U suvremenoj arhitekturi, prometu, industriji i energetskom inženjerstvu,čelična konstrukcija, sa svojim dvostrukim prednostima u materijalu i strukturi, postao je ključna pokretačka snaga inovacija u inženjerskoj tehnologiji. Korištenjem čelika kao glavnog nosivog materijala, nadilazi ograničenja tradicionalnih konstrukcija kroz industrijaliziranu proizvodnju i modularnu ugradnju, pružajući učinkovita rješenja za širok raspon složenih projekata.
Definicija i priroda čelične konstrukcije
Čelična konstrukcija odnosi se na nosivi konstrukcijski sustav sastavljen odčelične ploče, čelični profili (H-grede, U kanali, kutni čelikitd.) i čelične cijevi, pričvršćene zavarivanjem, vijcima visoke čvrstoće ili zakovicama. Njegova je bit iskoristiti visoku čvrstoću i žilavost čelika za ravnomjeran prijenos vertikalnih opterećenja (vlastita težina i težina opreme) i horizontalnih opterećenja (vjetar i potresi) sa zgrade ili projekta na temelje, osiguravajući strukturnu stabilnost. U usporedbi s betonskim konstrukcijama, glavna prednost čeličnih konstrukcija leži u njihovim mehaničkim svojstvima: njihova vlačna čvrstoća može doseći preko 345 MPa, više od 10 puta veću od običnog betona; a njihova izvrsna plastičnost omogućuje im deformaciju pod opterećenjem bez loma, pružajući dvostruko jamstvo strukturne sigurnosti. Ova karakteristika čini ih nezamjenjivima u scenarijima velikih raspona, visokih zgrada i velikih opterećenja.
Glavne vrste čeličnih konstrukcija
(I) Klasifikacija prema strukturnom obliku
Okvirna konstrukcija ulaza: Ova konstrukcija, sastavljena od stupova i greda, tvori okvir u obliku "ulaza", spojen s potpornim sustavom. Pogodna je za industrijske pogone, logistička skladišta, supermarkete i druge objekte. Uobičajeni rasponi kreću se od 15 do 30 metara, a neki prelaze 40 metara. Komponente se mogu unaprijed izraditi u tvornicama, što omogućuje ugradnju na licu mjesta za samo 15 do 30 dana. Na primjer, skladišta JD.com-ovog azijskog logističkog parka broj 1 prvenstveno koriste ovu vrstu konstrukcije.
Rešetkasta konstrukcija: Ova konstrukcija sastoji se od ravnih šipki povezanih čvorovima kako bi se formirala trokutasta ili trapezoidna geometrija. Šipke su izložene samo aksijalnim silama, u potpunosti iskorištavajući čvrstoću čelika. Rešetkaste konstrukcije se obično koriste u krovovima stadiona i glavnim rasponima mostova. Na primjer, pri obnovi Radničkog stadiona u Pekingu korištena je rešetkasta konstrukcija kako bi se postigao raspon bez stupova od 120 metara.
Okvirne konstrukcije: Prostorni sustav formiran krusto povezanim gredama i stupovima nudi fleksibilne tlocrte i glavni je izbor za visoke poslovne zgrade i hotele.
Mrežaste strukture: Prostorna mreža sastavljena od više elemenata, često s pravilnim trokutastim i kvadratnim čvorovima, nudi snažan integritet i izvrsnu otpornost na potrese. Široko se koriste u zračnim terminalima i kongresnim centrima.
(II) Klasifikacija prema karakteristikama opterećenja
Fleksibilni elementi: Predstavljeni gredama, ovi elementi podnose momente savijanja, s tlačnim dijelom na vrhu i vlačnim dijelom na dnu. Često koriste H-profile ili zavarene kutijaste profile, poput kranskih greda u industrijskim postrojenjima, i moraju ispunjavati zahtjeve čvrstoće i otpornosti na umor.
Aksijalno opterećeni elementi: Ovi elementi su podložni samo aksijalnoj napetosti/kompresiji, kao što su rešetkaste zatezne šipke i rešetkasti elementi. Zatezne šipke su dizajnirane za čvrstoću, dok tlačne šipke zahtijevaju stabilnost. Obično se koriste kružne cijevi ili kutni čelični profili. Ekscentrično opterećene komponente: One su podložne i aksijalnim silama i momentima savijanja, kao što su stupovi okvira. Zbog ekscentričnosti opterećenja na krajevima grede, potrebni su simetrični presjeci (kao što su kutijasti stupovi) za uravnoteženje sila i deformacija.
