Proiectarea, avantajele și aplicațiile depozitelor cu structuri metalice cu deschidere mare

Datorită schimbărilor din sectoarele industriale și de depozitare logistică, cererea pentru spații mari și clădiri extrem de flexibile este în creștere în zilele noastre. Acest lucru i-a determinat pe oameni să prefere clădirile mari cu structuri din oțel pentru a satisface aceste nevoi, deoarece clădirile cu structuri din oțel posedă proprietăți fizice și inginerești unice. Clădirile cu structuri de oțel cu deschidere mare-au devenit o soluție ideală pentru a răspunde cererii de utilizare a spațiului mare, iar utilizarea unor astfel de clădiri cu design de aspect „fără coloane-, complet deschise” a schimbat metodele de depozitare în domeniile depozitare, producție și logistică. Acest capitol va efectua o evaluare-detaliată și cuprinzătoare a clădirilor cu structuri de oțel de-cuprinzări mari, inclusiv definirea acestora, caracteristicile de proiectare, tipurile, avantajele de bază și aplicațiile lor în utilizare practică.

Ce sunt structurile de oțel cu deschidere mare-și clădirile cu structuri de oțel-nete-de deschidere mare?

1. Structură de oțel cu deschidere mare

Structurile de oțel cu deschidere mare se referă la forme arhitecturale care se întind pe mai mult de 30 de metri pe orizontală. Sunt structuri cu forme spațiale tri-dimensionale și posedă caracteristici tri-dimensionale de încărcare-sub sarcină. Acestea au avantajele unei încărcături rezonabile-, greutate proprie ușoară-, costuri reduse și forme structurale diverse. Sunt utilizate pe scară largă în depozite, centre logistice, hangare de avioane, stadioane, ateliere mari și alte scenarii.

Rezistența ridicată, rezistența ridicată și caracteristicile ușoare ale oțelului permit structurilor din oțel să aibă deschideri de peste 30 de metri, 50 de metri sau chiar 80 de metri. Proiectarea modulară și procesul de prefabricare sporesc și mai mult eficiența construcției și stabilitatea calității structurilor din oțel cu deschidere mare.

2. Clădiri mari din oțel cu deschidere clară

Clădirile din oțel cu deschidere mare (structuri de oțel cu deschidere mare-cu deschidere liberă) reprezintă forma avansată a structurilor-de oțel cu deschidere mare. Mai exact, ele se referă la clădiri-cu deschidere mare, fără coloane interioare, de obicei cu o deschidere de peste 45 de metri (150 de picioare), iar unele proiecte pot atinge o deschidere liberă de peste 80 de metri. Acest design elimină complet împărțirea spațiului pe coloane interne, realizând o deschidere completă fără nicio obstacol și se poate adapta perfect scenariilor precum sistemele automate de depozitare (AS/RS), depozitarea mașinilor grele și instalarea de echipamente mari.

În comparație cu structurile obișnuite din oțel cu deschidere mare-, avantajul principal al clădirilor din oțel cu deschidere mare constă în maximizarea utilizării spațiului - nu există nicio obstacol de coloane în interior, permițând trecerea liberă a stivuitoarelor, roboților AGV, macaralelor etc., iar rafturile pot fi aranjate conform planului optim, îmbunătățind semnificativ eficiența muncii și capacitatea de depozitare.

3. Scenarii de aplicare a clădirilor cu deschidere mare

Pe lângă domeniile obișnuite ale depozitării și logisticii, structurile de oțel{0}}cu deschidere mare sunt, de asemenea, aplicate pe scară largă în:
Aerospațial: Spații mari pentru hangare de avioane și terminale aeroportuare;
Industria grea: Ateliere de fabricare a mașinii grele și fabrici de asamblare a echipamentelor;
Comerț electronic: centre mari de sortare logistică și centre automate de stocare;
Clădiri publice: gimnazii, centre de convenții, săli mari de așteptare;
Scenarii speciale: depozite de ajutor de urgență în caz de dezastre, locații temporare pentru evenimente la scară mare{0}}etc.

