Professzionális acélépület-gyártóként elkötelezettek vagyunk amellett, hogy nagy teljesítményű és sokoldalú acélszerkezeti megoldásokat kínáljunk a Acélszerkezetek gyártása . Az ilyen típusú termékek közös jellemzője a kiváló teherbíró képességben, a gyors konstrukciós jellemzőkben és a fenntarthatósági előnyökben rejlik, és széles körben használják ipari üzemekben, tárolóközpontokban, kereskedelmi létesítményekben és középületekben. Az acélszerkezeti gyártás legfontosabb elemei a következők: nagy szilárdságú acél használata a könnyű kialakítás elérése érdekében, ami nagymértékben csökkenti az alapozás költségeit; előre gyártott alkatrészek a pontos összeszerelés biztosítására és az építési időszak több mint 50%-kal történő lerövidítésére; korróziógátló bevonatai és szeizmikus szerkezeti kialakítása révén több mint 50 éves élettartamot garantál. Vezető acélépület-gyártóként integráljuk a digitális modellezést és az automatizált gyártási technológiát, hogy ügyfeleink számára egyablakos személyre szabott szolgáltatásokat nyújtsunk a tervezéstől a telepítésig, kielégítsük a tűzvédelem, az energiatakarékosság, a nagy fesztávok stb. változatos igényeit, és újradefiniáljuk a modern épületek hatékonysági és megbízhatósági szabványait.
Az acélszerkezet acélból (főleg acéllemezekből, acélszelvényekből stb.) hegesztéssel, csavarozással stb. összeállított mérnöki szerkezeti rendszer. A modern épületek, hidak, ipari létesítmények és egyéb területek egyik alapvető támasztótechnológiája.
1. Alapanyagjellemzők: az acél kiváló teljesítménye
Nagy szilárdság és könnyű súly:
Az acélnak rendkívül magas a szilárdság-tömeg aránya, ami azt jelenti, hogy azonos terhelés mellett az acélszerkezet-elemek kisebb keresztmetszetűek és kisebb súlyúak. Ez lehetővé teszi, hogy az acélszerkezetek könnyen áthidaljanak nagyobb tereket, csökkentik az alapozási terheket, valamint csökkentik a szállítási és emelési költségeket.
Tipikus mutatók: A közönséges épületszerkezeti acélok (például Q355) folyáshatára általában 345 MPa felett van, ami jóval magasabb, mint a betoné.
Kiváló hajlékonyság és szívósság:
Az acél a folyáshatár elérése után jelentős képlékeny alakváltozáson megy keresztül anélkül, hogy azonnali törést szenvedne, és jó a rugalmassága.
Alacsony hőmérsékleten vagy ütési terhelés mellett a kiváló minőségű acél továbbra is képes megőrizni a törésálló képességét, vagyis a nagy szívósságát (amelyet ütési tesztek garantálnak). Ez a két pont a kulcsa az acélszerkezetek kiváló szeizmikus teljesítményének.
Egységes anyag, stabil és megbízható teljesítmény:
A modern acélipar által gyártott acél rendkívül egységes anyaggal és stabil mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek jobban megfelelnek a számítási feltételezéseknek, és megbízhatóbbá teszik a tervezési eredményeket.
Hatékony gyári előregyártás:
Az alkatrészeket főként precízen vágják, furatozzák, hegesztik nagyfokú automatizáltsággal (gyári előregyártás), könnyű minőségellenőrzéssel, nagy hatásfokkal és kevés időjárási hatással.
Nagy moduláris potenciál, könnyen szétszedhető és összeszerelhető összetett szerkezetek.
Újrahasznosíthatóság és fenntarthatóság:
Az acél 100%-ban újrahasznosítható anyag, magas újrahasznosítási arányú, anélkül, hogy csökkentené az anyagteljesítményt, ami összhangban van a zöld építés és a körkörös gazdaság koncepciójával.
2. Főbb szerkezeti formák és alkalmazási forgatókönyvek
A keret szerkezete:
Összetétel: A gerendákat (vízszintes teherhordó) és oszlopokat (függőleges teherhordó) merev csomópontok (hegesztés, csavarok) kötik össze.
Jellemzők: Rugalmas térelrendezés és erős oldalirányú elmozdulásgátló képesség.
