Štruktúra oceľovej priehradovej škrupiny s dlhým rozpätím
HAISHENG je popredný domáci výrobca vysokokvalitných oceľových konštrukcií, špecializujúci sa na zákazkovú úpravu a modulárnu prefabrikáciu oceľových priehradových konštrukcií s dlhým rozpätím. Tieto konštrukcie sú ideálne pre aplikácie, ako sú haly na skladovanie uhlia, štadióny a zakrivené strechy s veľkým rozpätím (vrátane presklených kupol). Systém využíva konštrukčné princípy mechaniky oblúkových škrupín na optimalizáciu využitia ocele a zahŕňa komplexné podporné a obalové komponenty navrhnuté tak, aby odolali náročným podmienkam vrátane vysokého zaťaženia vetrom a snehom a seizmickej aktivity.
Na rozdiel od konvenčných plochých priestorových rámov alebo portálových pevných rámov, Long Span Steel Lattice Shell Structure využíva zakrivený priestorový mriežkový nosný systém. Zatiaľ čo ploché konštrukcie sa primárne spoliehajú na ohybové pôsobenie, tento systém dosahuje nosnosť kombináciou ťahu škrupiny a oblúka a axiálneho pôsobenia priestorových prvkov.
Tento systém nie je len zostavou jednotlivých prvkov, ale kompletným integrovaným riešením zahŕňajúcim konštrukčné uzly, klzné ložiská, základové prvky odolné voči tlaku, strešné plášte a ochranu pred bleskom/koróziou. Je špeciálne navrhnutý tak, aby riešil štrukturálne výzvy spojené so strechami bez stĺpov s rozpätím viac ako 60 metrov, zložitými zakrivenými geometriami a miestami vystavenými silnému zaťaženiu vetrom a snehom. Vďaka vyváženiu architektonickej estetiky s dlhodobou prevádzkovou bezpečnosťou sa stala bežnou voľbou pre zastrešenie ultra veľkých priemyselných zariadení a verejných priestorov.
Výberové kritériá a rozdiely
1.1 Definícia odvetvia
Long Span Steel Lattice Shell Structure – často označovaná jednoducho ako „oceľová priehradová škrupina“ – je typ zakrivenej, vysoko staticky neurčitej priestorovej mriežkovej štruktúry. Je to v podstate plochý priestorový rám, ktorý bol vyklenutý, aby vytvoril súvislý zakrivený povrch, zahŕňajúci guľové, elipsoidné, valcové a hyperbolické geometrie paraboloidov. Definujúcou charakteristikou je generovanie vonkajšieho horizontálneho oblúkového ťahu, čo si vyžaduje podpery, prstencové nosníky alebo základy odolné voči ťahu, aby pôsobili proti vnútorným silám. Na rozdiel od toho ploché priestorové rámy nesú zaťaženie primárne vo vertikálnom smere a nevytvárajú žiadny horizontálny oblúkový ťah; základné mechanické princípy ovládajúce tieto dva systémy sú úplne odlišné.
- Zaťaženie prvku: Primárne axiálne napätie a tlak; absencia lokálnych ohybových napätí zaisťuje rovnomerné rozloženie napätia.
- Prenos zaťaženia: Vertikálne zaťaženia strechy sú rozložené pozdĺž tangenciálneho smeru zakriveného povrchu na axiálne sily v plášti; dráha zaťaženia je krátka, čo má za následok minimálne straty energie.
- Prevádzková vhodnosť: vysoko staticky neurčitá redundantná štruktúra; lokalizované zlyhanie člena nespustí globálny kolaps a ponúka vynikajúcu odolnosť proti náhlemu vetru, snehu a seizmickým udalostiam.
1.3 Klasifikácia podľa rozsahu a konfigurácie 3D uzla
- Jednovrstvový oceľový mrežový plášť: Jednovrstvové usporiadanie prvkov s veľmi nízkou vlastnou hmotnosťou; vhodné pre malé až stredné (15–60 m) presklené kupoly a malé krajinné pavilóny; použiteľné len v regiónoch s nízkym zaťažením vetrom a snehom; prevažne využíva uzly nábojov z liatej ocele.
