Di bawah latar belakang perkembangan pesat industri dan logistik moden, gudang dan bengkel adalah pembawa utama pengeluaran dan penyimpanan, dan reka bentuk struktur mereka perlu mengambil kira kecekapan, keselamatan dan ekonomi. Struktur keluli telah menjadi penyelesaian pilihan untuk bangunan sedemikian kerana sifat mekanikal yang sangat baik dan kecekapan pembinaannya. Sebagai komponen beban utama, reka bentuk dan pemilihan lajur keluli dan rasuk keluli secara langsung mempengaruhi kestabilan dan hayat perkhidmatan struktur keseluruhan. Artikel ini secara sistematik akan menganalisis penggunaan lajur keluli dan rasuk keluli di gudang/bengkel dari sifat bahan, spesifikasi reka bentuk kepada kes -kes sebenar.
Kelebihan teras struktur keluli
Sifat bahan
Kekuatan yang tinggi (kekuatan hasil dapat mencapai lebih dari 345MPa) dan ciri-ciri ringan keluli dapat mengurangkan saiz komponen keratan rentas dan melepaskan lebih banyak ruang bangunan. Sebagai contoh, momen bahagian inersia lajur keluli berbentuk H adalah lebih baik daripada lajur konkrit, dan kapasiti mampatan meningkat lebih daripada 30%. Di samping itu, prestasi seismik keluli (pekali kemuluran ≥3) dan salutan tahan karat yang tahan karat (seperti galvanizing panas-dip) terus memanjangkan hayat struktur.
Ekonomi dan kecekapan
Reka bentuk modular struktur keluli membolehkan pemasangan cepat. Mengambil bengkel pembuatan kereta tertentu sebagai contoh, ia mengamalkan sistem rasuk keluli pasang siap, dan tempoh pembinaan dipendekkan sebanyak 40% berbanding dengan struktur konkrit tradisional. Pada masa yang sama, kadar kitar semula keluli melebihi 90%, dan kos kitaran hayat dikurangkan sebanyak 20%-30%.
Kemampanan
Selaras dengan piawaian bangunan hijau (seperti pensijilan LEED), pelepasan karbon bangunan struktur keluli adalah 35% lebih rendah daripada yang konkrit, dan sisa pembinaan boleh dikitar semula, yang selaras dengan trend ekonomi rendah karbon.
Reka bentuk dan penggunaan lajur keluli
Jenis pemilihan dan senario yang sesuai
Lajur keluli berbentuk H: Sesuai untuk gudang-gudang sederhana (seperti rentang 24m), dengan rintangan ricih web yang kuat dan sambungan mudah dengan bolt rasuk keluli.
Lajur jenis kotak: kebanyakannya digunakan dalam bengkel besar atau tinggi (seperti hangar penyelenggaraan pesawat), dengan ciri-ciri penutupan keratan rentas yang sangat baik dan rintangan kilasan.
Lajur Tiub Pekeliling: Sesuai untuk reka bentuk yang terdedah (seperti dewan pameran seni), dengan pekali rintangan angin yang rendah dan penampilan mudah.
Parameter reka bentuk utama
Beban paksi dan analisis buckling: Beban kritikal perlu dikira mengikut formula Euler, dan kekangan kaki lajur (seperti sambungan berengsel atau tetap) perlu dipertimbangkan.
Reka bentuk nod: Ketebalan plat asas mesti memenuhi rintangan tarik bolt anchor (dikira mengikut spesifikasi AISC), dan rizab 15% redundansi untuk mengatasi beban dinamik.
Keperluan spesifikasi
Ikuti piawaian AISC 360 (USA) atau GB 50017 (China), nisbah slenderness lajur (λ) mesti dikawal dalam 200 untuk mencegah risiko ketidakstabilan.
Reka bentuk dan penggunaan rasuk keluli
Strategi pemilihan
I-Beams: Kos rendah, pemprosesan mudah, sesuai untuk bengkel cahaya (seperti talian pemasangan elektronik).
Rasuk kekuda: faedah ekonomi yang ketara apabila rentang melebihi 30m (seperti gudang logistik), dan berat badan dikurangkan sebanyak 50%.