Alkalmazása: Sokemeletes/szupermagas épületek (magcsöves acélszerkezetű váz), irodaházak, bevásárlóközpontok, tornacsarnokok, ipari üzemek (több-/egyszintes), hangárok.
A rácsos szerkezet:
Összetétel: Sík- vagy térrácsrendszer, amely egyenes rudakból (húrok, szövedékek) áll, amelyek csuklósan vagy a végén mereven össze vannak kötve.
Jellemzők: Az erő főként axiális erő (feszítés/sűrítés), az anyagfelhasználás hatékonysága rendkívül magas, és nagy fesztávra is képes.
Alkalmazás: Nagy fesztávú tetők (tornatermek, kiállítási központok), hidak (rácsos hidak), tornyok (átviteli tornyok, daruk), színpadi világító állványok.
Rács/háló héj szerkezete:
Összetétel: Nagyszámú rudat (acélcsövek, acélszelvények) csomópontok kötnek össze meghatározott rácsszabály szerint (síkracs vagy íves hálóhéj).
Jellemzők: Kiváló térbeli erőteljesítmény, nagy általános merevség, könnyű súly, gazdag és gyönyörű forma.
Alkalmazása: Nagy stadionok (kupola), repülőtéri terminálok, gyorsvasút állomások előtetői, nagy kiállítótermek, különleges alakú épülettetők.
Feszített szerkezet (acélszerkezet alátámasztás szükséges):
Összetétel: Használjon nagy szilárdságú acélkábeleket vagy feszítőrudakat az acélszerkezeti váz (árboc, ív, gyűrűs gerenda) alátámasztására, hogy stabil formát alakítson ki.
Jellemzők: A szerkezet rendkívül hatékony, könnyű és átlátszó, és rendkívül nagy fesztávval összetett formákat tud elérni.
Alkalmazás: Kábelkupola, nagyméretű kábel/kábeltartó szerkezetű tető, membránszerkezet tartórendszer.
Íves szerkezet:
Összetétel: ívelt szerkezet, amely főleg axiális nyomást visel.
Jellemzők: Teljes mértékben ki tudja használni az anyag nyomó tulajdonságait, erős fedőképességgel és gyönyörű megjelenéssel rendelkezik.
Alkalmazás: Hidak, nagy épületbejáratok/átriumok, ipari tartálytetők.
3. Kulcsfontosságú tervezési folyamatok és kulcspontok
Séma és koncepcióterv:
Határozza meg a szerkezeti rendszert (váz? rácsos? rács?), fontolja meg az épület funkcióját, fesztávját, terhelését, gazdaságosságát és építési megvalósíthatóságát.
A fő komponensek méretének előzetes becslése.
Terhelési elemzés:
Tartós terhelés: szerkezeti önsúly, rögzített berendezések súlya.
Változó terhelések: padló terhelése, tető terhelése (hóterhelés/karbantartási terhelés), szélterhelés (rendkívül fontos), földrengés hatása (rendkívül fontos), daru terhelése, hőmérséklet hatása stb.
Terheléskombináció: Vegye figyelembe az egyidejűleg megjelenő különböző terhelések legkedvezőtlenebb kombinációját a specifikáció követelményei szerint.
Szerkezeti elemzés és számítás:
A belső erők (hajlítónyomaték, nyíróerő, tengelyirányú erő) és deformáció (elmozdulás) kiszámításához szerkezetmechanikai elveket és végeselemes szoftvereket (például SAP2000, ETABS, Midas, Tekla Structures stb.) használjon.
Stabilitáselemzés: Különösen kritikus! Ügyeljen a teljes szerkezet (oldalirányú elmozdulás) és az alkatrészek (axiális összenyomás, hajlító alkatrészek) kihajlási stabilitására (elsőrendű rugalmas, másodrendű P-Δ elemzés).
Alkatrész tervezés:
Szilárdsági tervezés: Biztosítani kell, hogy különböző belső erőkombinációk mellett az alkatrészprofil feszültsége (feszítés, nyomó, hajlítás, nyírás, csavarás és ezek kombinációi) megfeleljen a specifikáció követelményeinek (például a határállapot-tervezési módszer).
Merevség kialakítása: A szerkezeti deformációt (például a gerenda elhajlását és az oszlop oldalirányú elmozdulását) a megengedett tartományon belül szabályozza, hogy biztosítsa a nem szerkezeti elemek kényelmét és biztonságát.
