Какие типы стальных конструкций существуют?

По своей сути стальная конструкция представляет собой каркас, состоящий в основном из стальных элементов, которые соединены для поддержки нагрузок и сопротивления силам. Эти конструкции могут варьироваться от небольших жилых зданий до огромных небоскребов, мостов и промышленных комплексов. Ключевым моментом является то, что структурная целостность и несущая способность зависят от свойств и расположения стальных компонентов. Стальные конструкции широко используются в строительстве благодаря своей прочности, долговечности и гибкости.

Тип стальной конструкции

1. Каркасные конструкции

Портальные рамы: обычно используются для одноэтажных зданий, таких как склады и ангары. Они состоят из жестко соединенных колонн и балок, которые образуют форму портала. Портальные рамы могут охватывать большие расстояния и эффективны с точки зрения использования материала

Моментные рамы: эти конструкции полагаются на жесткость балок и колонн для сопротивления боковым силам. Моментные рамы используются в многоэтажных зданиях и известны своей гибкостью и способностью противостоять сейсмическим силам.

Связанные рамы: они включают концентрические и эксцентрические рамы с связями. Связанные рамы используют диагональные связи для сопротивления боковым нагрузкам. Концентрические связи проще, в то время как эксцентрические связи обеспечивают лучшее рассеивание энергии в сейсмических зонах.

2. Ферменные конструкции

Плоские фермы: это двумерные конструкции, изготовленные из треугольных блоков. Они используются в мостах, конструкциях крыш и промышленных зданиях. Плоские фермы легкие и могут охватывать большие расстояния.

Пространственные фермы: это трехмерные конструкции, которые могут покрывать большие площади без промежуточных опор. Они обычно используются в конструкциях крыш с большими пролетами, таких как спортивные арены и выставочные залы

3. Конструкции пространственных рам

Это трехмерные каркасы, изготовленные из взаимосвязанных стоек и узлов. Пространственные рамы очень эффективны для применения с большими пролетами, таких как купола, ангары и терминалы аэропортов. Они равномерно распределяют нагрузку и обеспечивают высокую степень структурной избыточности.

4. Решетчатые конструкции

Решетчатые конструкции состоят из диагональных элементов, которые образуют сетчатый рисунок. Они используются в опорах линий электропередач, решетчатых балках и других конструкциях, где требуется высокое отношение прочности к весу.

5. Конструкции пластинчатых балок

Плоские балки представляют собой глубокие балки, изготовленные из стальных пластин, и используются для поддержки тяжелых грузов на больших пролетах. Они обычно используются в мостах и тяжелых промышленных зданиях. Плоские балки могут быть спроектированы с различной глубиной для оптимизации использования материала.

6. Трубчатые конструкции

Круглые пустотелые секции (CHS): используются в колоннах, балках и фермах. Они имеют высокое отношение прочности к весу и устойчивы к кручению.

Прямоугольные пустотелые секции (RHS): используются в аналогичных CHS приложениях, но имеют прямоугольное поперечное сечение. Они часто используются в архитектурных приложениях из-за их эстетической привлекательности.

7. Композитные стальные конструкции

Сталево-бетонные композитные балки: они сочетают стальные балки с бетонными плитами. Стальная балка обеспечивает прочность, а бетонная плита добавляет жесткости и огнестойкости. Они обычно используются в полах зданий.

Композитные колонны: эти колонны сочетают сталь с бетоном для обеспечения высокой прочности и пластичности. Они используются в высотных зданиях и тяжелых промышленных сооружениях.

8. Специальные конструкции

Купола и оболочки: это изогнутые конструкции из стальных пластин или ферм. Они используются на спортивных аренах, планетариях и других большепролетных сооружениях.

Башни и мачты: это высокие конструкции, используемые для связи, наблюдения или поддержки тяжелого оборудования. Они спроектированы так, чтобы выдерживать ветровые и сейсмические нагрузки.

Каждый тип стальной конструкции имеет свои преимущества и выбирается на основе конкретных требований проекта, таких как пролет, условия нагрузки и факторы окружающей среды.