- Dvojvrstvová mriežková škrupina so skrutkovou guľou: Konfigurácia dvojvrstvovej mriežky pozostávajúca z horných a spodných pásov so spojovacími pásmi; ponúka vysokú tuhosť; vhodné pre štandardné veľkorozponové (30–100 m) uhoľné haly a valcové zásobníky; preferovaná voľba pre vnútrozemské lokality so štandardnými veternými a snehovými podmienkami.
- Dvojvrstvový zváraný guľôčkový mrežový plášť: Má plné penetračné zváranie v guľových uzloch, ktoré poskytuje výnimočnú odolnosť voči deformácii; vhodné pre veľmi veľké rozpätia (60–200 m) a skladovacie zariadenia pre veľké zaťaženie v pobrežných oblastiach vystavených silnému vetru a silnému sneženiu.
Kritériá výberu primárneho materiálu: Oceľ Q235B je vybraná pre rozpätia ≤ 60 m a zaťaženie strechy ≤ 0,9 kN/m²; Oceľ Q355B sa používa pre rozpätia > 60 m, vysokozáťažové uhoľné haly a pobrežné oblasti.
Komplexné systémové komponenty oceľových priehradových konštrukcií s dlhým rozpätím
2.1 Štrukturálne jednotky primárnej siete
Obsahuje na zákazku rezané prvky kruhového dutého prierezu (CHS) a tri typy špecializovaných uzlov; všetky prvky sú narezané na špecifické dĺžky na základe zakrivenia povrchu a nie pomocou štandardizovaných dĺžok. Základné materiály zahŕňajú bezšvíkové oceľové rúry a vysokofrekvenčne zvárané oceľové rúry so špecifikáciami v rozsahu od φ60×3,5 do φ219×10. Diferencované scenáre aplikácií pre typy uzlov:
- Skrutkované duté gule: nízko zakrivené cylindrické škrupiny a dvojvrstvové konvenčné sieťované škrupiny; montované na mieste pomocou skrutiek, ktoré si nevyžadujú žiadne zváranie na mieste.
- Zvárané duté gule: konštrukcie s veľkým rozpätím, veľké zaťaženie a hrubé škrupiny; sú vybavené vnútornými prstencovými výstužnými rebrami, ktoré odolávajú lokálnej deformácii deformáciou.
- Uzly nábojov z liatej ocele: Špeciálne pre jednovrstvové zakrivené kupoly; využívajú zásuvné pripojenia a ponúkajú najvyššiu úroveň štandardizácie komponentov.
Súvisiace spojovacie prvky: Systémy so skrutkovými guľami používajú štandardné vysokopevnostné skrutky triedy 10.9, kužeľové hlavy, tesniace platne a objímky; Systémy so zváranými guľami nemajú štandardné upevňovacie prvky a spoliehajú sa výlučne na tupé zvary s úplným prienikom so skosenými hranami.
2.2 Diferencované podporné systémy
Horizontálny oblúkový ťah sieťovanej škrupiny je 3-5 krát väčší ako priestorový rám; nesprávny výber podpery môže priamo viesť k zrúteniu strechy. Štyri typy podpory a ich aplikačné scenáre:
- Pevné sklopné podpery: Umiestnené na rohoch budovy; obmedziť vertikálny a obojsmerný horizontálny posun, zniesť viac ako 60 % ťahu oblúka škrupiny a umožniť menšiu rotáciu na zmiernenie napätia.
- Jednosmerné posuvné podpery: Posúvajte sa v obvodovom alebo radiálnom smere; špeciálne navrhnutý tak, aby uvoľnil tepelný ťah spôsobený sezónnymi teplotnými rozdielmi, čím sa zabráni praskaniu v dôsledku tepelnej rozťažnosti a kontrakcie.
- Ťahové sklopné podpery: Používajú sa na pobrežných alebo otvorených, exponovaných miestach; odolávať negatívnym silám sania vetra a zabraňovať nadvihnutiu alebo odtrhnutiu sieťovaného plášťa vetrom.
- Elastické podpery: Používajú sa pre miesta s nerovnomerným sadania základov alebo pre nepravidelné dvojito zakrivené sieťované škrupiny; prispôsobiť sa deformácii základu, aby sa prispôsobilo rozloženie zaťaženia.