Csomópont tervezés: A legfontosabb! A csomópontok a belső erők átvitelének kulcsfontosságú részei. A kialakításnak egyértelműen meg kell határoznia a hajlítónyomaték, a nyíróerő és az axiális erő átvitelének útját, hogy megfeleljen a szilárdság, merevség és hajlékonyság követelményeinek. Gyakori csomópontformák: hegesztett csomópontok (merev csatlakozás), nagy szilárdságú csavarozott csomópontok (csuklós vagy félmerev csatlakozás), csavarhegesztett vegyes csomópontok. A tervezésnek meg kell felelnie a szabványos konstrukció követelményeinek.
Csatlakozás kialakítása: Az alkatrésztervezés kiterjesztése, amely biztosítja az alkatrészek közötti megbízható kapcsolatot. Számítsa ki a hegesztések méretét vagy a csavarok számát, specifikációit és elrendezését.
Tűzálló kialakítás: Az acél gyenge tűzállóságú (kritikus hőmérséklet ~550 ℃). Óvintézkedésekkel (tűzálló bevonatok, tűzálló lemezburkolatok, betonburkolatok, vízhűtési rendszerek stb.) kell gondoskodni arról, hogy az alkatrészek megfeleljenek az előírt tűzállósági határkövetelményeknek.
Korróziógátló kialakítás: Az acél hajlamos a rozsdásodásra, ha levegőnek vagy nedves környezetnek van kitéve. A hosszú távú korróziógátló megoldásokat a környezeti korróziós szintnek megfelelően kell kiválasztani: tűzihorganyzás, korróziógátló bevonatok szórása (alapozó, köztes festék, fedőbevonat), ívpermetezésű cink/alumínium stb.
Építési rajzos alapos tervezés (BIM alkalmazás):
A tervrajzok alapján részletes alkatrészfelosztás, csomóponti részlettervezés, anyaglista statisztika készül.
A BIM technológia (például a Tekla Structures) a modern mélyreható tervezés alapvető eszköze, amely 3D modellezést, ütközésészlelést, automatikus rajzolást és CNC feldolgozó adatkimenetet valósít meg, nagymértékben javítva a pontosságot és a hatékonyságot.
4. A gyártás és a telepítés főbb pontjai
Gyári gyártás:
Anyagellenőrzés: Az acél, hegesztőanyagok, csavarok stb. megfelelőségi tanúsítvánnyal kell rendelkezniük, és szükség esetén újra kell ellenőrizni.
Lépés és vágás: CNC vágást használnak a pontosság biztosítására.
Lyukkészítés: CNC fúrógépeket használnak a nagy pontosságú csavarlyukak feldolgozására.
Összeszerelés és hegesztés: Egy speciális gumiabroncsvázon végzik el, és a hegesztést szigorúan a hegesztési folyamat minősítési specifikációjának (WPS) megfelelően végzik a hegesztési deformáció ellenőrzésére. A hegesztés után szükség szerint roncsolásmentes vizsgálatot (UT/RT/MT/PT) kell végezni.
Korrekció: Hegesztési deformáció mechanikus vagy lángkorrekciója.
Felületkezelés és festés: Rozsdamentesítés (Sa2,5 vagy St3 szintet elérve) igény szerint, korróziógátló festék szórása.
Előszerelés: Összetett csomópontok vagy szállító egységek gyári előszerelése a méret és az illeszkedés pontosságának ellenőrzésére.
Helyszíni telepítés:
Alapozás elfogadása: Biztosítsa a beágyazott horgonycsavarok vagy támasztékok helyzetének és magasságának pontosságát.
Emelés: Válassza ki a megfelelő emelőeszközöket (toronydaru, kamiondaru, lánctalpas daru) és módszereket (darabemelés, teljes emelés, csúsztatás, emelés) az alkatrészek méretének, súlyának és helyszíni viszonyainak megfelelően.
Mérés és korrekció: Szabályozza az oszlop függőlegességét, a sugár vízszintességét, magasságát és teljes tengelyméretét a folyamat során. Használjon precíziós műszereket, például mérőállomást, teodolitot és szintezőt.
Csatlakozás és rögzítés:
Nagy szilárdságú csavarkötés: Szigorúan kövesse a kezdeti meghúzásra és a végső meghúzásra vonatkozó előírásokat (nyomatékos módszer vagy szögmódszer), hogy az előfeszítés megfeleljen a szabványnak. A súrlódó felületkezelés és -védelem elengedhetetlen.