Caracteristicile de proiectare de bază ale structurii de oțel cu deschidere mare

1. Sistem structural principal

Formele structurale de bază ale structurilor-de oțel cu deschidere mare includ în principal două tipuri:structura de cadru portal și structura de ferme:
Structura cadrului portal este un sistem structural tradițional, care prezintă o transmisie simplă a forței, cale clară de transmisie a forței, fabricare rapidă a componentelor, ușurință în procesare din fabrică și perioadă scurtă de construcție. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în facilități publice industriale, comerciale și culturale și de divertisment și în alte clădiri industriale și civile și poate satisface nevoile celor mai multe clădiri-de dimensiuni mari.
O structură de fermă este un tip de structură format din biele la ambele capete cu balamale. Armatura, compusă din tije drepte, are în general o structură plană sau spațială cu unități triunghiulare. Elementele fermei suportă în principal tensiune sau compresie axială, utilizând astfel pe deplin rezistența materialului. Când deschiderea este mare, poate economisi materiale în comparație cu grinzile solide-web, poate reduce greutatea proprie-și crește rigiditatea.

2. Selectarea materialului

3. Producție prefabricată și tehnologie de conectare cu șuruburi

Componentele de bază ale structurilor de oțel cu -cuprinderi mari (stâlpi de oțel, grinzi de oțel, unități de ferme etc.) sunt toate produse în fabrică prin prelucrare CNC, cu eroarea de precizie controlată cu ±2 mm. Instalarea-la fața locului utilizează șuruburi de-înaltă rezistență pentru conectare, necesitând doar o cantitate mică de sudură sau chiar deloc, îmbunătățind semnificativ eficiența construcției și reducând perioada de construcție cu mai mult de 50%, evitând în același timp riscurile de calitate cauzate de sudarea la fața locului-.

4. Design de optimizare a încărcăturii

Structurile cu deschidere mare-trebuie să suporte mai multe sarcini, cum ar fi greutatea proprie, greutatea încărcăturii, acumularea de zăpadă, forța vântului și cutremure. În timpul etapei de proiectare, trebuie efectuate calcule precise de sarcină. Sarcinile permanente includ greutatea proprie a structurii, greutatea materialelor acoperișului și pereților și greutatea echipamentului fix, etc. Sarcinile variabile trebuie calculate în mod specific pe baza caracteristicilor regionale - în zonele cu zăpadă mare-(cum ar fi Norvegia și Canada), o rată de recurență de 50-ani și o sarcină de zăpadă de până la 40 kg/㎡ ar trebui să fie considerată. În zonele de coastă cu taifun, trebuie calculată forța orizontală generată de vânturile peste nivelul 12. În zonele predispuse la-cutremur, trebuie respectate codurile seismice locale. Sarcinile accidentale includ forțe de impact instantanee în timpul ridicării echipamentului, încărcături de acumulare de apă de ploaie și alte situații. Prin astfel de calcule precise, proiectanții pot optimiza dimensiunile secțiunii transversale ale componentelor și dispunerea suporturilor, asigurând stabilitatea și siguranța structurii în medii extreme și, în același timp, evită eficient risipa de materiale.

5. Hidroizolație, conservare a căldurii și protecție împotriva incendiilor

Pentru hidroizolarea structurilor de oțel cu deschidere mare-, ar trebui să fie selectate foi acoperite cu-intemperii-cu rezistență ridicată la intemperii-sau membrane de impermeabilizare TPO/PVC. Optimizați etanșarea coamelor acoperișului, a jgheaburilor și a altor îmbinări și asigurați o construcție standardizată. Pentru izolație se poate alege vată de sticlă, vată de stâncă și alte materiale de izolare. Folosiți plăci de izolare cu miez sau metode de umplere-la fața locului și luați măsuri bune de etanșare la umiditate-. Pentru protecția împotriva incendiilor, aplicați mai întâi acoperiri ignifuge pe structura de oțel, acoperiți-o cu plăci ignifuge etc., pentru protecție împotriva incendiilor. În același timp, îmbunătățiți sistemele de alarmă și stingere a incendiilor și planificați rute rezonabile de evacuare.

