Ce materiale sunt necesare pentru o clădire cu structură metalică de înaltă calitate?

detaliu-structură-oțel-4 (1)

Clădire cu structuri metaliceutilizează oțelul ca structură portantă principală (cum ar fi grinzi, coloane și ferme), completat de componente neportante, cum ar fi betonul și materialele pentru pereți. Avantajele principale ale oțelului, cum ar fi rezistența ridicată, greutatea redusă și reciclabilitatea, l-au transformat într-o tehnologie cheie în arhitectura modernă, în special pentru clădirile cu deschidere mare, clădiri înalte și clădiri industriale. Structurile din oțel sunt utilizate pe scară largă în stadioane, săli de expoziții, zgârie-nori, fabrici, poduri și alte aplicații.

atelier de proiectare a structurilor metalice (1)

Forme structurale principale

Forma structurală a unei clădiri cu structură metalică trebuie selectată în funcție de funcția clădirii (cum ar fi deschiderea, înălțimea și sarcina). Tipurile comune sunt următoarele:

Formă structurală Principiul fundamental Scenarii aplicabile Caz tipic
Structura cadrului Compus din grinzi și stâlpi conectați prin îmbinări rigide sau articulate pentru a forma cadre plane, care suportă încărcări verticale și orizontale (vânt, cutremur). Clădiri de birouri cu mai multe etaje/înălțimi mari, hoteluri, apartamente (de obicei cu o înălțime ≤ 100 m). Turnul 3B al Centrului Comerțului Mondial din China (cadru parțial)
Structura de tip Truss Constă din elemente drepte (de exemplu, oțel cornier, oțel rotund) formate în unități triunghiulare. Utilizează stabilitatea triunghiurilor pentru a transfera sarcini, asigurând o distribuție uniformă a forței. Clădiri cu deschidere mare (deschidere: 20-100 m): săli de sport, săli de expoziții, ateliere industriale. Acoperișul Stadionului Național (Cuibul de Pasăre)
Structura de carcasă cu grinzi/zăbrele spațiale Formată din mai mulți membri aranjați într-un model regulat (de exemplu, triunghiuri echilaterale, pătrate) într-o grilă spațială. Forțele sunt distribuite spațial, permițând zone extinse de acoperire. Clădiri cu deschidere foarte mare (deschidere: 50-200 m): terminale de aeroport, centre de convenții. Acoperișul Terminalului 2 al Aeroportului Guangzhou Baiyun
Structură rigidă a cadrului portal Compus din stâlpi și grinzi cu cadru rigid pentru a forma un cadru în formă de „poartă”. Bazele stâlpilor sunt de obicei articulate, potrivite pentru a suporta sarcini ușoare. Fabrici industriale cu un singur nivel, depozite, centre logistice (deschidere: 10-30 m). Un atelier de producție al unei fabrici de automobile
Structura cablu-membrană Folosește cabluri de oțel de înaltă rezistență (de exemplu, cabluri de oțel galvanizat) ca structură portantă, acoperite cu materiale flexibile pentru membrană (de exemplu, membrană PTFE), care oferă atât transmitanță a luminii, cât și capacități de deschidere mare. Clădiri peisagistice, săli de sport cu membrană pneumatică, copertine pentru stații de taxare. Sala de înot a Centrului Sportiv Oriental din Shanghai
tipuri-structuri-de-oțel (1)

Materiale principale

Oțelul folosit înclădiri cu structură de oțeltrebuie selectate în funcție de cerințele de încărcare structurală, scenariul de instalare și rentabilitatea. Acestea sunt clasificate în principal în trei categorii: plăci, profile și țevi. Subcategoriile și caracteristicile specifice sunt următoarele:

I. Plăci:
1. Plăci groase de oțel
2. Plăci de oțel mediu-subțiri
3. Plăci de oțel modelate

II. Profiluri:
(I) Profile laminate la cald: Potrivite pentru componente portante primare, oferind rezistență și rigiditate ridicate
1. Grinzi în formă de I (inclusiv grinzi în formă de H)
2. Grinzi metalice profilate (grinzi C)
3. Oțel cornier (grinzi în L)
4. Oțel plat
(II) Profile cu pereți subțiri, formate la rece: Potrivite pentru componente ușoare și de închidere, oferind o greutate proprie redusă
1. Grinzi de tip C formate la rece
2. Grinzi Z formate la rece
3. Țevi pătrate și dreptunghiulare formate la rece

III. Țevi:
1. Țevi din oțel fără sudură
2. Țevi de oțel sudate
3. Țevi sudate în spirală
4. Țevi de oțel cu forme speciale

Componente-cheie-ale-clădirilor-din-oțel-jpeg (1)

Structură de oțel avantajoasă

Rezistență ridicată, greutate redusăRezistența la tracțiune și compresiune a oțelului este semnificativ mai mare decât cea a betonului (de aproximativ 5-10 ori mai mare decât cea a betonului). Având în vedere aceleași cerințe portante, componentele structurale din oțel pot avea o secțiune transversală mai mică și o greutate mai mică (aproximativ 1/3-1/5 din cea a structurilor din beton).

Construcție rapidă și industrializare avansată: Structură din oțelComponentele (cum ar fi grinzile H și stâlpii casetați) pot fi standardizate și fabricate în fabrici cu precizie milimetrică. Acestea necesită doar șuruburi sau sudură pentru asamblarea la fața locului, eliminând necesitatea unei perioade de întărire, precum betonul.

Performanță seismică excelentăOțelul prezintă o ductilitate excelentă (adică se poate deforma semnificativ sub sarcină fără a se rupe brusc). În timpul cutremurelor, structurile de oțel absorb energia prin propria deformare, reducând riscul prăbușirii generale a clădirii.

Utilizare ridicată a spațiuluiSecțiunile transversale mici ale componentelor structurale din oțel (cum ar fi stâlpii tubulari din oțel și grinzile H cu flanșă îngustă) reduc spațiul ocupat de pereți sau stâlpi.

Ecologic și ușor de reciclatOțelul are una dintre cele mai mari rate de reciclare dintre materialele de construcție (peste 90%). Structurile metalice demontate pot fi reprocesate și reutilizate, reducând deșeurile din construcții.

Data publicării: 01 oct. 2025