מבנה יתדהוא מבנה העשוי מחומרי פלדה והוא אחד מסוגי מבני הבנייה העיקריים. המבנה מורכב בעיקר מקורות פלדה, עמודי פלדה, מסבכי פלדה ורכיבים אחרים העשויים מחתכי פלדה ולוחות פלדה, ומאמץ תהליכי הסרת חלודה ומניעת חלודה כגון סיליניזציה, פוספטציה של מנגן טהור, שטיפה וייבוש במים וגלוון. ריתוכים, ברגים או מסמרות משמשים בדרך כלל לחיבור הרכיבים או החלקים. בשל משקלו הקל ובנייתו הפשוטה, הוא נמצא בשימוש נרחב במפעלים גדולים, אתרים, בנייני קומות רבי קומות, גשרים ותחומים אחרים. מבני פלדה נוטים לחלודה. באופן כללי, מבני פלדה צריכים להיות ללא חלודה, מגולוונים או צבועים, ולתחזק אותם באופן קבוע.
הַגדָרָה
פלדה מאופיינת בחוזק גבוה, משקל קל, קשיחות כללית טובה ועמידות חזקה לעיוות, ולכן היא מתאימה במיוחד לבניית מבנים בעלי מוטת גובה גדולה, גבוהים במיוחד וכבדים במיוחד; לחומר יש הומוגניות ואיזוטרופיה טובות, והוא גוף אלסטי אידיאלי, התואם בצורה הטובה ביותר את ההנחות הבסיסיות של מכניקת הנדסה כללית; לחומר יש פלסטיות וקשיחות טובות, יכול להיות בעל עיוות גדול ויכול לעמוד היטב בעומסים דינמיים; תקופת הבנייה קצרה; יש לה רמת תיעוש גבוהה וניתן לייצר אותה ברמת מיכון גבוהה.
מבני פלדה צריכים ללמוד פלדת חוזק גבוה כדי לשפר משמעותית את חוזק נקודת הכניעה שלהם; בנוסף, יש לגלגל סוגים חדשים של פלדה, כגון פלדה בצורת H (הידועה גם כפלדת אוגן רחבה) ופלדה בצורת T ולוחות פלדה גליים כדי לענות על הצרכים של מבנים בעלי טווח רחב ומבנים רבי קומות.
בנוסף, ישנה מערכת מבנה פלדה קלה ללא גשרים תרמיים. הבניין עצמו אינו חוסך באנרגיה. טכנולוגיה זו משתמשת במחברים מיוחדים וחכמים כדי לפתור את בעיית הגשרים הקרים והחמים בבניין; מבנה המסבך הקטן מאפשר מעבר של כבלים וצינורות מים דרך הקיר, דבר הנוח לבנייה ולעיצוב.
תכונות
1. חוזק חומר גבוה ומשקל קל
לפלדה חוזק גבוה ומודול אלסטיות גבוה. בהשוואה לבטון ועץ, יחס הצפיפות לחוזק הכניעה שלה נמוך יחסית. לכן, באותם תנאי מאמץ, למבנה הפלדה חתך רוחב קטן ומשקל קל, קל להובלה והתקנה. הוא מתאים למבנים בעלי מרווחים גדולים, גבהים גבוהים ועומסים כבדים.
2. לפלדה יש קשיחות טובה, פלסטיות, חומר אחיד ואמינות מבנית גבוהה
מתאים לעומסי פגיעה ועומסים דינמיים, עם עמידות סייסמית טובה. המבנה הפנימי של הפלדה אחיד וקרוב לגוף הומוגני איזוטרופי. ביצועי העבודה בפועל של מבנה הפלדה תואמים יותר את תורת החישוב. לכן, למבנה הפלדה אמינות גבוהה.
3. רמה גבוהה של מיכון בייצור והתקנה של מבני פלדה
רכיבי מבנה פלדה קלים לייצור במפעלים ולהרכבה באתר. המוצרים המוגמרים של רכיבי מבנה פלדה ממוכנים המיוצרים במפעלים הם בעלי דיוק גבוה, יעילות ייצור גבוהה, מהירות הרכבה מהירה באתר ותקופת בנייה קצרה. מבנה פלדה הוא מבנה בעל דרגת התיעוש הגבוהה ביותר.
