أخبار - مواد بناء هيكل فولاذي عالي الجودة

بناء الهياكل الفولاذيةيستخدم الفولاذ كهيكل أساسي يتحمل الأحمال (مثل العوارض والأعمدة والجمالونات)، بالإضافة إلى مكونات غير حاملة للأحمال مثل الخرسانة ومواد الجدران. وقد جعلت مزايا الفولاذ الأساسية، مثل المتانة العالية وخفة الوزن وقابلية إعادة التدوير، منه تقنية أساسية في العمارة الحديثة، وخاصةً في المباني الشاهقة والصناعية ذات الامتدادات الكبيرة. وتُستخدم الهياكل الفولاذية على نطاق واسع في الملاعب وقاعات المعارض وناطحات السحاب والمصانع والجسور وغيرها من التطبيقات.

الأشكال الهيكلية الرئيسية

يجب اختيار الشكل الإنشائي للمباني الفولاذية وفقًا لوظيفة المبنى (مثل الامتداد، والارتفاع، والحمل). الأنواع الشائعة هي كما يلي:

الشكل الهيكلي	المبدأ الأساسي	السيناريوهات القابلة للتطبيق	حالة نموذجية
هيكل الإطار	تتكون من عوارض وأعمدة متصلة عبر مفاصل صلبة أو مفصلية لتشكيل إطارات مستوية، تتحمل الأحمال الرأسية والأحمال الأفقية (الرياح والزلازل).	مباني المكاتب متعددة الطوابق/الشاهقة، والفنادق، والشقق (عادةً ما يكون ارتفاعها ≤ 100 متر).	برج مركز التجارة العالمي الصيني 3B (إطار جزئي)
هيكل الجمالون	يتكون من أجزاء مستقيمة (مثل: فولاذ زاوية، فولاذ دائري) مُشكَّلة على شكل وحدات مثلثة. ويستفيد من ثبات المثلثات لنقل الأحمال، مما يضمن توزيعًا متساويًا للقوى.	المباني ذات الامتداد الكبير (الامتداد: 20-100 متر): صالات الألعاب الرياضية، وقاعات المعارض، وورش العمل الصناعية.	سقف الملعب الوطني (عش الطائر)
هيكل شبكي/جملوني فضائي	تتكون من عدة عناصر مرتبة بنمط منتظم (مثل: مثلثات متساوية الأضلاع، مربعات) في شبكة مكانية. تتوزع القوى مكانيًا، مما يتيح تغطية مساحات واسعة.	المباني ذات الامتداد الكبير جدًا (الامتداد: 50-200 متر): محطات المطارات ومراكز المؤتمرات.	سقف مبنى الركاب 2 في مطار قوانغتشو باييون
هيكل الإطار الصلب للبوابة	تتكون من أعمدة وعوارض إطارية صلبة تُشكل إطارًا على شكل بوابة. قواعد الأعمدة عادةً ما تكون مفصلية، مناسبة لتحمل الأحمال الخفيفة.	مصانع صناعية مكونة من طابق واحد، مستودعات، مراكز لوجستية (مدى: 10-30 متر).	ورشة إنتاج لمصنع سيارات
هيكل غشاء الكابل	يستخدم كابلات فولاذية عالية القوة (على سبيل المثال، كابلات فولاذية مجلفنة) كإطار حامل للحمل، ومغطى بمواد غشائية مرنة (على سبيل المثال، غشاء PTFE)، تتميز بنفاذية الضوء والقدرات على الامتداد الكبير.	مباني المناظر الطبيعية، وصالات الألعاب الرياضية ذات الأغشية المدعومة بالهواء، ومظلات محطات تحصيل الرسوم.	صالة السباحة في مركز شنغهاي للرياضات الشرقية

المواد الرئيسية

الفولاذ المستخدم فيمباني الهياكل الفولاذيةيجب اختيارها بناءً على متطلبات الحمل الهيكلي، وظروف التركيب، وفعالية التكلفة. تُصنف بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: الصفائح، والمقاطع، والأنابيب. وفيما يلي الفئات الفرعية والخصائص المحددة:

أولا: اللوحات:
1. صفائح فولاذية سميكة
2. صفائح فولاذية متوسطة الرقة
3. صفائح فولاذية منقوشة

II. الملفات الشخصية:
(I) المقاطع المدرفلة على الساخن: مناسبة للمكونات الحاملة للحمل الأساسي، وتوفر قوة وصلابة عالية
1. عوارض على شكل حرف I (بما في ذلك عوارض على شكل حرف H)
2. فولاذ القناة (عوارض C)
3. زاوية فولاذية (عوارض على شكل حرف L)
4. الفولاذ المسطح
(II) المقاطع ذات الجدران الرقيقة المشكلة على البارد: مناسبة للمكونات خفيفة الوزن والمغلقة، وتوفر وزنًا ميتًا منخفضًا
1. عوارض C المشكلة على البارد
2. عوارض Z المشكلة على البارد
3. الأنابيب المربعة والمستطيلة المشكلة على البارد

ثالثاً: الأنابيب:
1. أنابيب فولاذية غير ملحومة
2. أنابيب الصلب الملحومة
3. الأنابيب الملحومة حلزونيًا
4. أنابيب فولاذية ذات أشكال خاصة

المكونات الرئيسية للمباني الفولاذية (jpeg) (1)

الهيكل الفولاذي مفيد

قوة عالية ووزن خفيف:تتفوق قوة الشد والضغط للفولاذ بشكل ملحوظ على الخرسانة (حوالي 5-10 أضعاف قوة الخرسانة). ونظرًا لنفس متطلبات تحمل الأحمال، يمكن أن تكون المكونات الهيكلية الفولاذية أصغر في المقطع العرضي وأخف وزنًا (حوالي ثلث إلى خُمس وزن الهياكل الخرسانية).

البناء السريع والتصنيع العالي: الهيكل الفولاذييمكن توحيد مكونات الخرسانة (مثل العوارض H والأعمدة الصندوقية) وتصنيعها في المصانع بدقة متناهية. ولا تتطلب هذه المكونات سوى التثبيت بالمسامير أو اللحام للتجميع في الموقع، مما يُغني عن فترة المعالجة التي تتطلبها الخرسانة.

أداء زلزالي ممتازيتميز الفولاذ بمرونة ممتازة (أي أنه يتشوه بشكل ملحوظ تحت الحمل دون أن ينكسر فجأة). أثناء الزلازل، تمتص الهياكل الفولاذية الطاقة من خلال تشوهها الذاتي، مما يقلل من خطر انهيار المبنى.

استغلال المساحات الكبيرة:تعمل المقاطع العرضية الصغيرة للمكونات الهيكلية الفولاذية (مثل الأعمدة الأنبوبية الفولاذية وعوارض H ذات الحافة الضيقة) على تقليل المساحة التي تشغلها الجدران أو الأعمدة.

صديق للبيئة وقابل لإعادة التدوير بدرجة كبيرةيتمتع الفولاذ بأحد أعلى معدلات إعادة التدوير بين مواد البناء (أكثر من 90%). يمكن إعادة معالجة الهياكل الفولاذية المفككة وإعادة استخدامها، مما يقلل من نفايات البناء.