Avantajele de bază ale structurii de oțel cu deschidere mare

1. Rezistență ridicată și greutate redusă, cu o capacitate remarcabilă de încărcare-

Rezistența la tracțiune a oțelului poate ajunge la 355–690 MPa, care este de 10–20 de ori mai mare decât a materialelor din beton, în timp ce densitatea sa este de doar o-treime din cea a betonului. Această caracteristică permite structurilor-de oțel cu deschideri mari să atingă deschideri super{-de peste 30 de metri, menținând în același timp o greutate totală semnificativ mai mică decât structurile din beton. Acest lucru poate reduce foarte mult costul de investiție al ingineriei fundației. De exemplu, nu este necesară excavarea adâncă a gropii de fundație; utilizarea fundațiilor independente poate îndeplini cerințele-de încărcare, potrivite în special pentru zonele cu condiții geologice medii.

2. Prefabricare și asamblare, construcție eficientă

Toate componentele de bază ale structurilor-de oțel cu deschidere mare sunt standardizate și prefabricate în fabrică. Construcția-la fața locului necesită doar asamblare și conexiuni cu șuruburi, cu un proces simplu și eficient, care poate scurta semnificativ perioada de construcție și poate accelera punerea în funcțiune a proiectului.
Mai exact, pentru un depozit cu structură de oțel cu o lungime de 3.000 de metri pătrați-, perioada de construcție durează doar 30-45 de zile, în timp ce un depozit de beton de dimensiuni similare necesită 180-240 de zile. Costul forței de muncă pentru construirea unui depozit cu structură de oțel poate fi redus cu 40%.

3. Verde și ecologic, în conformitate cu tendința de dezvoltare durabilă

Oțelul este un material 100% reciclabil și reutilizabil. Rata de reciclare a oțelului pentru structurile-de oțel cu deschidere mare poate ajunge la peste 95%. După ce clădirea este demolată, oțelul poate fi reprocesat și reutilizat și nu vor fi generate deșeuri de construcție. În același timp, în timpul construcției structurilor din oțel, zgomotul este scăzut, iar praful este mai mic, iar impactul asupra mediului înconjurător este mult mai mic decât cel al structurilor din beton - cantitatea de praf și zgomot produsă în timpul construcției din beton este de 3-5 ori mai mare decât cea a construcției structurilor din oțel.

4. Flexibil și adaptabil, capabil să se adapteze la ajustările dinamice ale afacerii

Structura de oțel cu deschidere mare-, cu designul său modular, posedă o flexibilitate și scalabilitate extrem de ridicată și poate adapta perfect schimbările dinamice ale afacerii întreprinderii - layout-ul deschis fără coloane poate fi reconfigurat oricând în funcție de nevoi, de exemplu, transformând de la depozitare la atelier de producție, sau ajustarea flexibilă a densității și aranjamentului raftului; în același timp, acceptă extinderea rapidă a deschiderii sau a zonei prin asamblarea modulelor, de exemplu, extinderea cu 20 de metri față de deschiderea inițială de 45 de metri sau adăugarea a 3.000 de metri pătrați în afara spațiului existent de 5.000 de metri pătrați, iar procesul de extindere nu va afecta funcționarea normală; pentru scenarii cu cerințe mobile precum depozite temporare pentru proiecte de inginerie și locuri de expoziție, poate fi de asemenea rapid demontat, iar componentele pot fi transportate într-o nouă locație și reasamblate pentru reutilizare, cu o rată de reutilizare de peste 90%.

5. De lungă durată-și rentabile-pentru o funcționare pe termen lung-

După ce a fost tratat cu galvanizare la cald-sau vopsea cu fluorocarbon pentru prevenirea coroziunii, oțelul poate rezista în mod eficient la diverse medii corozive, cum ar fi ploaie, zăpadă, stropi de sare și umiditate, cu o durată de viață de 15-25 de ani, depășind cu mult cei 5-8 ani ai structurilor din cărămidă și lemn. În același timp, structurile din oțel au o rezistență puternică și sunt mai puțin susceptibile de a crapa sau de a se deforma în timpul utilizării zilnice, ceea ce face întreținerea foarte simplă. Sunt necesare doar verificări regulate ale etanșeității șuruburilor și integrității acoperirilor, iar costul anual de întreținere este de doar o-treime din cel al depozitelor de beton.
Luați ca exemplu un depozit cu structură de oțel de-întindere mare într-o zonă tropicală și ploioasă a Thailandei. Această clădire a adoptat o schemă de prevenire a coroziunii de galvanizare la cald-combinată cu vopsea cu fluorocarbon. După 6 ani de utilizare, nu au existat urme evidente de rugină, iar costul anual de întreținere a fost de doar 3.000 USD; în timp ce depozitele de beton de aceeași scară din zona înconjurătoare aveau un cost anual de întreținere de până la 8.000 USD.