Podperné príslušenstvo: 18–30 mm hrubé základné dosky, 12–20 mm bočné výstužné rebrá, zapustené kotviace skrutky Q355B a vyrovnávacie/protišmykové podložky.
2.3 Podporné opatrenia pre spodnú konštrukciu a pevnosť v ťahu
Štandardné izolované kryty pilót nemôžu pôsobiť proti vonkajšiemu ťahu generovanému sieťovaným plášťom; preto je potrebné cielené vystuženie. Základy využívajú železobetónové izolované uzávery pilót, pásové základy alebo uzávery pilót. Na vonkajšej strane základov sú inštalované protizdvihové pozemné nosníky a betónové protizávažie, ktoré obmedzujú posun smerom von. Tolerancia rovinnosti pre zapustené oceľové ložiskové dosky je nastavená na ≤2 mm, aby sa zabezpečilo hladké posúvanie ložísk.
2.4 Podporné opatrenia pre strešný plášť a bočnú stabilitu
Systém strešných plášťov pozostáva z troch typov: hliníkovo-horčíkovo-mangánové panely so stojatou drážkou pre zakrivené plášte sudov, tvrdené izolačné sklá pre kupoly s denným osvetlením a profilované oceľové plechy s farebným povlakom pre uzavreté uhoľné haly. Sekundárne konštrukčné prvky pozostávajú výlučne zo žiarovo pozinkovaných väzníc C a Z profilov, doplnených strešnými ťahadlami a odkvapovými vzperami. Bočná stabilita je zabezpečená vonkajším železobetónovým prstencovým nosníkom, ktorý obsahuje celkový ťah oblúka spolu s dodatočným oceľovým vystužením na koncoch štítov a medzi stĺpmi, aby sa zabránilo bočnému posunu na koncoch.
2.5 Integrované antikorózne, ohňovzdorné a bleskové ochranné systémy
- Antikorózna ochrana: Hrúbka žiarovo pozinkovaného náteru ≥ 85 μm pre štandardné vnútrozemské lokality a ≥ 120 μm pre pobrežné lokality vystavené slanej hmle; Oprava poškodeného zinkovania na mieste zahŕňa abrazívne otryskanie Sa2,5, po ktorom nasleduje trojvrstvový epoxidový náterový systém bohatý na zinok.
- Požiarna odolnosť: Verejné priestory sú natreté tenkovrstvovými napučiavajúcimi ohňovzdornými nátermi (odporúčané na požiarnu odolnosť 0,5 h – 2,0 h); uzavreté priemyselné uhoľné haly nevyžadujú štandardné protipožiarne nátery.
- Ochrana pred bleskom: Prvky horného pásu slúžia ako prirodzená sieť na zachytávanie blesku, ktorá je spojená s hlavnými výstužnými tyčami základu pomocou nosných kotevných skrutiek a vytvára tak úplný uzemňovací obvod; nie sú potrebné žiadne ďalšie pásy na ochranu pred bleskom.
Riešenia pripravené na implementáciu
1. Dvojvrstvová sieťovaná guľôčková škrupina:
Oceľové rúrkové prvky + skrutkované gule + jednosmerné posuvné sklopné podpery + pásové základy odolné voči tlaku + farebne lakovaný oceľový plášť; ideálne pre uzavreté suché uhoľné haly a silá na kamenivo; najnižšie náklady a najkratšia doba výstavby.
Hrubostenné zvárané rúry + stužené zvárané duté gule + pevné podpery odolné voči ťahu + základy pilóty + hliníkovo-horčíkovo-mangánová krytina; vhodné pre veľké kupoly na štadiónoch a letiskových termináloch; ponúka najvyššiu redundanciu proti zaťaženiu vetrom a snehom.
Štandardizované zakrivené kruhové rúry + uzly nábojov z liatej ocele + ľahké sklopné podpery + zastrešenie sklenených svetlíkov; vhodné do krajinných átrií a malých výstavných siení; ponúka vynikajúci estetický vzhľad.
Kľúčové praktické výhody
1. Štrukturálna efektívnosť a nákladová efektívnosť:
Pri rozpätí 100 m je spotreba ocele o 18 % – 25 % nižšia ako pri dvojvrstvových plochých rámoch; oblúkový efekt škrupiny prirodzene rozdeľuje zaťaženie, čím sa eliminuje potreba budúcej výstuže konštrukcie.
