Som en professionell stålbyggnadstillverkare är vi fast beslutna att tillhandahålla högpresterande och mångsidiga stålkonstruktionslösningar inom området Tillverkning av stålkonstruktioner . Kärnan i denna typ av produkt ligger i dess utmärkta bärförmåga, snabba konstruktionsegenskaper och hållbarhetsfördelar, och används i stor utsträckning i industrianläggningar, lagercentra, kommersiella anläggningar och offentliga byggnader. Höjdpunkterna i stålkonstruktionstillverkning inkluderar: användningen av höghållfast stål för att uppnå lättviktsdesign, vilket kraftigt minskar fundamentkostnaden; prefabricerade komponenter för att säkerställa exakt montering och förkorta byggtiden med mer än 50%; genom anti-korrosionsbeläggningar och seismisk strukturell design garanterar den en livslängd på mer än 50 år. Som en ledande tillverkare av stålbyggnader, integrerar vi digital modellering och automatiserad produktionsteknik för att förse kunderna med skräddarsydda tjänster i ett enda ställe från design till installation, möta de olika behoven av brandskydd, energibesparing, stora spännvidder, etc., och omdefiniera effektivitets- och tillförlitlighetsstandarderna för moderna byggnader.
Stålkonstruktion är ett tekniskt struktursystem som består av stål (främst stålplåtar, stålsektioner, etc.) genom svetsning, bultning, etc. Det är en av de centrala stödteknikerna i moderna byggnader, broar, industrianläggningar och andra områden.
1. Kärnmaterialegenskaper: utmärkt prestanda hos stål
Hög styrka och låg vikt:
Stål har ett extremt högt hållfasthets-till-viktförhållande, vilket gör att vid samma belastning har stålkonstruktionskomponenterna mindre tvärsnitt och lättare vikt. Detta gör att stålkonstruktioner enkelt kan sträcka sig över större utrymmen, minska grundbelastningen och minska transport- och lyftkostnaderna.
Typiska indikatorer: Sträckgränsen för vanligt byggnadskonstruktionsstål (som Q355) är vanligtvis över 345 MPa, vilket är mycket högre än betong.
Utmärkt duktilitet och seghet:
Stål kan genomgå betydande plastisk deformation utan omedelbar brott efter att ha nått sträckgränsen och har god duktilitet.
Under låg temperatur eller slagbelastning kan högkvalitativt stål fortfarande upprätthålla förmågan att motstå brott, det vill säga hög seghet (som garanteras av slagtester). Dessa två punkter är nyckeln till stålkonstruktioners överlägsna seismiska prestanda.
Enhetligt material, stabil och pålitlig prestanda:
Stålet som produceras av den moderna stålindustrin har mycket enhetliga material och stabila mekaniska egenskaper, vilket bättre kan uppfylla beräkningsantagandena och göra designresultaten mer tillförlitliga.
Effektiv fabriksprefabricering:
Komponenterna är huvudsakligen exakt skurna, hålade och svetsade i fabriker med hög grad av automatisering (fabriksprefabricering), med enkel kvalitetskontroll, hög effektivitet och liten påverkan från väder.
Stor modulär potential, lätt att demontera och montera komplexa strukturer.
Återvinningsbarhet och hållbarhet:
Stål är ett 100 % återvinningsbart material med hög återvinningsgrad utan att försämra materialprestanda, vilket är i linje med konceptet grönt byggande och cirkulär ekonomi.
2. Huvudsakliga strukturformer och tillämpningsscenarier
Ramstruktur:
Sammansättning: Balkar (horisontellt bärande) och pelare (vertikalt bärande) är förbundna med styva noder (svetsning, bultar).
Funktioner: Flexibel utrymmeslayout och stark anti-lateral förskjutningsförmåga.
Användning: Höghus/superhöga byggnader (stomme av kärnrör i stål), kontorsbyggnader, köpcentra, gymnastiksalar, industrianläggningar (fler-/envåningshus), hangarer.
Truss struktur:
Sammansättning: Ett plan- eller rymdgittersystem som består av raka stavar (korder, banor) gångjärnsförsedda eller styvt förbundna i ändarna.
Funktioner: Kraften är huvudsakligen axiell kraft (spänning/kompression), materialutnyttjningseffektiviteten är extremt hög och den kan sträcka sig över ett stort spann.
Användning: Stora tak (gymnastiksalar, mässhallar), broar (fackverksbroar), torn (transmissionstorn, kranar), scenbelysningsställ.
Rutnät/nätskalstruktur:
Sammansättning: Ett stort antal stavar (stålrör, stålsektioner) är förbundna med noder enligt en specifik rutnätsregel (plan rutnät eller krökt nätskal).
Funktioner: Utmärkt prestanda för rumslig kraft, stor total styvhet, lätt vikt, rik och vacker form.
Användning: Stora arenor (kupol), flygplatsterminaler, höghastighetstågstationer, stora utställningshallar, specialformade byggnadstak.
