Workshop sulla composizione e l'analisi strutturale delle strutture in acciaio

Con un'elevata resistenza e una costruzione rapida, l'officina per strutture in acciaio è un tipo di edificio industriale fondamentale, ampiamente utilizzato nella produzione automobilistica, nell'assemblaggio elettronico, nella logistica e nello stoccaggio. Comprenderne la composizione e la struttura è fondamentale per l’adattamento industriale.

 

 

Composizione di base del workshop sulla struttura in acciaio

Principali componenti-portanti

I principali componenti-portanti sono le parti principali-portanti dell'officina della struttura in acciaio.

• Colonne in acciaio: adottano principalmente sezioni a forma di H-o a C-, con la funzione principale di trasmettere i carichi verticali.
• Travi in ​​acciaio: principalmente acciaio a forma di H-, responsabile della trasmissione del carico orizzontale.
• Capriate del tetto in acciaio: componenti specializzati-portanti che sopportano vari carichi sul tetto.
• Copertura del tetto in acciaio: con funzione sia di recinzione che-portante.

Le capriate del tetto in acciaio trasmettono uniformemente i carichi del tetto alle colonne in acciaio (consentendo la progettazione senza colonne-per campate di grandi dimensioni). La copertura del tetto in acciaio si coordina con le capriate per garantire stabilità.

 

Sistema di rinforzo

Il sistema di rinforzo migliora la stabilità strutturale e forma un sistema di sollecitazione chiuso con i principali componenti-portanti.

• 1. Rinforzo inter-colonna: diviso in flessibile (acciaio tondo, sotto tensione) e rigido (acciaio angolare, tensione portante e compressione), che trasmette carichi come la forza orizzontale longitudinale delle gru.
• 2. Rinforzo del tetto: le disposizioni comuni includono la forma a spina di pesce e quella a K-, che trasmettono i carichi orizzontali del tetto ai rinforzi tra le colonne-.

Migliora significativamente la stabilità generale e resiste ai disastri naturali e ai carichi esterni.

 

Struttura dell'involucro

 

Componenti ausiliari

I componenti ausiliari sono fondamentali per la trasmissione del carico e la stabilità strutturale.

1. Arcarecci: sezioni in acciaio a forma di C/Z-, che trasmettono i carichi dei pannelli del tetto/pannelli delle pareti ai componenti portanti principali-.
2. Travi delle pareti: componenti principali di supporto delle pareti, che migliorano la rigidità delle pareti.
3. Travi della gru: le capriate frenanti sono necessarie per condizioni di lavoro di-tonnellaggio elevato, in grado di sostenere il peso della gru e i carichi operativi.
4. Tiranti: tubi tondi in acciaio compressi, che lavorano in coordinazione con i rinforzi per migliorare la stabilità complessiva.
5. Controventi a fazzoletto: controllo-della-deformazione del piano delle flange e garanzia della stabilità locale dei componenti.

Le travi della gru garantiscono la sicurezza-per impieghi gravosi; tiranti e controventi formano sistemi stabili; i controventi a fazzoletto controllano la deformazione locale.

 

Collegamento alla fondazione

Il collegamento alla fondazione collega la struttura alla fondazione.

• Parti integrate: prefabbricate in fondazioni in calcestruzzo, collegamento di colonne e fondazioni in acciaio e trasmissione dei carichi alla fondazione.
• Giunti alla base delle colonne: i giunti a cerniera trasmettono solo le forze verticali, con cuscinetti in gomma nella parte inferiore per ridurre i vincoli; i giunti rigidi possono trasmettere momenti flettenti e la loro resistenza della connessione è migliorata attraverso la cementazione secondaria, adatta a scenari con elevati requisiti di rigidità.

 

 

Workshop sui sistemi strutturali delle strutture in acciaio

Sistema di telaio a portale

Il sistema a telaio a portale è quello più diffuso per i laboratori a un-piano, con connessione rigida a colonna-trave che forma una forma a "cancello". I tipi di base e sezione della colonna si adattano alle richieste di carico.

Tre configurazioni tipiche:

• Tipo base: senza gru, adatto a scenari di lavorazione e stoccaggio su piccola scala-.
• Tipo dotato di gru-: dotato di sistema di travi per gru, che soddisfa le esigenze di sollevamento nella produzione di macchinari e in altri campi.
• Tipo a due piani parziali-: aggiunta di piani in alcune aree per migliorare l'utilizzo dello spazio, adatto a scenari che combinano produzione e uffici.

Vantaggi: la prefabbricazione in fabbrica riduce i tempi di costruzione; spazio interno aperto; il peso leggero riduce i costi di fondazione.

 

Sistema di cornici-multipiano

 

 

Spiegazione dettagliata dei componenti chiave del workshop sulla struttura in acciaio

Colonne e travi in ​​acciaio

Le colonne e le travi in ​​acciaio sono componenti portanti-fondamentali che determinano la sicurezza dell'officina.

1. Selezione della sezione: generalmente viene utilizzato acciaio a forma di H-, con ampio momento di inerzia, forte resistenza alla flessione e risparmio di acciaio.
2. Progettazione di travi in ​​acciaio: la maggior parte adotta un trattamento a sezione-variabile, aumentando la sezione a metà-campata con un momento flettente elevato e riducendo la sezione al supporto, realizzando l'ottimizzazione del materiale.

Le colonne in acciaio sopportano carichi verticali e carichi di vento laterali (resistenza al vento rinforzata nelle zone costiere).

 

Controventi e tiranti

Controventi e tiranti garantiscono la stabilità strutturale.

