Стальное здание

Стальное здание представляет собой металлическую конструкцию, изготовленную из стали для внутренней поддержки и внешней облицовки, в отличие от зданий со стальным каркасом , в которых для полов, стен и внешней оболочки обычно используются другие материалы. Стальные здания используются для различных целей, включая складские помещения, рабочие помещения и жилые помещения. Их подразделяют на определенные типы в зависимости от того, как они используются.

История

Стальные здания впервые приобрели популярность в начале 20 века. Их использование стало более распространенным во время Второй мировой войны и значительно расширилось после войны, когда сталь стала более доступной. Стальные здания получили широкое распространение, отчасти из-за экономической эффективности. Диапазон применения расширился за счет улучшения материалов, продуктов и возможностей проектирования благодаря наличию программного обеспечения для автоматизированного проектирования. ^{[ нужна ссылка ]}

Преимущества

Сталь имеет ряд преимуществ перед другими строительными материалами, такими как дерево :

Сталь является структурно прочной и изготавливается в соответствии со строгими спецификациями и допусками.
Сталь нелегко деформируется, сгибается, скручивается или сгибается, поэтому ее легко модифицировать, и она обеспечивает гибкость конструкции. Сталь также легко монтируется.
Сталь экономически эффективна редко , и ее цена колеблется .
Сталь позволяет улучшить качество строительства и сократить расходы на техническое обслуживание. ^{[ нужна ссылка ]}
Использование стали сводит к минимуму распространение плесени и грибка в жилых домах. Для роста плесени необходим влажный пористый материал. Стальные шпильки не имеют таких проблем. ^[1]

Недостатки

Теплопроводность: расчеты показывают, что перемычка стальной стойки 18 калибра примерно в 31 раз тоньше, чем деревянная стойка «два на дюйм»; однако сталь проводит тепло в 310 раз эффективнее, чем дерево. В результате стальная стойка «два на дюйм» будет проводить в 10 раз больше тепла, чем деревянная стойка «два на дюйм». ^[2]
Неправильная конструкция приводит к коррозии железа Коррозия : и стали в зданиях. ^[3]
Может сгибаться в огне.

Типы

Некоторые распространенные типы стальных зданий — это «прямые стены» и «арочные», а также хижины Ниссена или Квонсета . ^[4] Кроме того, тип конструкции можно классифицировать как беспролетный или многопролетный. Здание со свободными пролетами не имеет структурных опор (например, колонн) во внутреннем занимаемом пространстве.

Прямые стены и арочный тип относятся к внешней форме здания. В более общем смысле, это обе структурные арочные формы, если они основаны на жесткой рамной конструкции. Однако изогнутые конструкции крыши обычно ассоциируются с арочным термином.

Здания со стальными арками могут быть экономически эффективными для конкретных применений. Они широко используются в сельском хозяйстве. Здания с прямыми стенами обеспечивают больше полезного пространства по сравнению с арочными постройками. Их также легче вписать в существующую архитектуру. Здания с прямыми стенами обычно используются для коммерческих, промышленных и многих других типов помещений.

Прозрачный пролет относится к внутренней конструкции. В стальных зданиях с прозрачными пролетами используются большие потолочные опорные балки, что снижает потребность во внутренних опорных колоннах. Стальные здания с прозрачными пролетами, как правило, менее экономичны, чем конструкции с внутренними колоннами. Однако на выбор стиля каркаса могут повлиять и другие практические соображения, например, помещения, где внутренние структурные препятствия нежелательны (например, ангары для самолетов или спортивные арены). ^[5]

Здания Long Bay предназначены для использования с пролетами более 35 футов. Они используют сборные металлические каркасы в сочетании с обычными балками, чтобы обеспечить большие проемы и зазоры в зданиях.

Бескаркасная строительная система Flospan — это легкая стальная строительная система, используемая более чем в 30 странах. Он отличается простотой сборки, не требующей использования кранов или специального оборудования. Flospans можно перемещать и повторно использовать без материальных потерь, а также они демонстрируют устойчивость к суровым погодным условиям.

Компания Uniports , зародившаяся в Великобритании в 1965 году после того, как ее впервые разработала компания Alfred Booth & Co в 1948 году, получила широкое распространение по всему миру, в том числе в арктической части Канады, африканских джунглях и пустыне Кувейта. Они легко собираются с помощью простых инструментов, подходят для неквалифицированного труда, их можно быстро разобрать и переместить. Uniports предлагают универсальность, позволяя расширять и соединять, а также использовать варианты изоляции и перегородок. Компактный и эффективный, в один 20-футовый контейнер можно упаковать до 60 Uniports Mark 1.

