Atelier de compoziție și analiză structurală a structurii metalice

Cu o rezistență ridicată și o construcție rapidă, atelierul de structuri din oțel este un tip de clădire industrială de bază, utilizat pe scară largă în producția de automobile, asamblarea electronică, logistică și depozitare. Înțelegerea compoziției și structurii sale este cheia pentru adaptarea industrială.

 

 

Compoziția de bază a structurii metalice

Componentele portante{0}}principale

Componentele principale-portante de sarcină sunt piesele suport-de bază ale atelierului de construcții din oțel.

• Coloane din oțel: în mare parte adoptă secțiuni în formă de H-sau C-, cu funcția de bază de a transmite sarcini verticale.
• Grinzi de oțel: în principal oțel în formă de H-, responsabil pentru transmisia orizontală a sarcinii.
• Structuri de acoperiș din oțel: componente specializate pentru suport-de stres care suportă diferite sarcini pe acoperiș.
• Acoperire din oțel pentru acoperiș: cu funcții atât de carcasă, cât și{0}}portante.

Structurile de acoperiș din oțel transmit în mod uniform încărcările de pe acoperiș către stâlpii de oțel (permițând designul liber-coloanelor pentru deschideri mari). Acoperișul din oțel se coordonează cu fermele pentru a asigura stabilitatea.

 

Sistem de contravântuire

Sistemul de contravântuire îmbunătățește stabilitatea structurală și formează un sistem de efort închis cu componente principale care suportă sarcina-.

• 1. Contravântuiri între coloane: împărțit în flexibil (oțel rotund, sub tensiune) și rigid (oțel unghiular, tensiune lagăr și compresie), transmitând sarcini, cum ar fi forța orizontală longitudinală a macaralelor.
• 2. Contravântuiri pentru acoperiș: aranjamentele obișnuite includ în formă de os de pește și K-, care transmit sarcinile orizontale ale acoperișului către contravântuirile inter-coloanelor.

Îmbunătățește semnificativ stabilitatea generală și rezistă dezastrelor naturale și sarcinilor externe.

 

Structura incintei

 

Componente auxiliare

Componentele auxiliare sunt critice pentru transmiterea sarcinii și stabilitatea structurală.

1. Pane: secțiuni de oțel în formă de C/Z-, care transmit sarcinile panourilor de acoperiș/panourilor de perete către componentele portante-principale.
2. Grinzi de perete: Componentele de susținere a miezului pereților, sporind rigiditatea peretelui.
3. Grinzile macaralei: fermele de frână sunt necesare pentru condiții de lucru cu un tonaj mare-, suportând greutatea macaralei și sarcinile de funcționare.
4. Tiranți: țevi rotunde de oțel comprimate, care funcționează în coordonare cu contravântuiri pentru a îmbunătăți stabilitatea generală.
5. Dispozitive de sprijin: controlul-de-deformarea plană a flanșelor și asigurarea stabilității locale a componentelor.

Grinzile macaralei asigură siguranța pentru sarcini grele{0}; tiranții și contravântuirile formează sisteme stabile; bretele cu gusset controlează deformarea locală.

 

Conexiune la fundație

Conexiunea fundației leagă structura de fundație.

• Piese înglobate: Prefabricate în fundații de beton, conectând stâlpi și fundații din oțel și transmit sarcini la fundație.
• Imbinari de baza coloanei: Imbinarile cu balamale transmit doar forte verticale, cu tampoane de cauciuc in partea de jos pentru a reduce constrangerile; îmbinările rigide pot transmite momente încovoietoare, iar rezistența lor de legătură este sporită prin chituirea secundară, potrivită pentru scenarii cu cerințe de rigiditate ridicate.

 

 

Atelier de Sisteme Structurale ale Structurii Otelului

Sistem Portal Frame

Sistemul de cadru de portal este obișnuit pentru atelierele cu un singur-etaj, cu o conexiune rigidă de coloane-grinzi care formează o formă de „poartă”. Tipurile de bază și secțiuni ale stâlpilor se adaptează la cerințele de încărcare.

Trei configurații tipice:

• Tip de bază: fără macara, potrivit pentru scenarii de-procesare și depozitare la scară mică.
• Tip echipat cu macara-: echipat cu sistem de grinzi de macara, care satisface nevoile de ridicare în fabricarea de mașini și în alte domenii.
• Tip parțial cu două-etaje: adăugarea de etaje în unele zone pentru a îmbunătăți utilizarea spațiului, potrivite pentru scenarii care combină producția și biroul.

Avantaje: Prefabricarea fabricii scurtează perioada de construcție; spațiu interior deschis; greutatea redusă reduce costurile cu fundația.

 

Sistem de cadru cu mai multe-story

 

 

Explicație detaliată a componentelor cheie ale atelierului de construcții metalice

Stâlpi de oțel și grinzi de oțel

Stâlpii și grinzile din oțel sunt componente care poartă sarcina-nucleului care determină siguranța atelierului.

1. Selectarea secțiunii: se folosește în general oțel în formă de H-, cu moment de inerție mare, rezistență puternică la încovoiere și oțel economisitor.
2. Design grinzi de oțel: majoritatea adoptă un tratament cu secțiune variabilă-, crescând secțiunea la mijlocul-portului cu moment de încovoiere mare și reducând secțiunea la suport, realizând optimizarea materialului.

Stâlpii de oțel suportă sarcini verticale și laterale ale vântului (rezistența la vânt întărită în zonele de coastă).

 

Bracing și tiranți

Contravântuirile și tiranții asigură stabilitatea structurală.