Helyszíni hegesztés: A hegesztést szakképzett hegesztők WPS-nek megfelelően megfelelő környezetben (szél-, eső- és hóálló) végezzék, a hegesztés után szükség szerint roncsolásmentes vizsgálatot kell végezni.
Tűzálló/korróziógátló újrabevonat: Javítsa meg a bevonat sérült részeit szállítás és emelés közben. A tűzgátló bevonat kivitelezése a beépítés után (ha helyszíni építésről van szó) befejeződik.
5. Előnyök és kihívások
Alapvető előnyei:
Nagy szilárdság és könnyű súly (csökkenti az alapozás költségeit).
Gyári előregyártás, ellenőrizhető minőség, gyors kivitelezési sebesség (rövidülő építési idő).
Újrahasznosítható anyagok, zöld és környezetbarát.
Kis alkatrészek keresztmetszete és nagy effektív tér.
Jó alakíthatóság és kiváló szeizmikus teljesítmény.
Alkalmas nagy fesztávú, sokemeletes, nagy terhelésű és összetett alakú épületekhez.
Kihívások:
Anyagköltség: Az acél egységára általában magasabb, mint a betoné (de figyelembe kell venni az általános szerkezeti hatékonyságot és az építési idő megtakarítását).
Tűzállósági követelmények: További költségeket kell befektetni a tűzvédelembe.
Korróziógátló követelmények: A korróziógátló bevonatokat rendszeresen karban kell tartani.
Stabilitási problémák: A vékonyfalú alkatrészek hajlamosak az instabilitásra, ezért a tervezés során különös figyelmet kell fordítani.
Zaj és rezgés: Bizonyos terhelések (például gyalogos hidak) esetén zajproblémák léphetnek fel, ezért kényelmi kialakításra van szükség.
Magas szakmai követelmények: Magas színvonalú szakemberekre és szigorú minőségirányításra van szükség a tervezés, a gyártás és a telepítés minden területén.
6. Klasszikus példák
Épületek: Eiffel-torony (Párizs, Franciaország), Empire State Building (New York, USA), Taipei 101 (Tajvan, Kína), CCTV Headquarters Building (Peking, Kína), Shanghai Tower (Sanghaj, Kína), Madárfészek (Nemzeti Stadion, Peking, Kína), Sydney Operaház (Sydney, Ausztrália - shell tartószerkezet).
Hidak: Golden Gate híd (San Francisco, USA - függőhíd), Hong Kong-Zhuhai-Macao híd (Kína - fő acélszerkezet), Nanjing Dashengguan Jangce híd (Kína - acél rácsos íves híd), Millau Viadukt (Franciaország - hídtorony és hídfedélzet acélszerkezet).
Iparág: Nagy acélgyári épületek, hőerőművek főépületei/acél kazánvázai, nagy tárolótartályok (olajtartályok, LNG-tartályok), tengeri olajplatformok.
Az acélszerkezetek kiváló anyagtulajdonságaik, nagy szerkezeti hatékonyságuk, gyors kivitelezési sebességük és környezeti fenntarthatóságuk miatt a modern mérnöki szerkezetek nélkülözhetetlen és fontos részévé váltak. A felhőkarcolóktól a tengeren átívelő hidakig, a nagy helyszínektől a precíziós gyárakig mindenhol ott van az acélszerkezetek alkalmazása, folyamatosan tágítva az emberi építészet határait és lehetőségeit. A sikeres acélszerkezeti projektek az anyagtulajdonságok mélyreható ismeretén, az ésszerű szerkezeti megválasztáson, a pontos tervezési számításokon (különösen a csomópontok és a stabilitáson), a magas színvonalú gyártáson és a kifinomult telepítési irányításon, valamint a kulcsfontosságú kapcsolatok, például a tűz- és korrózióvédelem szigorú ellenőrzésén alapulnak. Az új anyagok, új eljárások (például a nagyszilárdságú acél alkalmazása, robothegesztés, 3D nyomtatási feltárás és a BIM mélyreható alkalmazása) és a fejlettebb tervezési elméletek fejlesztésével az acélszerkezetek potenciálja és kifejezőképessége tovább javulni fog.