Компоненты

Детали здания, которые собираются в цеху перед отправкой на площадку, обычно называются сборными . Небольшие стальные здания, как правило, бывают сборными или достаточно простыми, чтобы их мог построить кто угодно. Преимущество заводского изготовления заключается в том, что оно дешевле, чем традиционные методы, и более экологично (поскольку на месте не образуются отходы). ^[6] Более крупные стальные здания требуют квалифицированных строителей, например, слесарей , чтобы обеспечить правильную и безопасную сборку. ^[7]

Существует пять основных типов конструктивных компонентов, составляющих стальную раму: растянутые элементы, сжимающие элементы, изгибающие элементы, элементы комбинированной силы и их соединения. Напряженные элементы обычно встречаются в виде перемычек и поясов в фермах и стальных балках с открытыми перемычками. В идеальном случае натяжные элементы несут только растягивающие силы или силы тяги, и предполагается, что их концевые соединения закреплены штифтами. Штифтовые соединения предотвращают воздействие на элемент любого момента (вращения) или срезающих усилий. Элементы сжатия также считаются колоннами, стойками или стойками. Это вертикальные элементы или элементы перемычек и поясов в фермах и балках, которые сжимаются или сжимаются. Гибкие элементы также известны как балки, балки, балки, перемычки, прогоны, перемычки и пояса. Каждый из этих элементов имеет свое собственное конструктивное применение, но обычно изгибающие элементы несут изгибающие моменты и силы сдвига в качестве основных нагрузок, а осевые силы и кручение - в качестве вторичных нагрузок. Элементы комбинированной силы, широко известные как балки-колонны, подвергаются изгибу и осевому сжатию.Соединения – это то, что объединяет все здание. Они объединяют этих членов вместе и должны гарантировать, что они функционируют вместе как одно целое. ^[8]

См. также

Внешние ссылки

Ссылки

^ «Производственный бизнес со стальным строительством» . 9 июня 2022 г.
^ «Стальной каркас: соответствие калифорнийским стандартам энергоэффективности жилых домов» . Архивировано из оригинала 10 февраля 2007 г. Проверено 14 октября 2009 г.
^ «Научно-исследовательский институт строительства NRC – IRC – NRC-CNRC» . Irc.nrc-cnrc.gc.ca . 2009-10-02. Архивировано из оригинала 17 февраля 2009 г. Проверено 14 октября 2009 г.
^ «Три типа стальных зданий» . SteelBuildings.org . Проверено 7 мая 2013 г.
^ «Виды металлических каркасов зданий» . BuckSteel.com . Проверено 4 мая 2015 г.
^ «Системы сборных строительных конструкций, принятые в Гонконге» (PDF) . Проверено 24 июня 2015 г.
^ Армстронг, Роберт (5 декабря 2011 г.). «Стальные строительные комплекты: монтаж каркаса» . Абсолютная сталь . Проверено 11 октября 2014 г.
^ Гешвинднер, LF: Унифицированное проектирование стальных конструкций, страницы 3-7

[1] «Производственный бизнес со стальным строительством» . 9 июня 2022 г.

[2] «Стальной каркас: соответствие калифорнийским стандартам энергоэффективности жилых домов» . Архивировано из оригинала 10 февраля 2007 г. Проверено 14 октября 2009 г.

[3] «Научно-исследовательский институт строительства NRC – IRC – NRC-CNRC» . Irc.nrc-cnrc.gc.ca . 2009-10-02. Архивировано из оригинала 17 февраля 2009 г. Проверено 14 октября 2009 г.

[4] «Три типа стальных зданий» . SteelBuildings.org . Проверено 7 мая 2013 г.

[5] «Виды металлических каркасов зданий» . BuckSteel.com . Проверено 4 мая 2015 г.

[6] «Системы сборных строительных конструкций, принятые в Гонконге» (PDF) . Проверено 24 июня 2015 г.

[7] Армстронг, Роберт (5 декабря 2011 г.). «Стальные строительные комплекты: монтаж каркаса» . Абсолютная сталь . Проверено 11 октября 2014 г.

[8] Гешвинднер, LF: Унифицированное проектирование стальных конструкций, страницы 3-7

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]