Acélrács A szerkezeteket széles körben használják hidakban, ipari növényekben és nagy span épületekben. Alapvető előnye az, hogy a könnyű kialakítású nagy szilárdságú támogatást elérhetik. Az anyagkiválasztás ellentmondása azonban mindig fennáll: a nagy szilárdság elérése szárnyaló költségekhez vezethet, míg a túlzott költségek kompressziója feláldozhatja a szerkezeti biztonságot. Az erő, a súly és a költségek közötti tudományos egyensúly elérése örök téma lett a mérnöki területen.
1. Az anyagtulajdonságok pontos kvantitatív elemzése
Az acél erőssége közvetlenül befolyásolja a rácsos tervezés gazdaságát. A Q235, a Q345 és a Q420 sorozatú acélt veszik példákként, hozamszilárdságuk 235mPa, 345mPa és 420mPa. Az erőnövekedés minden szintje 15%-20%-kal csökkentheti a komponens keresztmetszeti méretét. A nagy szilárdságú acél beszerzési költsége azonban általában 20% -30% -kal magasabb, mint a szokásos acélé. A mérnöki gyakorlatban kiszámítani kell a kritikus alkatrészek stresszállapotát a véges elem szimulációján keresztül, és csak a nagy szilárdságú acélt kell használni a stresszkoncentrációs területeken, és más részekben fenntartani a standard szilárdságot. Ez az osztályozott konfiguráció megtakaríthatja a teljes költség 8–12% -át.
A könnyű kialakítás rejtett előnyeit gyakran alábecsülik. A tengeren átnyúló hídprojekt adatai azt mutatják, hogy a fő rács a Q420 acélt használja a súly 18%-kal történő csökkentésére, a szállítási költségek 25%-kal történő csökkentésére, és az emelési periódust 30 nappal rövidíti. Ez a teljes életciklus -költség -optimalizálási stratégia gyakran gazdaságilag értékesebb, mint az anyagok egységárának egyszerű összehasonlítása.
2.
A modern acélfeldolgozó technológia új helyet nyit meg a költségoptimalizáláshoz. A lézercsökkentési eljárás növelheti az anyaghasználati arányt a hagyományos 85% -ról 95% -ra, és a hideg hajlító formázási technológia 40% -kal növelheti az acél metszet modulusát anélkül, hogy növelné a súlyt. A stadionprojekt testreszabott, hidegen hajlított C alakú acél alkatrészeket használ, amelyek 22%-kal csökkentik a teljes acélfogyasztást, mindössze 5%-kal növelik a feldolgozási költségeket, és 17%-os nettó költségmegtakarítást eredményeznek.
Az időjárási acél promóciója és használata a korróziógátló költségek számítási logikájának átírása. Noha a kezdeti beszerzési költség 15% -kal magasabb, mint a rendes acélé, a periodikus korrózióellenes karbantartás mentesítésének jellemzője a 30 éves szolgálati élettartamon belül több mint 40% -kal csökkenti a teljes költséget. Ez a hosszú távú költség-gondolkodás fokozatosan válik a mainstream tervezési kritériummá.
3. A digitális technológia innovációja és felhatalmazása
A BIM technológia-vezérelt parametrikus kialakítás lehetővé teszi az anyagi teljesítmény és a szerkezeti forma dinamikus adaptálását. Az algoritmus optimalizálásán keresztül egy terminálprojekt 32 -ről 9 -re csökkentette a rudak specifikációit, miközben fenntartja a csapágykapacitást, csökkentve a beszerzési költségeket 18%-kal. A gépi tanulási algoritmusok elemezhetik a történelmi mérnöki adatokat, és automatikusan javasolhatják a biztonsági tényezőknek megfelelő gazdasági anyagkombinációkat, és több mint 70%-kal javítják a döntéshozatal hatékonyságát.
A digitális iker technológia alkalmazása kiterjeszti a költségszabályozás dimenzióját. Egy szuper sokemeletes épület dinamikusan beállítja a nem terhelésű alkatrészek anyagi előírásait egy valós idejű megfigyelő rendszeren keresztül, megtakarítva az acél 12% -át, miközben biztosítja a szerkezeti biztonságot. Ez az intelligens dinamikus egyensúlymechanizmus jelzi az anyagválasztás bejutását a pontosság korszakába.
Az anyagválasztás lényege a rendszerfejlesztés optimális megoldási problémája. A nagy szilárdságú acélolvasztási technológia áttörésével, az intelligens gyártási folyamatok népszerűsítésével és a digitális eszközök mélyreható alkalmazásával a mérnökök képesek egy szélesebb dimenzióban keresni egyensúlyi pontokat. A jövőbeli tendenciák azt mutatják, hogy az anyaginnováció és a számítástechnikai technológia integrációja révén az acélrácsos struktúrák költséghatékonysági határa továbbra is megszakad, és az építési projekteket hatékonyabb, gazdaságosabb és fenntarthatóbb irányban fejleszti.
