Tin tức - Xây dựng kết cấu thép chất lượng cao cần vật liệu

Tòa nhà kết cấu thépSử dụng thép làm kết cấu chịu lực chính (như dầm, cột và giàn), kết hợp với các thành phần không chịu lực như bê tông và vật liệu tường. Những ưu điểm cốt lõi của thép, chẳng hạn như độ bền cao, trọng lượng nhẹ và khả năng tái chế, đã biến nó thành công nghệ chủ chốt trong kiến trúc hiện đại, đặc biệt là đối với các tòa nhà cao tầng, công nghiệp và có nhịp lớn. Kết cấu thép được sử dụng rộng rãi trong sân vận động, phòng triển lãm, nhà chọc trời, nhà máy, cầu và các ứng dụng khác.

Các hình thức cấu trúc chính

Hình dạng kết cấu của tòa nhà kết cấu thép cần được lựa chọn theo chức năng của công trình (như nhịp, chiều cao và tải trọng). Các loại phổ biến như sau:

Hình thức cấu trúc	Nguyên tắc cốt lõi	Các tình huống áp dụng	Trường hợp điển hình
Cấu trúc khung	Được cấu tạo từ các dầm và cột được kết nối thông qua các khớp cứng hoặc khớp bản lề để tạo thành khung phẳng, chịu tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang (gió, động đất).	Tòa nhà văn phòng nhiều tầng/cao tầng, khách sạn, chung cư (thường có chiều cao ≤ 100m).	Tòa tháp Trung tâm Thương mại Thế giới Trung Quốc 3B (khung một phần)
Cấu trúc giàn	Bao gồm các thanh thẳng (ví dụ: thép góc, thép tròn) được tạo thành các khối tam giác. Nó tận dụng tính ổn định của các khối tam giác để truyền tải trọng, đảm bảo phân bổ lực đồng đều.	Các công trình có nhịp lớn (nhịp: 20-100m): nhà thi đấu, phòng triển lãm, xưởng sản xuất.	Mái che của Sân vận động Quốc gia (Tổ chim)
Cấu trúc vỏ giàn không gian/vỏ lưới	Được tạo thành bởi nhiều thành phần được sắp xếp theo một mô hình đều đặn (ví dụ: hình tam giác đều, hình vuông) thành một lưới không gian. Các lực được phân bổ theo không gian, cho phép phủ sóng diện tích rộng.	Các tòa nhà có nhịp cực lớn (nhịp: 50-200m): nhà ga sân bay, trung tâm hội nghị.	Mái nhà của Nhà ga số 2 Sân bay Bạch Vân Quảng Châu
Cấu trúc khung cứng cổng	Được cấu tạo từ các cột và dầm khung cứng tạo thành khung hình "cổng". Phần đế cột thường có bản lề, phù hợp để chịu tải trọng nhẹ.	Nhà máy công nghiệp một tầng, nhà kho, trung tâm logistics (chiều rộng: 10-30m).	Một xưởng sản xuất của một nhà máy ô tô
Cấu trúc cáp-màng	Sử dụng cáp thép cường độ cao (ví dụ: cáp thép mạ kẽm) làm khung chịu lực, được bao phủ bằng vật liệu màng mềm (ví dụ: màng PTFE), có khả năng truyền sáng và có nhịp lớn.	Các tòa nhà cảnh quan, phòng tập thể dục màng hỗ trợ không khí, mái che trạm thu phí.	Nhà bơi của Trung tâm thể thao phương Đông Thượng Hải

Vật liệu chính

Thép được sử dụng trongtòa nhà kết cấu thépphải được lựa chọn dựa trên yêu cầu về tải trọng kết cấu, kịch bản lắp đặt và hiệu quả chi phí. Nó chủ yếu được phân loại thành ba loại: tấm, thanh định hình và ống. Các phân loại và đặc điểm cụ thể như sau:

I. Đĩa:
1. Tấm thép dày
2. Tấm thép mỏng vừa
3. Tấm thép có hoa văn

II. Hồ sơ:
(I) Thanh cán nóng: Thích hợp cho các thành phần chịu tải chính, mang lại độ bền và độ cứng cao
1. Dầm chữ I (bao gồm dầm chữ H)
2. Thép hình chữ C (dầm chữ C)
3. Thép góc (dầm chữ L)
4. Thép phẳng
(II) Các cấu hình thành mỏng được tạo hình nguội: Thích hợp cho các thành phần nhẹ và vỏ bọc, mang lại trọng lượng chết thấp
1. Dầm chữ C định hình nguội
2. Dầm chữ Z định hình nguội
3. Ống vuông và ống chữ nhật được tạo hình nguội

III. Ống:
1. Ống thép liền mạch
2. Ống thép hàn
3. Ống hàn xoắn ốc
4. Ống thép hình dạng đặc biệt

Các thành phần chính của nhà thép-jpeg (1)

Kết cấu thép có lợi thế

Độ bền cao, trọng lượng nhẹ: Cường độ chịu kéo và nén của thép cao hơn đáng kể so với bê tông (gấp khoảng 5-10 lần bê tông). Với cùng yêu cầu chịu tải, các cấu kiện kết cấu thép có thể có tiết diện nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn (khoảng 1/3-1/5 so với kết cấu bê tông).

Xây dựng nhanh và công nghiệp hóa cao: Kết cấu thépCác thành phần (như dầm chữ H và cột hộp) có thể được chuẩn hóa và sản xuất tại nhà máy với độ chính xác đến từng milimet. Chúng chỉ cần bắt bu lông hoặc hàn để lắp ráp tại chỗ, loại bỏ nhu cầu về thời gian bảo dưỡng như bê tông.

Hiệu suất địa chấn tuyệt vời: Thép có độ dẻo tuyệt vời (tức là có thể biến dạng đáng kể dưới tải trọng mà không bị gãy đột ngột). Trong động đất, các kết cấu thép hấp thụ năng lượng thông qua biến dạng của chính chúng, giúp giảm nguy cơ sụp đổ toàn bộ tòa nhà.

Sử dụng không gian cao:Mặt cắt ngang nhỏ của các thành phần kết cấu thép (như cột ống thép và dầm chữ H có mặt bích hẹp) làm giảm không gian chiếm dụng của tường hoặc cột.

Thân thiện với môi trường và có khả năng tái chế cao: Thép là một trong những vật liệu xây dựng có tỷ lệ tái chế cao nhất (trên 90%). Các kết cấu thép tháo dỡ có thể được tái chế và tái sử dụng, giúp giảm thiểu chất thải xây dựng.