1. Controvento flessibile: realizzato in acciaio tondo, deve mantenere la tensione, resistendo alle forze orizzontali utilizzando le prestazioni di tensione, adatto per sistemi a telaio a portale.
2. Rinforzo rigido: realizzato in acciaio angolare e altri profilati d'acciaio, con elevata capacità di tensione e compressione e grande rigidità, preferito per i sistemi di telai a più-piani.

I rinforzi rigidi (angolari in acciaio) sopportano tensione/compressione, migliorando la rigidità per le officine-a molti piani.

I tiranti (acciaio tondo compresso) formano sistemi di sollecitazione chiusi con rinforzi per prevenire l'instabilità.

 

Punti chiave della progettazione congiunta

La progettazione del giunto determina l'efficienza della trasmissione della forza.

1. Giunti alla base delle colonne: i giunti a cerniera sono dotati di cuscinetti in gomma per ridurre i vincoli, adatti per officine con strutture leggere in acciaio; i giunti rigidi migliorano la resistenza della connessione attraverso la cementazione secondaria, con elevata capacità di trasmissione del momento flettente, adatti per scenari con domanda di grattacieli-alti o ad alta-rigidità.
2. Giunti trave-colonna: viene adottata-una connessione ad attrito con bullone ad alta resistenza per garantire la rigidità e vengono aggiunte nervature di irrigidimento per prevenire la deformazione della piastra terminale.

Le basi rigide delle colonne (cemento secondario) trasmettono momenti flettenti, essenziali per i requisiti di rigidità/elevata-elevata.

I giunti trave-colonna utilizzano una connessione a bullone-ad alta resistenza; nervature di irrigidimento prevengono la deformazione della piastra terminale.

 

Installazione del sistema di custodia

La qualità dell'installazione del sistema di armadi determina le prestazioni del servizio.

1. Fissaggio in lamiera d'acciaio profilata: i tetti adottano un fissaggio a penetrazione della cresta d'onda per migliorare l'integrità e le pareti adottano un fissaggio a sezione piatta per garantire la planarità.
2. Installazione del pannello per l'illuminazione naturale: deve corrispondere al tipo di pannello del tetto per garantire l'illuminazione naturale e gli effetti impermeabili.
3. Trattamento impermeabile: speciali sedi di fissaggio vengono utilizzate per sigillare i giunti e vengono aggiunti rotoli o sigillanti impermeabili nelle parti chiave come colmi e gronde per una maggiore protezione.

 

I pannelli per l'illuminazione naturale devono corrispondere ai pannelli del tetto; speciali sigillanti garantiscono l'impermeabilità.

Impermeabilizzazione: Sedi di fissaggio speciali sigillano i giunti; i rotoli/sigillanti impermeabili rinforzano colmi/gronde.

 

Standard di ispezione e accettazione per l'officina di strutture in acciaio

Revisione del disegno

La revisione del disegno verifica la coerenza tra la struttura effettiva e il progetto per rilevare deviazioni ed eliminare i pericoli.

Verifiche principali: parti incassate e giunti di collegamento principali (critici per la stabilità e la trasmissione del carico).

 

Ispezione dello stato strutturale

L'ispezione dello stato strutturale copre molteplici dimensioni:

1. Ispezione dell'aspetto: controllo di difetti come crepe, deformazioni e corrosione, che riflettono direttamente il grado di danno strutturale.
2. Prestazioni dei materiali: test della durezza dell'acciaio, del fuoco e dello spessore del rivestimento anticorrosivo-per garantire la capacità di carico-e la durata.
3. Ispezione della connessione: test non-distruttivi della qualità della saldatura e ispezione del serraggio dei bulloni per evitare guasti alla connessione.
4. Misurazione dimensionale: monitoraggio della deviazione, della verticalità e della deflessione del componente per controllare la deformazione entro l'intervallo consentito.
5. Valutazione della fondazione: analisi degli assestamenti e delle fessurazioni, poiché la stabilità della fondazione è il prerequisito per la sicurezza strutturale.

 

La durezza dell'acciaio è correlata alla-portanza; i rivestimenti ignifughi/anti-corrosione garantiscono la durabilità. La corrosione nelle vecchie officine necessita di riparazioni tempestive.

Le saldature utilizzano test non-distruttivi; la tenuta dei bulloni previene guasti alla connessione.

Deformazione del controllo dimensioni/verticalità/deflessione dei componenti; le fondazioni in terreno soffice necessitano di monitoraggio degli assestamenti.

La stabilità della fondazione è fondamentale; una valutazione regolare affronta assestamenti/cracking.

 

Analisi strutturale

Il software professionale (SAP2000, STAAD.Pro) simula le condizioni di carico per individuare le parti deboli.

Calcolando la distribuzione di sollecitazione, deformazione e spostamento, vengono individuate le parti deboli e i pericoli nascosti dell'officina della struttura in acciaio. Durante l'ispezione di un grattacielo-alto, l'analisi del software ha rilevato che alcuni componenti presentavano uno stress eccessivo in caso di forte vento e la resistenza al vento è stata migliorata dopo una progettazione ottimizzata.

La valutazione del livello di sicurezza segue GB 50017-2017; le strutture a bassa sicurezza necessitano di rinforzo.

 

Calcolo del carico

Il calcolo del carico segue GB 50009-2012 per verificare la capacità di carico.

Il calcolo sismico ottimizza la progettazione nelle aree-a rischio sismico; il rinforzo post-terremoto migliora la sicurezza.

Il calcolo del carico del vento (zone costiere) garantisce la stabilità; il rinforzo resistente al vento- impedisce il sollevamento del tetto.

L'ispezione e l'accettazione rigorose garantiscono la qualità. Il rafforzamento delle capacità tecniche promuove lo sviluppo del settore.