4. ביצועי איטום טובים של מבנה פלדה
מכיוון שניתן לאטום לחלוטין את המבנה המולחם, ניתן לייצר ממנו מיכלי לחץ גבוה, מיכלי שמן גדולים, צינורות לחץ וכו' עם אטימות אוויר ואטימות למים טובים.
5. מבנה פלדה עמיד בחום אך אינו עמיד בפני אש
כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-150 מעלות צלזיוס, תכונות הפלדה משתנות מעט. לכן, מבנה פלדה מתאים לסדנאות חמות, אך כאשר פני השטח של המבנה חשופים לקרינת חום של כ-150 מעלות צלזיוס, יש להגן עליו באמצעות לוחות בידוד חום. כאשר הטמפרטורה היא 300 מעלות צלזיוס-400 מעלות צלזיוס, החוזק ומודול האלסטיות של הפלדה יירדו משמעותית. כאשר הטמפרטורה היא סביב 600 מעלות צלזיוס, חוזק הפלדה נוטה לאפס. במבנים עם דרישות מיוחדות להגנה מפני אש, יש להגן על מבני פלדה באמצעות חומרים חסיני אש כדי לשפר את רמת העמידות באש.
6. עמידות ירודה בפני קורוזיה של מבנה פלדה
במיוחד בסביבות לחות וקורוזיביות, קל להחליד. באופן כללי, מבני פלדה צריכים להיות אטומים בפני חלודה, מגולוונים או צבועים, ותחזוקה קבועה. עבור מבני פלטפורמה ימיים במי ים, נדרשים אמצעים מיוחדים כגון "הגנה מפני אנודת בלוק אבץ" כדי למנוע קורוזיה.
7. דל פחמן, חיסכון באנרגיה, ירוק וידידותי לסביבה, לשימוש חוזר
הריסת מבני פלדה כמעט ולא תייצר פסולת בניין, וניתן למחזר ולעשות שימוש חוזר בפלדה.
מהכיפה המפוארת של אתרים רחבי ידיים ועד לקו הרקיע האנכי של בניינים רבי קומות, מבנה פלדה הפך לסמל חשוב של הציוויליזציה האדריכלית המודרנית בזכות תכונותיו המכניות המצוינות ויתרונותיו התעשייתיים. למרות האתגרים הטבעיים של עמידות באש ועמידות בפני קורוזיה, חסרונות אלה מתגברים בזה אחר זה עם פיתוח פלדה בעלת חוזק גבוה, חדשנות בטכנולוגיית נגד קורוזיה ופריצות דרך בטכנולוגיית מניעת אש. במיוחד בהנחיית מטרת "פחמן כפול", מבנה פלדה, עם תכונותיו דל פחמן, ידידותיות לסביבה וניתנות למחזור, תואם עמוקות את תפיסת הבנייה הירוקה. טכנולוגיות חדשניות כמו מערכת ללא גשרים תרמיים ובנייה מודולרית מצביעות גם על הכיוון העתידי של תיעוש הבנייה.
כאשר המרקם הקר של הפלדה משולב בצורה מושלמת עם אמנות אדריכלית, וכאשר אסתטיקה מכנית ופונקציונליזם מאוזנים, מבנה הפלדה עלה מזמן על החומר עצמו והפך לכוח המרכזי המניע את שינוי המרחב העירוני. ממפעלי תעשייה ועד מבני ציון דרך, מפרויקטים של גשרים ועד לפלטפורמות ימיות, "שלד נושם" זה ממשיך לכתוב אגדה של שילוב קשיחות וגמישות בהיסטוריה של האדריכלות עם יכולת ההסתגלות האינסופית שלה. במבט לעתיד, עם האיטרציה המתמשכת של מדע החומרים וטכנולוגיית הבנייה, מבני פלדה בוודאי יתמכו בדמיון האנושי של המרחב במגוון רחב יותר של תחומים, ויהפכו כל בניין לסימן של התקופה שבה טכנולוגיה ואסתטיקה מתקיימות יחד.
זמן פרסום: 16 באפריל 2025