2. Všestranná zakrivená geometria:
Schopné vytvárať guľové alebo zložité dvojito zakrivené strešné tvary; presahuje 36 m ekonomického rozpätia pevných rámov portálu a spĺňa požiadavky na schválenie pre jedinečné architektonické formy.
3. Prirodzená drenáž a znížené riziko úniku:
Zakrivená geometria poskytuje vlastný sklon pre odvodnenie, čím sa eliminuje potreba ďalších výplňových vrstiev na vytvorenie sklonu a znižuje sa riziko údržby spojené s netesnosťami strechy a zadržiavaním vody.
4. Vysoká stabilita v extrémnych podmienkach:
Ako vysoko staticky neurčitá štruktúra prekonáva všetky rovinné oceľové konštrukcie v odolnosti voči vetrom Beaufortovej stupnice 12, fujaviciam a regionálnej seizmickej aktivite.
5. Modulárna konštrukcia znižuje riziká vo vysokých nadmorských výškach:
Podporuje integrovanú pozemnú montáž, po ktorej nasleduje hydraulické zdvíhanie; znižuje práce vo vysokých nadmorských výškach o 70 %, čím sa znižuje miera bezpečnostných nehôd na mieste.
6. Nízke náklady na prevádzku a údržbu počas životného cyklu:
Rovnomerné kruhové duté časti uľahčujú odstraňovanie hrdze a kontrolu; zakrivená strecha umožňuje prirodzenému skĺznutiu dažďovej vody a prachu, čím sa frekvencia čistenia znižuje na polovicu.
Porovnávacia analýza s konkurenčnými produktmi
5.1 Štrukturálne rozdiely v správaní
Portálové pevné rámy sa ohýbajú iba rovinne, jednosmerne; náklady stúpajú, keď rozpätia presahujú 36 m, a nemôžu vytvárať zakrivené tvary. Rámy s plochým priestorom sa spoliehajú čisto na priestorové napätie a stlačenie bez horizontálneho oblúkového ťahu; ich prispôsobenie zakriveným povrchom si vyžaduje množstvo neštandardných komponentov, čo zvyšuje náklady o viac ako 40 %. Oceľové mrežové škrupinové konštrukcie s dlhým rozpätím využívajú obojsmerné priestorové oblúkové pôsobenie, vďaka čomu sú prirodzene vhodné pre zakrivené povrchy a ponúkajú významné cenové výhody pre ultra veľké rozpätia.
5.2 Konštrukcia a rozdiely v kryte
Priestorové rámy vo všeobecnosti vyžadujú montáž kus po kuse vo výške, čo obmedzuje flexibilitu miesta; oceľové priehradové plášte umožňujú výber zo štyroch konštrukčných metód, vrátane rotačných posuvných techník vhodných do stiesnených priestorov. Čo sa týka krytu, zakrivenie oceľového mrežového plášťa sa dokonale zhoduje s hliníkovo-horčíkovo-mangánovými panelmi a zakriveným sklom, čím sa eliminuje torzné namáhanie strešných panelov a znižuje sa riziko budúceho prasknutia.
5.3 Rozdiely v antikoróznej úprave
Konštrukčné prvky pozostávajú výlučne z bezšvíkových kruhových rúr, ktoré eliminujú „mŕtve zóny“ zachytávajúce nečistoty, ktoré sa vyskytujú pri uhlovej alebo kanálovej oceli; to zaisťuje úplné pokrytie počas aplikácií žiarového zinkovania a náterov, čím sa predlžuje antikorózna životnosť v pobrežnom prostredí o 8–12 rokov v porovnaní s rovinnými priestorovými rámami. Štandardizovaný pracovný postup spracovania podľa kategórie
6.1 Hlavný pracovný postup spracovania pre dvojvrstvové skrutkované guľové priestorové rámy
1. Presné obrábanie so skrutkovými guľôčkami: Kruhový oceľový výkovok → Sústruženie guľového povrchu → Viacpolohové vŕtanie a rezanie závitov pod špecifickými uhlami/zakriveniami → Magnetická kontrola častíc (MPI) pre vnútorné trhliny → Žiarové zinkovanie.