6. Puternic în rezistență la dezastre, capabil să facă față cu calm condițiilor meteorologice extreme

Oțelul are un modul elastic ridicat și o duritate excelentă. Când se confruntă cu dezastre extreme, cum ar fi cutremure și taifunuri, poate absorbi forța de impact prin deformarea sa ușoară, prevenind prăbușirea generală a structurii. Siguranța sa este mult mai mare decât cea a structurilor din beton care sunt fragile și predispuse la crăpare și prăbușire.
Există cazuri reale care să susțină acest lucru: un depozit cu structură de oțel de-întindere mare într-un port din Okinawa, Japonia, a fost proiectat conform standardului de rezistență la un taifun cu 12 niveluri. În timpul trecerii Taifunului „Mavah” în 2023 (cu o viteză maximă a vântului de 185 km/h), structura principală a clădirii a rămas intactă; în timp ce cele trei depozite de beton din jur au suferit toate daune grave, cum ar fi prăbușirea pereților și răsturnarea acoperișului. În plus, datele de la cutremurul Wenchuan din China arată, de asemenea, că rata de supraviețuire a structurilor din oțel este mult mai mare decât cea a structurilor din beton, confirmând pe deplin performanțele sale remarcabile de rezistență la seism.

Cazul de aplicare global clasic al structurii de oțel cu deschidere mare

Cazul 1: hub-ul logistic al Amazon din Ohio, SUA

Acest hub logistic are o suprafață totală de construcție de 100.000 de metri pătrați. Întregul spațiu interior este liber de orice obstacol de coloane, iar capacitatea de depozitare a depozitului este de până la 5 milioane de articole. Eficiența sortării mărfurilor a crescut cu 40%, făcându-l un proiect de referință pentru aplicațiile de-construcții din oțel de mare amploare în sectorul logistic global de comerț electronic-.

Cazul 2: Centrul SkyRail din Frankfurt din Germania

Această clădire folosește un sistem unic de structură de oțel spațială curbată. Materialul principal este oțel-aliat de înaltă-rezistență, care poate rezista la -medii reci de 30 de grade. Pe lângă satisfacerea nevoilor de transport, structura de oțel cu deschidere mare, cu o formă arhitecturală netedă, o face și o clădire de reper în zona locală.

Cazul 3: Stadionul Național Beijing

Stadionul principal pentru Jocurile Olimpice de la Beijing din 2008 a fost construit cu o structură spațială. Structura sa distinctă de oțel, asemănătoare plasei-, a creat un aspect deosebit de distinctiv, în timp ce a obținut stabilitate structurală pe o deschidere mare. Întreaga locație are o deschidere de până la 343 de metri, cu un interior care este un spațiu mare deschis, fără coloane, capabil să găzduiască aproape 100.000 de spectatori.

Cazul 4: O unitate de depozitare frigorifică în Norvegia

Adoptă o structură de oțel de 40-metri-cu deschidere mare-, combinată cu un acoperiș abrupt de 40 de grade și un sistem de cabluri de topire a zăpezii-, care poate îndepărta rapid zăpada și poate preveni deteriorarea prin presiune. Corpul principal folosește oțel-de înaltă rezistență Q355B și un sistem de susținere cu interblocare pentru a spori stabilitatea. După ce a fost dat în folosință timp de 5 ani, a trecut prin 3 furtuni majore de zăpadă, iar niciuna dintre structuri nu s-a deformat sau acoperișul nu s-a scurs. Performanța sa împotriva zăpezii o depășește cu mult pe cea a depozitelor tradiționale de beton.

