V sodobni arhitekturi, prometu, industriji in energetiki,jeklena konstrukcija, s svojimi dvojnimi prednostmi v materialu in strukturi, je postal osrednja gonilna sila inovacij v inženirski tehnologiji. Z uporabo jekla kot osrednjega nosilnega materiala presega omejitve tradicionalnih konstrukcij z industrializirano proizvodnjo in modularno montažo ter zagotavlja učinkovite rešitve za širok spekter kompleksnih projektov.
Definicija in narava jeklene konstrukcije
Jeklena konstrukcija se nanaša na nosilni konstrukcijski sistem, sestavljen izjeklene plošče, jekleni profili (H-nosilci, U-kanali, kotno jekloitd.) in jeklene cevi, pritrjene z varjenjem, visokotrdnostnimi vijaki ali zakovicami. Njegovo bistvo je izkoristiti visoko trdnost in žilavost jekla za enakomeren prenos navpičnih obremenitev (lastna teža in teža opreme) in horizontalnih obremenitev (veter in potresi) z zgradbe ali projekta na temelje, kar zagotavlja strukturno stabilnost. V primerjavi z betonskimi konstrukcijami je glavna prednost jeklenih konstrukcij v njihovih mehanskih lastnostih: njihova natezna trdnost lahko doseže več kot 345 MPa, kar je več kot 10-krat več kot pri navadnem betonu; njihova odlična plastičnost pa jim omogoča, da se pod obremenitvijo deformirajo, ne da bi se zlomile, kar zagotavlja dvojno jamstvo za strukturno varnost. Zaradi te lastnosti so nenadomestljive v scenarijih velikih razponov, visokih stavb in težkih obremenitev.
Glavne vrste jeklenih konstrukcij
(I) Razvrstitev po strukturni obliki
Okvirna konstrukcija prehoda: Ta konstrukcija, sestavljena iz stebrov in nosilcev, tvori ogrodje v obliki "prehoda", povezano z nosilnim sistemom. Primerna je za industrijske obrate, logistična skladišča, supermarkete in druge objekte. Običajni razponi se gibljejo od 15 do 30 metrov, nekateri pa presegajo 40 metrov. Komponente je mogoče predhodno izdelati v tovarnah, kar omogoča montažo na kraju samem v samo 15 do 30 dneh. Na primer, skladišča JD.com v azijskem logističnem parku št. 1 uporabljajo predvsem to vrsto konstrukcije.
Reševalna konstrukcija: Ta konstrukcija je sestavljena iz ravnih palic, povezanih z vozlišči, ki tvorijo trikotno ali trapezoidno geometrijo. Palice so izpostavljene le aksialnim silam, pri čemer se v celoti izkorišča trdnost jekla. Reševalne konstrukcije se pogosto uporabljajo v strehah stadionov in glavnih razponih mostov. Na primer, pri prenovi delavskega stadiona v Pekingu je bila uporabljena rešetkasta konstrukcija za doseganje 120-metrskega razpona brez stebrov.
Okvirne konstrukcije: Prostorski sistem, ki ga tvorijo togo povezani nosilci in stebri, ponuja prilagodljive tlorise in je glavna izbira za visoke poslovne stavbe in hotele.
Mrežne strukture: Prostorska mreža, sestavljena iz več členov, pogosto s pravilnimi trikotnimi in kvadratnimi vozlišči, ponuja močno integriteto in odlično potresno odpornost. Pogosto se uporabljajo v letaliških terminalih in kongresnih centrih.
(II) Razvrstitev glede na obremenitvene značilnosti
Upogibni elementi: Ti elementi, ki jih predstavljajo nosilci, prenesejo upogibne momente, s stiskanjem na vrhu in nategom na dnu. Pogosto se uporabljajo H-profili ali varjeni škatlasti profili, kot so nosilci žerjavov v industrijskih obratih, in morajo izpolnjevati tako zahteve glede trdnosti kot odpornosti na utrujanje.
Aksialno obremenjeni elementi: Ti elementi so izpostavljeni le aksialni napetosti/stiskanju, kot so na primer vezne palice in mrežni elementi. Vezne palice so zasnovane za trdnost, medtem ko tlačne palice zahtevajo stabilnost. Običajno se uporabljajo okrogle cevi ali kotni jekleni profili. Ekscentrično obremenjeni elementi: Ti so izpostavljeni tako aksialnim silam kot upogibnim momentom, kot so na primer okvirni stebri. Zaradi ekscentričnosti obremenitve na koncih nosilcev so za uravnoteženje sil in deformacij potrebni simetrični prečni prerezi (kot so škatlasti stebri).