1. Contravântuire flexibilă: Fabricat din oțel rotund, trebuie să mențină tensiunea, rezistând forțelor orizontale prin utilizarea performanței de tensiune, potrivit pentru sistemele de cadru portal.
2. Contravântuiri rigide: fabricate din oțel unghiular și alte oțeluri cu secțiuni, cu capacitate puternică de tensiune și compresie și rigiditate mare, preferată pentru sistemele de cadru cu mai multe-etaje.

Contravântuirile rigide (oțel unghiular) suportă tensiune/compresie, sporind rigiditatea pentru atelierele-înalte.

Tiranții (oțel rotund comprimat) formează sisteme de tensiune închise cu contravântuiri pentru a preveni instabilitatea.

 

Puncte cheie pentru proiectarea comună

Designul articulației determină eficiența transmisiei forței.

1. Imbinari la baza coloanei: Imbinarile cu balamale sunt echipate cu tampoane de cauciuc pentru reducerea constrangerilor, potrivite pentru atelierele de structuri usoare din otel; îmbinările rigide îmbunătățesc rezistența conexiunii prin chituirea secundară, cu o capacitate puternică de transmitere a momentului de încovoiere, potrivite pentru scenarii de-înălțime ridicată sau de-rigiditate ridicată.
2. Îmbinări de grinzi-coloană: se adoptă o conexiune de frecare cu șuruburi de-înaltă rezistență pentru a asigura rigiditatea și sunt adăugate nervuri de rigidizare pentru a preveni deformarea plăcii de capăt.

Bazele rigide ale stâlpilor (chituirea secundară) transmit momentele de încovoiere, esențiale pentru cerințele ridicate de-creștere/rigiditate.

Îmbinările de grinzi-coloană folosesc-conexiuni de frecare cu șuruburi de mare rezistență; nervurile de rigidizare previn deformarea plăcii de capăt.

 

Instalarea sistemului de carcase

Calitatea instalării sistemului de carcase determină performanța serviciului.

1. Fixare din tablă de oțel profilată: Acoperișurile adoptă fixarea prin penetrarea creastă a valului pentru a îmbunătăți integritatea, iar pereții adoptă fixarea în secțiune plată pentru a asigura planeitatea.
2. Instalarea panoului de iluminare naturală: trebuie să se potrivească cu tipul panoului de acoperiș pentru a asigura efecte de iluminare naturală și impermeabilitate.
3. Tratament impermeabil: pentru etanșarea îmbinărilor sunt utilizate scaune speciale de fixare, iar la părțile cheie, cum ar fi coamele și streașina, se adaugă rulouri sau materiale de etanșare impermeabile pentru o protecție sporită.

 

Panourile de iluminare naturală trebuie să se potrivească cu panourile de acoperiș; etanșanti speciali asigură impermeabilizarea.

Hidroizolație: Scaune speciale de fixare etanșează îmbinări; role impermeabile/materiale de etanșare întăresc crestele/streașini.

 

Standarde de inspecție și acceptare pentru atelierul de construcții metalice

Revizuirea desenelor

Revizuirea desenelor verifică coerența dintre structura reală și proiectare pentru a detecta abaterile și a elimina pericolele.

Verificări cheie: părți încorporate și îmbinări principale de conectare (critice pentru stabilitate și transmiterea sarcinii).

 

Inspecția stării structurale

Inspecția stării structurale acoperă mai multe dimensiuni:

1. Inspecția aspectului: Verificarea defectelor, cum ar fi fisurile, deformarea și coroziunea, care reflectă în mod direct gradul de deteriorare structurală.
2. Performanța materialului: testarea durității oțelului, la foc și a grosimii stratului anti-coroziune pentru a asigura capacitatea portantă-și durabilitate.
3. Inspecția conexiunii: testare ne-distructivă a calității sudurii și inspecția strângerii șuruburilor pentru a evita eșecul conexiunii.
4. Măsurare dimensională: monitorizarea abaterii componentelor, a verticalității și a deformarii pentru a controla deformarea în intervalul permis.
5. Evaluarea fundației: Analiza tasării și fisurilor, deoarece stabilitatea fundației este condiția prealabilă pentru siguranța structurală.

 

Duritatea oțelului este legată de încărcarea-; Acoperirile anti-foc/anti-coroziune asigură durabilitatea. Coroziunea în atelierele vechi necesită reparații în timp util.

Sudurile folosesc teste ne-distructive; strângerea șuruburilor previne defectarea conexiunii.

Dimensiunile componente/verticalitatea/deformarea controlului deformarii; fundațiile de sol moale necesită monitorizare a tasării.

Stabilitatea fundației este critică; evaluarea regulată abordează tasarea/crăparea.

 

Analiza structurală

Software-ul profesional (SAP2000, STAAD.Pro) simulează condițiile de încărcare pentru a localiza părțile slabe.

Prin calcularea distribuției tensiunii, deformarii și deplasării, sunt localizate părțile slabe și pericolele ascunse ale atelierului de construcții din oțel. La inspecția unei clădiri super-înalte, analiza software-ului a constatat că unele componente au fost solicitate excesiv în condiții de vânt puternic, iar rezistența vântului a fost îmbunătățită după proiectarea optimizată.

Evaluarea nivelului de siguranță urmează GB 50017-2017; structurile cu siguranță scăzută au nevoie de întărire.

 

Calculul sarcinii

Calculul sarcinii urmează GB 50009-2012 pentru a verifica capacitatea portantă.

Calculul seismic optimizează proiectarea în zonele predispuse la cutremur-; armarea după-cutremur îmbunătățește siguranța.

Calculul sarcinii vântului (zonele de coastă) asigură stabilitate; contravântuirea-rezistentă la vânt împiedică ridicarea acoperișului.

Inspecția și acceptarea strictă asigură calitatea. Consolidarea capacităţilor tehnice promovează dezvoltarea industriei.