Glavne prednosti čeličnih konstrukcija
(I) Izvrsna mehanička svojstva
Visoka čvrstoća i mala težina najznačajnije su prednosti čeličnih konstrukcija. Za određeni raspon, vlastita težina čelične grede iznosi samo 1/3-1/5 vlastite težine betonske grede. Na primjer, čelična rešetka raspona 30 metara teži približno 50 kg/m, dok betonska greda teži preko 200 kg/m. To ne samo da smanjuje troškove temelja (za 20%-30%) već i ublažava seizmičke učinke, poboljšavajući seizmičku sigurnost konstrukcije.
(II) Visoka učinkovitost gradnje
Preko 90% komponenti čelične konstrukcije prefabrikuje se u tvornicama s milimetarskom preciznošću. Ugradnja na licu mjesta zahtijeva samo dizanje i spajanje. Na primjer, za izgradnju desetokatne čelične poslovne zgrade potrebno je samo 6-8 mjeseci od proizvodnje komponenti do završetka, što je 40% manje vremena izgradnje u usporedbi s betonskom konstrukcijom. Na primjer, stambeni projekt od montažnog čelika u Shenzhenu postigao je brzinu izgradnje od "jedan kat svakih sedam dana", što je značajno smanjilo troškove rada na gradilištu.
(III) Snažna otpornost na potrese i trajnost
Žilavost čelika omogućuje čeličnim konstrukcijama da rasipaju energiju deformacijama tijekom potresa. Na primjer, tijekom potresa u Wenchuanu 2008. godine, tvornica čeličnih konstrukcija u Chengduu pretrpjela je samo manje deformacije i nije postojao rizik od urušavanja. Nadalje, nakon antikorozivne obrade (pocinčavanje i premazivanje), čelik može imati vijek trajanja od 50-100 godina, s troškovima održavanja daleko nižim od betonskih konstrukcija.
(IV) Zaštita okoliša i održivost
Stope recikliranja čelika prelaze 90%, što omogućuje njegovo ponovno taljenje i obradu nakon rušenja, čime se eliminira onečišćenje građevinskim otpadom. Nadalje, čelična konstrukcija ne zahtijeva oplate ili održavanje, zahtijeva minimalne mokre radove na licu mjesta i smanjuje emisije prašine za više od 60% u usporedbi s betonskim konstrukcijama, što je u skladu s principima zelene gradnje. Na primjer, nakon demontaže Ice Cubea za Zimske olimpijske igre u Pekingu 2022., neke komponente su ponovno upotrijebljene u drugim projektima, čime je postignuto recikliranje resursa.
Široka primjena čeličnih konstrukcija
(I) Građevinarstvo
Javne zgrade: Stadioni, zračne luke, kongresni i izložbeni centri itd. oslanjaju se na čelične konstrukcije kako bi postigli velike raspone i prostrane dizajne.
Stambene zgrade: Montažne stambene zgrade s čeličnom konstrukcijom postaju sve popularnije i mogu zadovoljiti personalizirane stambene zahtjeve.
Poslovne zgrade: Super visoke poslovne zgrade i trgovački centri, koji koriste čelične konstrukcije za postizanje složenih dizajna i učinkovite gradnje.
(II) Prijevoz
Mostogradnja: Prekooceanski mostovi i željeznički mostovi. Čelični mostovi nude velike raspone i jaku otpornost na vjetar i potrese.
Željeznički prijevoz: Nadstrešnice stanica podzemne željeznice i grede tračnica lake željeznice.
(III) Industrijski
Industrijski pogoni: Postrojenja teške mehanizacije i metalurški pogoni. Čelične konstrukcije mogu izdržati opterećenja velike opreme i olakšati naknadne modifikacije opreme.
Skladišni objekti: Skladišta hladnog lanca i logistički centri. Portalne okvirne konstrukcije zadovoljavaju zahtjeve skladištenja velikih raspona te se brzo grade i puštaju u pogon.
(IV) Energija
Energetski objekti: Glavne zgrade termoelektrana i dalekovodni tornjevi. Čelične konstrukcije prikladne su za velika opterećenja i teške vanjske uvjete. Nova energija: Tornjevi vjetroturbina i sustavi za montažu fotonaponskih sustava imaju lagane čelične konstrukcije za jednostavan transport i ugradnju, podržavajući razvoj čiste energije.
Kontaktirajte nas kako biste saznali više o čeličnim konstrukcijama.
KRALJEVSKA GRUPA
Adresa
Razvojna industrijska zona Kangsheng,
Okrug Wuqing, grad Tianjin, Kina.
Sati
Ponedjeljak-Nedjelja: 24-satna usluga
Vrijeme objave: 30. rujna 2025.