מבנה מבנההוא מבנה העשוי מחומרי פלדה והוא אחד הסוגים העיקריים של מבני בנייה. המבנה מורכב בעיקר מקורות פלדה, עמודי פלדה, מסבכי פלדה ורכיבים נוספים העשויים מחלקי פלדה ומלוחות פלדה, ומאמץ תהליכי הסרת חלודה ומניעת חלודה כגון סילאן, זרחון מנגן טהור, שטיפת מים וייבוש וגלוון. ריתוכים, ברגים או מסמרות משמשים בדרך כלל לחיבור הרכיבים או החלקים. בגלל משקלו הקל והבנייה הפשוטה, הוא נמצא בשימוש נרחב במפעלים גדולים, מקומות, בניינים סופר רבי קומות, גשרים ותחומים אחרים. מבני פלדה נוטים לחלודה. בדרך כלל, מבני פלדה צריכים להיות נטולי חלודה, מגולוונים או צבועים, ומתוחזקים באופן קבוע.
הַגדָרָה
פלדה מאופיינת בחוזק גבוה, משקל קל, קשיחות כללית טובה ועמידות חזקה בפני עיוותים, ולכן היא מתאימה במיוחד לבניית מבנים בטווח רחב, סופר-גבוה וסופר-כבד; החומר הוא בעל הומוגניות טובה ואיזוטרופיה, והוא גוף אלסטי אידיאלי, התואם בצורה הטובה ביותר את ההנחות הבסיסיות של מכניקה הנדסית כללית; החומר הוא בעל פלסטיות וקשיחות טובה, יכול להיות בעל עיוות גדול ויכול לעמוד בעומסים דינמיים; תקופת הבנייה קצרה; יש לו דרגת תיעוש גבוהה וניתן לייצר אותו בדרגה גבוהה של מיכון.
מבני פלדה צריכים ללמוד פלדה בעלת חוזק גבוה כדי לשפר מאוד את חוזק נקודת התפוקה שלהם; בנוסף, יש לגלגל סוגים חדשים של פלדה, כגון פלדה בצורת H (הידועה גם כפלדת אוגן רחבה) ופלטות פלדה בצורת T ופלדה גלית כדי לענות על הצרכים של מבנים רחבי-טווח ובניינים סופר-גבוהים.
בנוסף, קיימת מערכת מבנה פלדה קלה ללא גשרים תרמיים. הבניין עצמו אינו חוסך באנרגיה. טכנולוגיה זו משתמשת במחברים מיוחדים חכמים כדי לפתור את בעיית הגשרים הקרים והחמים בבניין; מבנה המסבך הקטן מאפשר מעבר לכבלים וצינורות מים דרך הקיר, דבר נוח לבנייה ולקישוט.
תכונות
1. חוזק חומר גבוה ומשקל קל
לפלדה חוזק גבוה ומודול אלסטי גבוה. בהשוואה לבטון ועץ, יחס הצפיפות שלו לחוזק התשואה נמוך יחסית. לכן, באותם תנאי לחץ, למבנה הפלדה יש חתך קטן ומשקל קל, שקל לשינוע ולהתקנה. הוא מתאים למבנים בעלי טווחים גדולים, גבהים גבוהים ועומסים כבדים.
2. פלדה בעלת קשיחות טובה, פלסטיות, חומר אחיד ואמינות מבנית גבוהה
מתאים לנשיאת פגיעה ועומסים דינמיים, עם התנגדות סיסמית טובה. המבנה הפנימי של הפלדה הוא אחיד וקרוב לגוף הומוגני איזוטרופי. ביצועי העבודה בפועל של מבנה הפלדה תואמים יותר את תורת החישוב. לכן, למבנה הפלדה יש אמינות גבוהה.
3. דרגת מיכון גבוהה בייצור והתקנה של מבנה פלדה
רכיבי מבנה פלדה קלים לייצור במפעלים והרכבה באתר. המוצרים המוגמרים של רכיבי מבנה פלדה ממוכנים המיוצרים במפעלים הינם 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 המרותך, ניתן להפוך אותו למיכלי לחץ גבוה, מכלי שמן גדולים, צינורות לחץ וכו' עם אטימות טובה ומים.
5. מבנה הפלדה עמיד בחום אך לא עמיד בפני אש
כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-150℃, תכונות הפלדה משתנות מעט. לכן, מבנה פלדה מתאים לבתי מלאכה חמים, אך כאשר פני המבנה נתונים לקרינת חום של כ-150℃, יש להגן עליו באמצעות לוחות בידוד חום. כאשר הטמפרטורה היא 300 ℃-400 ℃, החוזק ומודול האלסטיות של הפלדה ירדו באופן משמעותי. כאשר הטמפרטורה היא סביב 600℃, חוזק הפלדה שואף לאפס. בבניינים עם דרישות מיוחדות להגנה מפני אש, מבני פלדה חייבים להיות מוגנים על ידי חומרים עקשן כדי לשפר את רמת העמידות באש.
6. עמידות ירודה בפני קורוזיה של מבנה הפלדה
במיוחד בסביבות מדיה לחות וקורוזיביות, קל להחליד. בדרך כלל, מבני פלדה צריכים להיות עמידים בפני חלודה, מגולוונים או צביעה, ולתחזוקה שוטפת. עבור מבני פלטפורמה ימית במי ים, נדרשים אמצעים מיוחדים כגון "הגנה על האנודה של בלוק אבץ" למניעת קורוזיה.
7. פחמן נמוך, חיסכון באנרגיה, ירוק וידידותי לסביבה, לשימוש חוזר
הריסת מבני פלדה כמעט ולא תיצור פסולת בניין, וניתן למחזר פלדה ולעשות שימוש חוזר.
מהכיפה המפוארת של מקומות רחבי טווח ועד לקו הרקיע האנכי של בניינים רבי קומות, מבנה הפלדה הפך לסמל חשוב של הציוויליזציה האדריכלית המודרנית עם התכונות המכניות המצוינות והיתרונות התעשייתיים שלו. למרות האתגרים הטבעיים של עמידות בפני אש ועמידות בפני קורוזיה, חסרונות אלו מתגברים בזה אחר זה עם פיתוח פלדה בעלת חוזק גבוה, חדשנות בטכנולוגיה נגד קורוזיה ופריצות דרך בטכנולוגיה למניעת שריפות. במיוחד בהנחיית מטרת "פחמן כפול", מבנה הפלדה, בעל מאפיינים דלי פחמן, ידידותיים לסביבה וניתנים למחזור, תואם באופן עמוק עם הרעיון של בנייה ירוקה. הטכנולוגיות החדשניות שלה, כגון מערכת נטולת גשרים תרמיים ובנייה מודולרית, מצביעות גם על הכיוון העתידי של תיעוש מבנים.
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 הליבה המניע את השינוי במרחב העירוני. ממפעלי תעשייה ועד מבנים ציוני דרך, מפרויקטי גשרים ועד פלטפורמות ימיות, "שלד נושם" זה ממשיך לכתוב אגדה של שילוב קשיחות וגמישות בהיסטוריה של האדריכלות עם יכולת ההסתגלות האינסופית שלו. במבט לעתיד, עם איטרציה מתמשכת של מדע החומר וטכנולוגיית הבנייה, מבני פלדה בוודאי יתמכו בדמיון האנושי של החלל במגוון רחב יותר של תחומים, מה שיהפוך כל בניין לסימן של הזמנים שבהם טכנולוגיה ואסתטיקה מתקיימים במקביל.
זמן פרסום: 16 באפריל 2025