали в важные проекты по продвижению, и примерно 3 миллиона квадратных метров легких стальных зданий строятся по всей стране каждый год.
Пространственные стальные конструкции в Китае
Из-за уникальной современной архитектурной красоты пространственные стальные конструкции широко используются в крупных национальных стадионах и выставочных центрах, таких как Национальный Великий Театр, Национальный Стадион (Птичье гнездо) и т. д. Среди них Национальный Стадион (Птичье гнездо) был выбран в числе десяти современных зданий в Китае. Огромное количество сварных коробчатых компонентов было использовано в процессе строительства. Подробности конструкции огромные, и внутри имеется множество пространственно искаженных частей. Сложность строительства беспрецедентна, полностью отражая уровень строительства пространственных стальных структур в Китае.
Стальные конструкции мостов в Китае
Хотя работа над стальными мостами в Китае началась поздно, после десятилетий разработки и накопления опыта технологии стальных мостов стала все более зрелой и является мировым лидером во многих областях.
Шанхайский мост Лупу, завершенный в **, имеет основной пролет 550 м. Он был первым в мире сверхбольшим арочным мостом с коробчатой арочной конструкцией.
В январе ** центральная арка моста Чаотяньмэнь в Чунцине была успешно закрыта с пролётом, превышающим Лупу на 2 м. Это снова установило новый мировой рекорд для длиннопробельных мостов. Стоит отметить, что после землетрясения в Вэньчуане мост остался целым после проверки соответствующими ведомствами и не пострадал от сильного землетрясения.
Перспективы применения стальных конструкций в Китае
Характеристики стальной конструкции могут лучше удовлетворить потребности строительства.
Стальные конструкции легкие и прочные, поэтому их можно использовать в некоторых зданиях с большими пролетами и тяжелыми нагрузками.
Это связано с тем, что кирпично-бетонные и бетонные здания не имеют таких преимуществ. Поэтому использование стальных конструкций в зданиях может эффективно сократить время строительства, минимизировать затраты на строительство и повысить экономическую эффективность строительных компаний.
Стальные конструкции имеют хорошую сейсмостойкость.
В последние годы в Китае часто происходят землетрясения, которые оказали серьезное влияние на безопасность жизни и имущества людей. Решение сейсмостойкости зданий стало аспектом, на который в настоящее время обращает внимание строительная отрасль.
Стальные конструкции зданий имеют хорошую сейсмостойкость. Это связано с тем, что диапазон напряжений стальной конструкции обладает хорошей пластичностью и упругостью и не приведет к разрушению из-за резкого увеличения нагрузки.
Из-за быстрого развития стальных зданий в Китае, текущие стальные здания уже находятся на этапе стандартного строительства. Качество стальных конструкций становится все более стабильным, требования к строительной технологии снижаются, а трудозатраты уменьшаются. Строительные рабочие должны лишь устанавливать болты во время строительства; сварка может завершить строительство, значительно сокращая срок строительства.
Китай предоставляет сильную поддержку развитию стальных конструкций.
Строительная отрасль является крупной промышленностью, которая загрязняет и потребляет энергию. Экономика нашей страны сталкивается с серьезными проблемами загрязнения в процессе своего развития. Как сократить энергопотребление зданий и степень загрязнения окружающей среды стало волнующим вопросом для строительной отрасли.
Известные стальные конструкции зданий в Китае
1. Птичье гнездо
Основная стальная конструкция образует общий гигантский пространственный стальной каркас, представляющий собой структуру "Птичье гнездо". Общее потребление стали для стальной конструкции составляет 42 000 тонн.
Бетонные трибуны делятся на верхний, средний и нижний уровни. Бетонная структура каркаса представляет собой одну подземную бетонную раму с системой стен и колонн, имеющую семь этажей над грунтом.