Spännkonstruktion (stöd av stålkonstruktion krävs):
Sammansättning: Använd höghållfasta stålkablar eller dragstänger för att applicera förspänning under stödet av stålstrukturskelett (mast, båge, ringbalk) för att bilda en stabil form.
Funktioner: Strukturen är extremt effektiv, lätt och transparent och kan uppnå komplexa former med superstora spännvidder.
Användning: Kabelkupol, stort kabel-/stagstak, stödsystem för membranstruktur.
Bågstruktur:
Sammansättning: En krökt struktur som huvudsakligen bär axiellt tryck.
Funktioner: Det kan utnyttja materialets kompressionsegenskaper fullt ut, har stark spännförmåga och vackert utseende.
Användning: Broar, stora entréer/atrium, industrilinnen.
3. Viktiga designprocesser och nyckelpunkter
Schema och konceptuell design:
Bestäm det strukturella systemet (ram? fackverk? rutnät?), överväg byggnadens funktion, spännvidd, belastning, ekonomi och konstruktionsmöjligheter.
Preliminär uppskattning av storleken på huvudkomponenterna.
Lastanalys:
Permanent belastning: strukturens dödvikt, vikten av fast utrustning.
Variabel belastning: golvbelastning, spänningskraft på taket (snölast/underhållslast), vindlast (extremt viktig), jordbävningsverkan (extremt viktig), kranbelastning, temperaturpåverkan, etc.
Lastkombination: Betrakta den mest ogynnsamma kombinationen av olika laster som uppträder samtidigt enligt kraven i specifikationen.
Strukturanalys och beräkning:
Använd strukturmekaniska principer och finita elementprogramvara (som SAP2000, ETABS, Midas, Tekla Structures, etc.) för att beräkna inre krafter (böjmoment, skjuvkraft, axiell kraft) och deformation (förskjutning).
Stabilitetsanalys: Särskilt kritisk! Var uppmärksam på bucklingsstabiliteten hos den övergripande strukturen (lateral förskjutning) och komponenter (axiell kompression, böjningskomponenter) (första ordningens elastisk, andra ordningens P-Δ-analys).
Komponentdesign:
Styrka design: Se till att under olika interna kraftkombinationer, komponentsektionens spänning (spänning, kompression, böjning, skjuvning, vridning och deras kombinationer) uppfyller kraven i specifikationen (såsom gränstillståndsdesignmetoden).
Styvhetsdesign: Kontrollera strukturell deformation (som balknedböjning och sidoförskjutning av pelaren) inom det tillåtna området för att säkerställa komfort och säkerhet för icke-strukturella komponenter.
Noddesign: Det viktigaste! Noder är nyckeldelarna för att överföra inre krafter. Konstruktionen måste tydligt definiera vägen för överföring av böjmoment, skjuvkraft och axiell kraft för att uppfylla kraven på styrka, styvhet och duktilitet. Vanliga nodformer: svetsade noder (styv anslutning), höghållfasta bultade noder (gångjärns- eller halvstyv anslutning), bultsvetsade blandade noder. Designen ska uppfylla kraven för standardkonstruktion.
Anslutningsdesign: Det är en förlängning av komponentdesign för att säkerställa tillförlitlig anslutning mellan komponenter. Beräkna storleken på svetsarna eller antalet, specifikationer och layout av bultar.
Brandsäker design: Stål har dålig brandbeständighet (kritisk temperatur ~550 ℃). Skyddsåtgärder måste vidtas (brandsäkra beläggningar, brandsäkra skivbeläggningar, betongomslag, vattenkylningssystem etc.) för att säkerställa att komponenterna uppfyller de specificerade brandmotståndsgränskraven.
Anti-korrosionsdesign: Stål är benäget att rosta när det utsätts för luft eller fuktiga miljöer. Långsiktiga korrosionsskyddslösningar bör väljas efter miljökorrosionsnivån: varmförzinkning, sprayskyddsbeläggningar (primer, mellanfärg, topplack), bågspray zink/aluminium, etc.
Konstruktionsritning fördjupad design (BIM-applikation):
Baserat på konstruktionsritningarna utförs detaljerad komponentdelning, noddetaljdesign och materialliststatistik.
BIM-teknik (som Tekla Structures) är kärnverktyget för modern djupgående design, som realiserar 3D-modellering, kollisionsdetektering, automatisk ritning och CNC-bearbetning av data, vilket avsevärt förbättrar noggrannheten och effektiviteten.
4. Nyckelpunkter för tillverkning och installation
Fabrikstillverkning:
Materialkontroll: Stål, svetsmaterial, bultar etc. ska ha intyg om överensstämmelse och efterbesiktning vid behov.
Loftning och skärning: CNC-skärning används för att säkerställa noggrannhet.
Håltillverkning: CNC-borrmaskiner används för att bearbeta bulthål med hög precision.
Montering och svetsning: Den utförs på en speciell däckram, och svetsning utförs strikt i enlighet med svetsprocessens kvalifikationsspecifikation (WPS) för att kontrollera svetsdeformation. Efter svetsning utförs oförstörande provning (UT/RT/MT/PT) vid behov.
