חדשות - בניין מבנה פלדה איכותי זקוק לחומרים

בניית מבני פלדהמשתמשים בפלדה כמבנה נושא עומס עיקרי (כגון קורות, עמודים ומסבכים), בתוספת רכיבים שאינם נושאי עומס כגון בטון וחומרי קירות. יתרונותיה העיקריים של פלדה, כגון חוזק גבוה, משקל קל ויכולת מיחזור, הפכו אותה לטכנולוגיה מרכזית באדריכלות מודרנית, במיוחד עבור מבנים גדולים, רבי קומות ותעשייתיים. מבני פלדה נמצאים בשימוש נרחב באצטדיונים, אולמות תצוגה, גורדי שחקים, מפעלים, גשרים ויישומים אחרים.

צורות מבניות עיקריות

יש לבחור את הצורה המבנית של מבנה פלדה בהתאם לתפקוד המבנה (כגון מוטת גובה, עומס). הסוגים הנפוצים הם כדלקמן:

צורה מבנית	עקרון הליבה	תרחישים רלוונטיים	מקרה טיפוסי
מבנה המסגרת	מורכב מקורות ועמודים המחוברים באמצעות מפרקים קשיחים או צירים ליצירת מסגרות מישוריות, הנושאות עומסים אנכיים ועומסים אופקיים (רוח, רעידת אדמה).	בנייני משרדים רבי קומות/רבי קומות, מלונות, דירות (בדרך כלל בגובה ≤ 100 מטר).	מגדל 3B של מרכז הסחר העולמי של סין (מסגרת חלקית)
מבנה מסבך	מורכב מאלמנטים ישרים (למשל, פלדת זווית, פלדה עגולה) המעוצבים ליחידות משולשות. הוא מנצל את יציבותם של משולשים להעברת עומסים, תוך הבטחת פיזור כוח אחיד.	מבנים גדולים (טווח: 20-100 מטר): אולמות ספורט, אולמות תצוגה, סדנאות מפעל.	גג האצטדיון הלאומי (קן הציפור)
מבנה קליפת מסבך/סריג חלל	נוצר על ידי מספר איברים המסודרים בתבנית קבועה (למשל, משולשים שווי צלעות, ריבועים) לרשת מרחבית. הכוחות מפוזרים במרחב, מה שמאפשר שטחי כיסוי גדולים.	מבנים בעלי טווח רחב במיוחד (טווח: 50-200 מטר): טרמינלים לשדות תעופה, מרכזי כנסים.	גג טרמינל 2 של נמל התעופה גואנגג'ואו באייון
מבנה מסגרת קשיח של פורטל	מורכב מעמודי מסגרת קשיחים וקורות ליצירת מסגרת בצורת "שער". בסיסי העמודים בדרך כלל תלויים בצירים, ומתאימים לנשיאת עומסים קלים.	מפעלי תעשייה חד-קומתיים, מחסנים, מרכזים לוגיסטיים (רוחב: 10-30 מטר).	סדנת ייצור של מפעל רכב
מבנה ממברנת הכבלים	משתמש בכבלים מפלדה בעלי חוזק גבוה (למשל, כבלי פלדה מגולוונים) כמסגרת נושאת עומס, מכוסה בחומרי ממברנה גמישים (למשל, ממברנת PTFE), הכוללים גם העברת אור וגם יכולות טווח עבודה גדול.	מבני נוף, אולמות ספורט עם קרום אוויר, חופות לתחנות תשלום.	אולם השחייה של מרכז הספורט המזרחי של שנגחאי

חומרים עיקריים

הפלדה המשמשת במבני מבנה פלדהיש לבחור אותם בהתבסס על דרישות העומס המבני, תרחיש ההתקנה והיעילות הכלכלית. הם מסווגים בעיקר לשלוש קטגוריות: לוחות, פרופילים וצינורות. תת-קטגוריות ומאפיינים ספציפיים הם כדלקמן:

א. צלחות:
1. לוחות פלדה עבים
2. לוחות פלדה דקים-בינוניים
3. לוחות פלדה מעוצבים

II. פרופילים:
(I) פרופילים מגולגלים בחום: מתאימים לרכיבים נושאי עומס ראשוניים, המציעים חוזק וקשיחות גבוהים
1. קורות I (כולל קורות H)
2. פלדת תעלות (קורות C)
3. פלדת זווית (קורות L)
4. פלדה שטוחה
(II) פרופילים בעלי דופן דקה בעיצוב קר: מתאים לרכיבים קלים ומארזים, ומציעים משקל עצמי נמוך
1. קורות C מעוצבות בקור
2. קורות Z בעיצוב קר
3. צינורות מרובעים ומלבניים בעיצוב קר

ג. צינורות:
1. צינורות פלדה חלקים
2. צינורות פלדה מרותכים
3. צינורות מרותכים ספירלית
4. צינורות פלדה בצורת מיוחדת

יתרון במבנה פלדה

חוזק גבוה, משקל קלחוזקי המתיחה והדחיסה של פלדה גבוהים משמעותית מבטון (כפי 5-10 מזה של בטון). בהינתן אותן דרישות נשיאת עומס, רכיבי מבנה פלדה יכולים להיות קטנים יותר בחתך רוחב וקלים יותר במשקל (כ-1/3-1/5 מזה של מבני בטון).

בנייה מהירה ותיעוש גבוה: מבני פלדהרכיבים (כגון קורות H ועמודי קופסה) ניתנים לתקינה וליייצור במפעלים בדיוק של מילימטר. הם דורשים רק הברגה או ריתוך להרכבה באתר, מה שמבטל את הצורך בתקופת ייבוש כמו בטון.

ביצועים סייסמיים מצויניםפלדה מפגינה גמישות מצוינת (כלומר, היא יכולה להתעוות באופן משמעותי תחת עומס מבלי להישבר פתאום). במהלך רעידות אדמה, מבני פלדה סופגים אנרגיה באמצעות עיוות משלהם, מה שמפחית את הסיכון לקריסת מבנים כללית.

ניצול שטח גבוהחתכי הרוחב הקטנים של רכיבי מבנה פלדה (כגון עמודים צינוריים מפלדה וקורות H בעלות אוגן צר) מפחיתים את החלל התופסים קירות או עמודים.

ידידותי לסביבה וניתן למחזור בקלותלפלדה יש אחד משיעורי המיחזור הגבוהים ביותר מבין חומרי הבניין (מעל 90%). ניתן לעבד מחדש ולעשות שימוש חוזר במבני פלדה מפורקים, מה שמפחית את פסולת הבנייה.