Ključne prednosti jeklenih konstrukcij
(I) Odlične mehanske lastnosti
Visoka trdnost in nizka teža sta najpomembnejši prednosti jeklenih konstrukcij. Za dani razpon je lastniška teža jeklenega nosilca le 1/3-1/5 lastniške teže betonskega nosilca. Na primer, jeklena rešetka z razponom 30 metrov tehta približno 50 kg/m, medtem ko betonski nosilec tehta več kot 200 kg/m. To ne le zmanjša stroške temeljenja (za 20 %–30 %), temveč tudi ublaži potresne učinke in izboljša potresno varnost konstrukcije.
(II) Visoka učinkovitost gradnje
Več kot 90 % komponent jeklene konstrukcije je montažnih v tovarnah z milimetrsko natančnostjo. Montaža na kraju samem zahteva le dvigovanje in priključitev. Na primer, 10-nadstropna jeklena poslovna stavba traja le 6–8 mesecev od izdelave komponent do dokončanja, kar je 40-odstotno skrajšanje časa gradnje v primerjavi z betonsko konstrukcijo. Na primer, montažni stanovanjski projekt iz jeklene konstrukcije v Shenzhenu je dosegel hitrost gradnje »eno nadstropje vsakih sedem dni«, kar je znatno zmanjšalo stroške dela na gradbišču.
(III) Močna potresna odpornost in vzdržljivost
Žilavost jekla omogoča jeklenim konstrukcijam, da med potresi odvajajo energijo zaradi deformacij. Na primer, med potresom v Wenchuanu leta 2008 je tovarna jeklenih konstrukcij v Chengduju utrpela le manjše deformacije in ni bila izpostavljena tveganju zrušitve. Poleg tega ima lahko jeklo po protikorozijski obdelavi (pocinkanje in premazovanje) življenjsko dobo 50–100 let, stroški vzdrževanja pa so veliko nižji kot pri betonskih konstrukcijah.
(IV) Varstvo okolja in trajnost
Stopnja recikliranja jekla presega 90 %, kar omogoča ponovno taljenje in predelavo po rušenju, s čimer se odpravi onesnaževanje z gradbenimi odpadki. Poleg tega jeklena konstrukcija ne potrebuje opažev ali vzdrževanja, zahteva minimalno mokro delo na gradbišču in zmanjšuje emisije prahu za več kot 60 % v primerjavi z betonskimi konstrukcijami, kar je v skladu z načeli zelene gradnje. Na primer, po razgradnji prizorišča Ice Cube za zimske olimpijske igre v Pekingu leta 2022 so bili nekateri sestavni deli ponovno uporabljeni v drugih projektih, s čimer je bilo doseženo recikliranje virov.
Široka uporaba jeklenih konstrukcij
(I) Gradbeništvo
Javne zgradbe: Stadioni, letališča, kongresni in razstavni centri itd. se zanašajo na jeklene konstrukcije za doseganje velikih razponov in prostornih zasnov.
Stanovanjske stavbe: Montažne jeklene konstrukcije postajajo vse bolj priljubljene in lahko izpolnjujejo prilagojene stanovanjske zahteve.
Poslovne stavbe: Super visoke poslovne stavbe in nakupovalna središča, ki uporabljajo jeklene konstrukcije za doseganje kompleksnih zasnov in učinkovite gradnje.
(II) Prevoz
Mostno inženirstvo: Čezmorski mostovi in železniški mostovi. Jekleni mostovi ponujajo velike razpone ter močno odpornost proti vetru in potresom.
Železniški prevoz: Nadstreški postaj podzemne železnice in nosilci tirov lahke železnice.
(III) Industrijska
Industrijski obrati: Tovarne težkih strojev in metalurški obrati. Jeklene konstrukcije lahko prenesejo obremenitve velike opreme in olajšajo naknadne modifikacije opreme.
Skladiščni objekti: Skladišča hladne verige in logistični centri. Portalne okvirne konstrukcije izpolnjujejo zahteve skladiščenja velikih razponov ter jih je mogoče hitro zgraditi in zagnati.
(IV) Energija
Energetski objekti: Glavne stavbe termoelektrarn in daljnovodni stolpi. Jeklene konstrukcije so primerne za visoke obremenitve in zahtevna zunanja okolja. Nova energija: Stolpi vetrnih turbin in sistemi za montažo fotovoltaike imajo lahke jeklene konstrukcije za lažji transport in namestitev, kar podpira razvoj čiste energije.
Za več informacij o jeklenih konstrukcijah nas kontaktirajte.
KRALJEVA SKUPINA
Naslov
Razvojna industrijska cona Kangsheng,
Okrožje Wuqing, mesto Tianjin, Kitajska.
Ure
ponedeljek-Nedelja: 24-urna storitev
Čas objave: 30. september 2025