ساختمان ساختمانی فولادی تجاری قابل تنظیم و انعطاف پذیر

ساختمان سازه فولادی تجاری قابل تنظیم و همه کاره

①. تعریف

سازه فولادی نوعی سازه ساختمانی است که از فولاد به عنوان جزء اصلی باربر استفاده می کند. به لطف خواص مکانیکی عالی فولاد، مزایای تولید صنعتی و ویژگی های سازگار با محیط زیست، به یکی از انتخاب های اصلی در زمینه مهندسی ساخت و ساز مدرن تبدیل شده است. از آسمان خراش ها گرفته تا کارخانه های صنعتی، از پل ها و تونل ها تا استادیوم ها و سالن های ورزشی، سازه های فولادی با مزایای منحصر به فرد خود، صنعت ساخت و ساز را به سمت مسیری کارآمدتر، ایمن تر و پایدارتر سوق می دهند.

②. ویژگی های اصلی

• مقاومت بالا و وزن سبک خودفولاد دارای مقاومت کششی و فشاری بسیار بالاتری نسبت به موادی مانند بتن است. برای الزامات باربری یکسان، اجزای سازه ای فولادی دارای مقاطع کوچکتر و وزن سبک تر هستند. به عنوان مثال، وزن خود یک ساختمان کارخانه با سازه فولادی با دهانه یکسان تنها 1/3 تا 1/5 وزن یک ساختمان با سازه بتنی است. این امر به میزان زیادی هزینه و دشواری ساخت و ساز کارهای فونداسیون را کاهش می دهد و آن را به ویژه برای ساختمان های با دهانه بزرگ و مرتفع مناسب می کند.
• سطح صنعتی سازی بالا و ساخت و ساز کارآمداجزای سازه ای فولادی را می توان به روشی استاندارد در کارخانه ها تولید کرد و از دقت بالا و کنترل کیفیت آسان اطمینان حاصل کرد. ساخت و ساز در محل فقط شامل مونتاژ و اتصال این اجزای پیش ساخته است. در مقایسه با فرآیندهای ریختن و عمل آوری در محل مورد نیاز برای سازه های بتنی، دوره ساخت و ساز سازه های فولادی را می توان 30٪ تا 50٪ کوتاه کرد. این امر به طور موثر برنامه های تحویل پروژه را تسریع می بخشد و هزینه های نیروی کار و مواد را در طول ساخت و ساز کاهش می دهد.
• شکل پذیری و چقرمگی عالی، عملکرد ایمنی بالافولاد دارای شکل پذیری و چقرمگی خوبی است. هنگامی که در معرض نیروهای خارجی مانند بارها، زلزله ها و ضربه ها قرار می گیرد، دچار شکست ناگهانی و شکننده نمی شود. در عوض، می تواند انرژی را از طریق درجه معینی از تغییر شکل جذب کند، که به میزان زیادی ظرفیت مقاومت در برابر زلزله و باد ساختمان ها را افزایش می دهد. این ویژگی به سازه های فولادی مزیت غیرقابل تعویضی در ساختمان های واقع در مناطق زلزله خیز و مناطق با بادهای شدید می بخشد.
• سازگاری با محیط زیست و قابلیت بازیافتفولاد یک ماده قابل بازیافت معمولی است. پس از تخریب یک ساختمان، اجزای سازه ای فولادی آن را می توان بازیافت و دوباره پردازش کرد، با نرخ بازیابی بیش از 90٪، که به طور قابل توجهی تولید زباله های ساختمانی را کاهش می دهد. در همین حال، تولید کارخانه ای آلودگی گرد و غبار و سر و صدا ناشی از ساخت و ساز در محل را به حداقل می رساند و با مفهوم توسعه سبز معماری مدرن مطابقت دارد.
• قابلیت شکل پذیری انعطاف پذیر و سازگاری قویاجزای سازه ای فولادی در انواع اشکال مقطعی (به عنوان مثال، تیرهای H، تیرهای I، فولاد کانالی، لوله های فولادی و غیره) وجود دارند و می توانند به طور انعطاف پذیر از طریق جوشکاری، اتصال پیچ و مهره و سایر روش ها مونتاژ شوند و الزامات طراحی اشکال مختلف پیچیده را برآورده کنند. چه یک استادیوم با منحنی های زیبا باشد و چه یک ساختمان نمادین با ظاهری منحصر به فرد، سازه های فولادی می توانند مفهوم طراحی را به طور دقیق محقق کنند. در عین حال، آنها با سناریوهای متعددی از جمله ساختمان های صنعتی، مدنی و عمومی سازگار هستند.