2. Presné obrábanie členov: CNC rezanie oceľových rúr na dĺžku → Opracovanie kužeľových hláv → Celopenetračné obvodové zváranie CO2 na oboch koncoch → Testovanie ultrazvukom (UT, II. stupeň) na 20 % kritických členov → Tryskanie (Sa 2,5) na odstránenie hrdze → Žiarové zinkovanie.
3. Spracovanie príslušenstva: Kalenie, temperovanie a kontrola skrutiek triedy 10.9; súčasné zinkovanie objímok a nastavovacích skrutiek na zabezpečenie tolerancií uloženia závitu.
4. Predmontáž vo výrobnom závode: Montáž zakriveného montážneho prípravku v mierke 1:1 → Skúšobná montáž vejárovitých jednotiek → Overenie guľového vzostupu a hĺbky vloženia svorníka → Nastavenie neštandardných prvkov.
5. Zónové balenie: Kategorizované balenie na základe obvodového a radiálneho číslovania → Označenie poradia montáže na mieste.
6. Inštalácia na mieste: Vyrovnanie podpery → Montáž mriežky spodného pásu → Inštalácia pásových prvkov a uzáveru horného pásu → Konečné dotiahnutie vysokopevnostných skrutiek → Oprava galvanizáciou a protipožiarny náter.
6.2 Špecializovaný pracovný postup pre dvojvrstvové zvárané guľové priestorové rámy
Lisovanie polguľ z oceľového plechu → Fazetovanie → Montáž vnútorných prstencových výstužných rebier → Zváranie pod tavivom (SAW) na uzavretie gule → 100% kontrola zvaru UT (II. stupeň) → Brúsenie a galvanizácia gúľ; úkosové zváranie prvkov do gúľ na mieste, s kontrolou a preberaním každého zvaru.
6.3 Špecializovaný pracovný postup pre jednovrstvové priestorové rámce uzla rozbočovača
Presné odlievanie uzlov z liatej ocele → Opracovanie viacsmerných spojovacích drážok → Frézovanie zakrivených koncov rúr → Skúšobná montáž vo výrobnom závode → Celkové zinkovanie; montáž na mieste pomocou vloženia a zaistenia skrutiek – na mieste nie je potrebná žiadna práca za tepla ani zváranie.
6.4 Štandardizovaný pracovný postup spracovania pre podpory
CNC rezanie základových dosiek a výstužných dosiek → Úkosovanie, montáž a zváranie → Presné frézovanie klzných plôch → Kontrola zvarov → Galvanizácia kotevných skrutiek a kompletné balenie súprav.
Metódy inštalácie na mieste prispôsobené podmienkam projektu
Inštalačné schémy pre oceľové priehradové konštrukcie s dlhým rozpätím sa vyberajú na základe podmienok na mieste, aby sa riešili problémy, ako je obmedzený priestor a obmedzenia prístupu žeriavov:
1. Veľkoobjemová montáž: Vhodné pre roztrúsené miesta s malým rozpätím, nie je potrebné veľké zdvíhacie zariadenie
2. Montáž bloku: Rozdeľte plášť na bloky v tvare vejára, zostavte na zemi a zdvihnite samostatne
3. Celkové hydraulické zdvíhanie: Uprednostňuje sa pre haly s veľkým rozpätím, minimalizuje prevádzkové riziká vo veľkých nadmorských výškach
4. Rotačná posuvná inštalácia: Vhodné pre úzke pobrežné lokality s obmedzeným polomerom otáčania žeriavu
FAQ
Q1 Ako si môžem rýchlo vybrať medzi jednovrstvovými a dvojvrstvovými oceľovými priehradovými konštrukciami s dlhým rozpätím?
Pre rozpätia ≤ 60 m v nepobrežných oblastiach bez akumulácie snehu a s vysokými požiadavkami na prirodzené osvetlenie sa uprednostňuje jednovrstvový mrežový plášť uzla uzla (o 30 % nižšie náklady). Pre rozpätia > 60 m alebo v scenároch pobrežných, ťažkých snehov alebo veľkých zaťažení (skladovanie materiálu) je dvojvrstvový priehradový plášť povinný, aby sa zabránilo lokálnej nestabilite vybočenia spojenej s jednovrstvovými konštrukciami.