Стальная конструкция крыши покрыта двойной мембраной, то есть прозрачной верхней мембраной ETFE, закрепленной между верхними хордой стальной конструкции, и полупрозрачной нижней акустической мембраной PTFE, закрепленной под нижними хордой стальной конструкции и на боковых стенах внутреннего кольца.
2. Главный спортивный зал Центра Универсиады
Общее количество стали, использованной в проекте стальной конструкции, составляет около 5 800 тонн. Он включает в себя одностенную сложную пространственную сетку. Структура крыши из стальной конструкции сочетает в себе высокую конструкцию и долговечную пространственную структуру.
Он состоит из 16 (8 групп) структурных единиц с похожими формами. Диаметр составляет 158 метров. Метод установки ротирует и скользит от фиксированной точки.
3. Национальный центр исполнительских искусств
Стальная оболочка верхнего ограждения имеет полуэллипсоидную форму, длина большой оси составляет 212,20 метра в восточно-западном направлении, а длина малой оси составляет 143,64 метра в северо-южном направлении. Высота здания — 46,285 метра. Самая глубокая часть фундамента находится на глубине -32,5 метра.
Эллипсоидная крыша в основном декорирована титановыми металлическими пластинами, со спиральной стеклянной фасадной стеной посередине. Эллипсоидная оболочка окружена искусственным озером с площадью поверхности 35 500 квадратных метров, и различные проходы и входы расположены ниже воды.
4. Новый телебашня Гуанчжоу
Используется система из внутреннего цилиндра из железобетона с диагональной сеткой стальной конструкции. Внешний цилиндр стальной конструкции состоит из трех основных компонентов: колонн, наклонных кольцевых балок и диагональных раскосов.
Мачтовая антенна расположена на вершине центральной башни. Нижняя часть антенны представляет собой восьмиугольную решетчатую стальную конструкцию размером 10 метров на 10 метров, верхняя часть — квадратичная стальная плита размером 0,75 метра на 0,75 метра с переходной секцией, также сварной стальной конструкции.
5. Мост через реку Янцзы в Нанкине
В общей сложности девять опор и десять пролетов. Каждая опора имеет высоту 80 метров. Под мостом можно пропустить gigantesque корабль дедвейтом в 10 000 тонн. Четыре опоры имеют высоту более 70 метров на обоих концах главного моста.
Фундамент из камня заложен на глубину от 33 до 47 метров ниже уровня реки. Девять оснований опор построены на тяжелых бетонных понтонах, стальных понтонах плюс трубные колонны, плавающих стальными и бетонными понтонами и стальными глухими пневмо колоннами. Девять из десяти отверстий стальных балок главного моста имеют пролет 160 метров. Они скрепляются заклепками и собираются на месте с использованием качественных сплавов стали. Очень впечатляюще.
6. Шанхайский Всемирный Финансовый Центр
Использовалась гигантская структурная система, чтобы заменить первоначальные 17 широких колонн на гигантские угловые и три узкие колонны, чтобы здание могло предоставить пользователям более открытую и визуально доступную пространственную область. Масштабная структура внутри стеклянной фасадной стены, особенно в нижней части сооружения. Его огромное пространство может обеспечить людям чувство безопасности и силы.
7. Спортивный зал Пекинского технологического университета
Спортивный зал Пекинского технологического университета также установил рекорд в истории мировой архитектуры — самый длинный пролет преднапряженного купола с максимальным пролетом 93 метра.
Верхняя часть этой конструкции является одностенной решетчатой оболочкой, установленной на вершине сферической короны, состоящей из множества стальных труб, а стальные канаты поддерживают нижнюю ногу.
В заключение
Перспективы применения стальных конструкций в Китае внушительные. Их высокий уровень стандартизации, эффективность строительства и стабильное качество будут способствовать дальнейшей модернизации и устойчивому развитию строительной отрасли Китая. С учетом увеличения осведомленности об охране окружающей среды и энергосбережении, стальные конструкции помогут сократить неэффективность ресурсов и потребление энергии, а также снизить уровень загрязнения.
All Comments ( 0 )