Rasuk komposit (rasuk keluli papak konkrit): Meningkatkan kekakuan lantai, sesuai untuk bengkel peralatan berat.
Teknologi Sambungan
Sambungan bolt kekuatan tinggi (seperti gred 10.9): kapasiti galas ricih yang tinggi, sesuai untuk bengkel dengan pembongkaran yang kerap.
Nod dikimpal: Penghantaran kuasa langsung, tetapi pengesanan kecacatan UT diperlukan untuk mengesan kualiti kimpalan.
Titik utama reka bentuk struktur gudang/bengkel
Pengoptimuman ruang
Jarak lajur ekonomi biasanya 8-12m, dan kadar penggunaan ruang dapat ditingkatkan sebanyak 30% apabila digabungkan dengan sistem rak yang digantung.
Tindak balas beban khas
Reka bentuk rasuk kren: Koefisien beban dinamik ialah 1.5, dan pengiraan keletihan didasarkan pada kriteria pelombong kerosakan kumulatif ≤1.
Iklim serantau: Beban salji (≥0.7kn/m²) perlu dipertimbangkan untuk gudang di utara, dan beban angin di kawasan pantai dikira berdasarkan kelajuan angin 50 tahun.
Langkah -langkah perlindungan
Perlindungan Kebakaran: Menyembur salutan retardan kebakaran intumescent (had rintangan kebakaran ≥2 jam), atau menggunakan konkrit untuk membungkus komponen keluli.
Perlindungan kakisan: keluli cuaca S355J2W lebih disukai dalam persekitaran laut untuk mengurangkan kekerapan penyelenggaraan.
Pengurusan pembinaan dan kos
Prefabrication dan pemasangan
Gunakan teknologi BIM untuk mengoptimumkan pemisahan komponen dan mengurangkan titik kimpalan di tapak sebanyak 50%. Jumlah kedudukan stesen diperlukan semasa angkat, dan sisihan menegak adalah ≤H/1000.
Perbandingan kos
Pelaburan awal struktur keluli adalah 10% -15% lebih tinggi daripada konkrit, tetapi manfaat operasi yang dibawa oleh tempoh pembinaan yang dipendekkan dapat mengimbangi perbezaan harga. Mengambil gudang rantai sejuk sebagai contoh, penyelesaian struktur keluli dapat mencapai pemulihan kos dalam masa 5 tahun.
Kajian Kes: Amalan Struktur Keluli Pusat Logistik Amazon
Gambaran Keseluruhan Projek
Rentang adalah 40m, jarak lajur adalah 12m, sistem beam lajur keluli berbentuk H diterima pakai, dan beban lantai adalah 5kn/m².
Inovasi teknologi
Gunakan perisian Tekla untuk mengoptimumkan reka bentuk nod dan mengurangkan penggunaan keluli sebanyak 12%.
Memperkenalkan sistem pemantauan pintar untuk menjejaki perubahan tekanan rasuk dan lajur dalam masa nyata.
Ringkasan pengalaman
Adalah perlu untuk menyimpan peralatan mengangkat peralatan dalam reka bentuk dan mengelakkan konflik ruang antara rasuk keluli dan saluran pengudaraan.
Trend masa depan
Inovasi Bahan
S690 keluli kekuatan ultra tinggi (kekuatan hasil 690MPa) dapat mengurangkan berat komponen sebanyak 25%, dan telah dipandu di kilang super Tesla.
Digitalisasi dan automasi
Teknologi kimpalan robot BIM mengawal kesilapan dalam ± 2mm dan menyedari penembusan data sepanjang proses pembinaan reka bentuk.
Laluan Neutral Karbon
Menggalakkan kelab keluli arka elektrik (pelepasan karbon adalah 75% lebih rendah daripada relau letupan tradisional), dan meneroka struktur hibrid kayu keluli untuk mengurangkan karbon terkandung.
Lajur dan rasuk keluli telah menjadi rangka bangunan perindustrian moden kerana kekuatan, fleksibiliti dan kemampanan yang tinggi. Pada masa akan datang, melalui reka bentuk pintar, inovasi material dan pembinaan hijau, struktur keluli akan terus mempromosikan perkembangan gudang dan bengkel yang cekap dan rendah karbon.