Korrigering: Mekanisk eller flamkorrigering av svetsdeformation.
Ytbehandling och målning: Rostborttagning (nå Sa2.5 eller St3 nivå) efter behov, spraya korrosionsskyddsfärg.
Förmontering: Fabriksförmontering av komplexa noder eller transportenheter för att verifiera storlek och passningsnoggrannhet.
Installation på plats:
Godkännande av fundament: Säkerställ noggrannheten för positionen och höjden av inbäddade ankarbultar eller stöd.
Lyftning: Välj lämplig lyftutrustning (tornkran, lastbilskran, bandkran) och metoder (stycklyftning, totallyftning, glidning, domkraft) enligt komponenternas storlek, vikt och platsförhållanden.
Mätning och korrigering: Kontrollera pelarens vertikalitet, horisontaliteten, höjden och den övergripande axelstorleken för strålen under hela processen. Använd precisionsinstrument som totalstation, teodolit och nivå.
Anslutning och fixering:
Höghållfast bultförbindning: Följ strikt reglerna för initial åtdragning och slutlig åtdragning (momentmetod eller vinkelmetod) för att säkerställa att förspänningen uppfyller standarden. Friktionsytbehandling och skydd är väsentliga.
Svetsning på plats: Svetsning bör utföras av kvalificerade svetsare i enlighet med WPS i lämplig miljö (vind-, regn- och snötät), och oförstörande provning bör utföras vid behov efter svetsning.
Brandsäker/korrosionsskyddad återbeläggning: Reparera de skadade delarna av beläggningen under transport och lyftning. Konstruktionen av brandhämmande beläggning är klar efter installationen (om det är byggt på plats).
5. Fördelar och utmaningar
Kärnfördelar:
Hög hållfasthet och låg vikt (sänker foundationkostnaden).
Prefabricering i fabrik, kontrollerbar kvalitet, snabb bygghastighet (förkortar byggtiden).
Återvinningsbart material, grönt och miljövänligt.
Litet tvärsnitt av komponenter och stort effektivt utrymme.
Bra duktilitet och utmärkt seismisk prestanda.
Lämplig för stora byggnader, höghus, tunga och komplexa byggnader.
Utmaningar:
Materialkostnad: Stålpriset är vanligtvis högre än för betong (men den totala strukturella effektiviteten och besparingarna i byggtiden måste beaktas).
Brandsäkra krav: Ytterligare kostnader måste investeras för brandskydd.
Krav mot korrosion: Korrosionsskyddsbeläggningar måste underhållas regelbundet.
Stabilitetsproblem: Tunnväggiga komponenter är benägna att bli instabila, så särskild uppmärksamhet bör ägnas vid design.
Buller och vibrationer: Bullerproblem kan uppstå under vissa belastningar (som gångbroar), och komfortdesign krävs.
Höga professionella krav: Högkvalitativa proffs och strikt kvalitetsstyrning krävs i alla aspekter av design, tillverkning och installation.
6. Klassiska exempel
Byggnader: Eiffeltornet (Paris, Frankrike), Empire State Building (New York, USA), Taipei 101 (Taiwan, Kina), CCTV Headquarters Building (Peking, Kina), Shanghai Tower (Shanghai, Kina), Bird's Nest (National Stadium, Peking, Kina), Sydney Opera House (Sydney, Australien - skalstödstruktur).
Broar: Golden Gate Bridge (San Francisco, USA - hängbro), Hong Kong-Zhuhai-Macao-bron (Kina - huvudsakliga stålkonstruktion), Nanjing Dashengguan Yangtze River Bridge (Kina - stålfackverksbågbro), Millau Viaduct (Frankrike - brotorn och brodäcks stålkonstruktion).
Bransch: Stora stålverksbyggnader, huvudbyggnader/pannstålramar för värmekraftverk, stora lagringstankar (oljetankar, LNG-tankar), offshore oljeplattformar.
Stålkonstruktioner har blivit en oumbärlig och viktig del av moderna ingenjörskonstruktioner på grund av deras utmärkta materialegenskaper, höga strukturella effektivitet, snabba bygghastighet och miljömässig hållbarhet. Från skyskrapor till broar över havet, från stora arenor till precisionsfabriker, tillämpningen av stålkonstruktioner finns överallt, och utvidgar ständigt gränserna och möjligheterna för mänsklig arkitektur. Framgångsrika stålkonstruktionsprojekt förlitar sig på en djup förståelse för materialegenskaper, rimligt konstruktionsval, exakta konstruktionsberäkningar (särskilt noder och stabilitet), högkvalitativ tillverkning och förfinad installationshantering, samt strikt kontroll av viktiga länkar som brandförebyggande och korrosionsskydd. Med utvecklingen av nya material, nya processer (som tillämpning av höghållfast stål, robotsvetsning, 3D-utforskning och djupgående tillämpning av BIM) och mer avancerade designteorier kommer stålkonstruktionernas potential och uttrycksförmåga att fortsätta att förbättras.