Q2 Je možné vynechať posuvné podpery pri priehradových plášťoch?
Nie. Pri hlavňových plášťoch s dĺžkou presahujúcou 45 m alebo kupolami s priemerom väčším ako 50 m generuje tepelná deformácia vnútorné tlakové sily ďaleko presahujúce nosnosť ocele; vynechanie posuvných podpier by priamo spôsobilo ohnutie alebo zlomenie člena.
Q3 Môže sa sekundárne rezanie alebo vŕtanie vykonávať na mieste po žiarovom zinkovaní?
Sekundárne rezanie alebo vŕtanie je zakázané. Všetky umiestnenia otvorov a dĺžky členov sú prefabrikované vo výrobe, pričom na mieste sa vykonáva iba skrutková montáž; rezanie poškodzuje galvanizovaný povlak, ktorý sa nedá úplne opraviť, čo výrazne znižuje životnosť konštrukcie odolnej voči korózii.
Q4 Aký je rozdiel v dlhodobých nákladoch na prevádzku a údržbu medzi oceľovými priehradovými plášťami a priestorovými rámami?
Pri rovnakom rozpätí ponúka zakrivený povrch mriežkového plášťa vynikajúce samočistiace schopnosti, čím sa znižujú ročné náklady na čistenie strechy o 45 %. Okrem toho axiálne zaťažené členy netrpia ohybom spôsobeným únavou, čo eliminuje potrebu konštrukčného vystuženia do 30 rokov; teda výkon O&M je oveľa lepší ako výkon rámov s plochým priestorom.
Výhody služby HAISHENG
1. Výber a návrh konštrukcie vopred: Predpredajné služby zahŕňajú poskytovanie doplnkových špecializovaných výkresov na usporiadanie ložísk a vystuženie prstencových nosníkov – na základe miestnych parametrov vetra/snehu, seizmickej intenzity a geologických podmienok – aby sa predišlo chybám návrhu, pokiaľ ide o priečny odpor základov.
2. Komplexná dvojjazyčná dokumentácia: Poskytovanie úplnej dokumentácie v angličtine aj čínštine – vrátane materiálových správ, správ o ultrazvukovom testovaní (UT) zvarov, certifikátov o galvanizácii a výpočtov inštalačnej konštrukcie – na priame splnenie požiadaviek zahraničných dozorcov a colného odbavenia.
3. Ochranné balenie pre cezhraničnú prepravu: Guľové uzly sú jednotlivo zabalené v bublinkovej fólii; štíhle prvky sú zviazané na oceľových stojanoch s ochrannými rohmi; a všetky položky sú vybavené zapečateným obalom odolným voči slanej vode, ktorý je vhodný pre námornú prepravu.
4. 24/7 dvojjazyčná vzdialená technická príručka: Podpora videa v reálnom čase pokrývajúca vyrovnávanie klzných ložísk, postupné uťahovanie skrutiek a spájanie prstencových nosníkov.
5. Komplexné záručné krytie: 5-ročná štrukturálna záruka na hlavné prvky; antikorózne záruky na žiarovo zinkovaný náter (15 rokov pre vnútrozemské oblasti, 8 rokov pre pobrežné oblasti); a doživotná dostupnosť náhradných dielov pre spojovacie uzly.
Hot Tags: Štruktúra oceľovej priehradovej škrupiny s dlhým rozpätím, výrobca, dodávateľ, zákazka
Obráťte sa na čínskeho dodávateľa konštrukčných oceľových komponentov, obkladových komponentov oceľových konštrukcií a spojovacích prvkov z ocele konštrukčnej ocele. Náš profesionálny predajný tím odpovie s podrobnou cenovou ponukou, parametrami produktu a plánom dodania do 24 hodín, aby vyhovoval vašim požiadavkám na hromadné obstarávanie.
Súbory cookie používame, aby sme vám poskytli lepší zážitok z prehliadania, analyzovali návštevnosť stránok a prispôsobili obsah. Používaním tejto stránky súhlasíte s naším používaním cookies.Zásady ochrany osobných údajov