Întrebări frecvente privind structura de oțel cu deschidere mare

1. Ce este o structură de oțel cu deschidere mare-? Cât de mare este considerată „întindere mare”?

O structură de oțel cu deschidere mare-se referă la o structură de clădire în care oțelul este componenta principală care suportă sarcina-și deschiderea orizontală atinge 30 de metri sau mai mult. În industrie, 30 de metri este, în general, considerată standardul pentru definirea unei clădiri-cu deschidere mare, în timp ce deschiderea clădirilor mari-de oțel (cladiri din oțel fără coloane mijlocii) este de obicei peste 45 de metri.

2. Cât de lungă este durata de viață a unei structuri de oțel-cu deschidere mare? Costul de întreținere este mare?
Dacă structura de oțel cu deschidere mare-a suferit un tratament anti-coroziv standardizat, cum ar fi galvanizarea la cald-, durata de viață a acesteia poate ajunge la 15-25 de ani; întreținerea zilnică este relativ simplă și necesită doar verificarea o dată pe an dacă șuruburile sunt slăbite și dacă stratul de suprafață este intact. Costul anual de întreținere este de aproximativ 0,5% până la 1% din costul total de construcție al clădirii.

3. Cât durează perioada de construcție a structurii-de oțel cu deschidere mare? Cât timp va dura pentru a finaliza un depozit de 3.000㎡?
Structura de oțel cu deschidere mare-este construită folosind o metodă de prefabricare din fabrică +-asamblare pe șantier, ceea ce duce la o perioadă de construcție relativ scurtă.
Luând ca exemplu depozitul de oțel cu o lungime mare de 3.000㎡-, proiectarea durează 10 până la 15 zile, producția din fabrică durează 15 până la 20 de zile, iar instalarea la fața-la fața locului durează 10 până la 15 zile. Durata totală a proiectului este de aproximativ 35 până la 50 de zile.
Dacă se utilizează o structură de oțel cu deschidere mare-coloană-(clădiri din oțel cu deschidere mare) sau o structură de ferme, durata totală poate fi prelungită cu 10 până la 15 zile. Cu toate acestea, chiar și așa, este încă mult mai scurtă decât perioada de construcție a unui depozit de beton (180 până la 240 de zile).

4. Este oțelul 100% reciclabil? Structura de oțel cu deschidere mare-este mai ecologică decât betonul?
Da, oțelul este un material 100% reciclabil și reutilizabil. Rata de reciclare a oțelului în structurile-de oțel cu deschidere mare poate ajunge la peste 95%, în timp ce rata de reciclare a betonului este de numai aproximativ 30%. În plus, construcția structurilor din oțel generează mai puțin zgomot și mai puțin praf, iar consumul de energie în timpul procesului de construcție este cu 40% mai mic decât cel al structurilor din beton. Poate fi considerată o soluție arhitecturală mai ecologică.

Concluzie

În zilele noastre, sectoarele industriale și logistice se dezvoltă rapid, iar cerințele oamenilor pentru clădiri devin din ce în ce mai clare - își doresc spații mai mari, metode de utilizare mai flexibile și eficiență mai mare. Structurile de oțel cu deschidere mare-îndeplinesc cu precizie aceste cerințe. Sunt puternice, ușoare și pot fi prefabricate în fabrică și apoi asamblate pe-site-ul. De asemenea, este foarte convenabil să se extindă mai târziu. În special structurile de oțel cu deschidere mare-fără coloane, nu există coloane care blochează întregul spațiu, ceea ce aduce o mare comoditate în domenii precum depozitarea automată și depozitarea mașinilor grele, îmbunătățind considerabil eficiența muncii.

Dacă plănuiți un proiect de clădire cu -construcții mari și aveți nevoie de structuri-de oțel cu deschidere mare personalizate sau clădiri din oțel cu deschidere-de mari dimensiuni, fără stâlpi, vă rugăm să contactați echipa noastră de profesioniști. Vă vom oferi un serviciu complet de proces-de la proiectare, producție, instalare până la întreținere, pe baza cerințelor dvs. de depozitare, condițiilor climatice regionale și planificarea bugetului, ajutându-vă să creați un spațiu de clădire-de lungă durată eficient, sigur și durabil!

Contactați acum