③. زمینه های کاربردی معمولی

1. به لطف مزایای ذکر شده در بالا، سازه های فولادی به طور گسترده در زمینه های متعدد مورد استفاده قرار گرفته اند و به یک انتخاب اصلی برای مهندسی ساخت و ساز تبدیل شده اند:
   1. ساختمان های صنعتیکارخانه های صنعتی، انبارها، کارگاه ها و سایر امکانات، سناریوهای اصلی کاربرد سازه های فولادی هستند. ویژگی دهانه بزرگ سازه های فولادی می تواند نیازهای فضایی برای چیدمان خط تولید و نصب تجهیزات را برآورده کند. در همین حال، دوره ساخت و ساز کوتاه آنها به شرکت ها کمک می کند تا پروژه ها را به سرعت وارد عملیات کنند. علاوه بر این، عملکرد لرزه ای عالی آنها می تواند به طور موثر از ایمنی تجهیزات صنعتی محافظت کند.
   2. ساختمان های عمومیساختمان های عمومی در مقیاس بزرگ مانند استادیوم ها (به عنوان مثال، استادیوم ملی، که به نام لانه پرنده نیز شناخته می شود)، مراکز همایش و نمایشگاه، ترمینال های فرودگاهی و ساختمان های ایستگاه راه آهن پرسرعت عموماً سازه های فولادی را اتخاذ می کنند. از یک سو، سازه های فولادی می توانند طراحی دهانه های بزرگ و فضاهای وسیع را محقق کنند تا نیازهای تجمع و فعالیت جمعیت های بزرگ را برآورده کنند. از سوی دیگر، قابلیت شکل پذیری انعطاف پذیر آنها امکان ایجاد ظاهرهای معماری نمادین را فراهم می کند و تصویر شهر را ارتقا می دهد.
   3. ساختمان های مرتفعدر آسمان خراش ها، مزایای سازه های فولادی (یا سازه های مرکب فولادی-بتنی) به ویژه برجسته هستند. وزن سبک خود آنها می تواند کل بار ساختمان ها را کاهش دهد و هزینه های فونداسیون را کاهش دهد. در همین حال، سبکی اجزا، ساخت و ساز بالابری در ارتفاع بالا را تسهیل می کند و عملکرد لرزه ای عالی آنها استفاده ایمن از ساختمان های مرتفع را تضمین می کند. به عنوان مثال، ساختمان های نمادینی مانند برج شانگهای و برج کانتون همگی لوله های هسته ای سازه فولادی یا سیستم های سازه فولادی را اتخاذ می کنند.
   4. پل ها و مهندسی حمل و نقلسازه های فولادی به طور گسترده در پروژه های حمل و نقل مانند پل های با دهانه بلند (به عنوان مثال، پل های معلق و پل های کابلی)، روگذر شهری و بخش های پورتال تونل استفاده می شوند. استحکام و چقرمگی بالای فولاد می تواند با نیروهای پیچیده ای که پل ها تحمل می کنند، مانند بارهای وسایل نقلیه، نیروهای باد و تغییرات دما، سازگار شود. علاوه بر این، اجزا را می توان در کارخانه ها پیش ساخت و در محل مونتاژ کرد و دوره ای را که ساخت پل بر ترافیک تأثیر می گذارد، کوتاه کرد.
   5. ساختمان های موقت و ساختمان های مدولارساختمان های موقت یا پیش ساخته مانند خانه های تخته ای متحرک، دفاتر موقت در محل ساخت و ساز و ساختمان های مسکونی مدولار اغلب سازه های فولادی را اتخاذ می کنند. اجزای سازه فولادی به راحتی مونتاژ و جدا می شوند، قابل استفاده مجدد هستند و می توانند به سرعت برپا شوند، که می تواند به سرعت نیازهای استفاده موقت یا اسکان مجدد اضطراری را برآورده کند. علاوه بر این، ساختمان های سازه فولادی مدولار، با تکیه بر مزایای تولید استاندارد و نصب یکپارچه، به یک جهت توسعه مهم ساختمان های پیش ساخته تبدیل شده اند.

④. چشم اندازهای توسعه

1. با تحول صنعت ساخت و ساز به سمت صنعتی شدن، سبز شدن و هوشمندسازی، چشم اندازهای توسعه سازه های فولادی به طور فزاینده ای گسترده شده است. از یک سو، دولت تعدادی از سیاست ها را برای ترویج توسعه ساختمان های پیش ساخته و ساختمان های سبز صادر کرده است که حمایت سیاستی را برای صنعت سازه های فولادی فراهم می کند. از سوی دیگر، پیشرفت در فناوری تولید فولاد (مانند توسعه فولاد با استحکام بالا، فولاد مقاوم در برابر آب و هوا و فولاد مقاوم در برابر آتش) عملکرد سازه های فولادی را بیشتر افزایش داده و سناریوهای کاربردی آنها را گسترش داده است.
2. 
   
   در آینده، سازه های فولادی به سمت جهت سبک وزن، عملکرد بالا و هوشمندی حرکت خواهند کرد: با بهینه سازی طراحی اجزا و اتخاذ مواد جدید، وزن خود سازه ها بیشتر کاهش می یابد و دوام بهبود می یابد. با کمک فناوری BIM و فناوری نظارت هوشمند، طراحی دیجیتال، ساخت و ساز، بهره برداری و نگهداری سازه های فولادی محقق می شود و کیفیت مهندسی و راندمان مدیریت افزایش می یابد. در همین حال، کاربرد یکپارچه سازه های فولادی با منابع انرژی جدید و مصالح ساختمانی سبز نیز انگیزه جدیدی را به توسعه ساختمان های پایدار تزریق خواهد کرد.