철강 건설비용 증가 산업의 변화 추세 가운데
초고층 건물, 산업 공장, 다리 같은 현대 건축의 경이로움 뒤에, 구조용 강철이 조용히 짐을 짊어지고 있습니다.응용 프로그램이 포괄적 인 가이드는 철강 구조 건축의 모든 측면을 탐구합니다.
1철강 구조 건물의 개요
구조용 철강 (SS) 은 건설 목적으로 특별히 설계된 철강을 말한다. 강도, 내구성 및 다재다능성으로 현대 건축의 초석이 된다. 건물에서 널리 사용된다.,다리, 그리고 인프라 프로젝트에서, 구조용 철은 지속가능한 건설에 결정적인 역할을 합니다.구조용 철강은 어디에나 존재합니다..
구조적 철강 건물은 주로 빔, 기둥, 트러스 및 프레임으로 구성됩니다. 이러한 구성 요소는 정확한 사양에 따라 제조 및 조립되어 건물의 골격을 형성합니다.높은 강도/중량 비율로 유명하다, 내구성 및 유연성, 구조용 철은 넓은 개방 공간과 복잡한 건축 디자인을 가능하게합니다. 일반적인 응용 분야는 마천루, 창고, 산업 시설, 다리,그리고 스포츠 경기장 모두 특별한 안전성을 충족시키기 위해 신중하게 설계되었습니다, 내구성 및 부하 운반 요구 사항
구조용 철강 건물의 대체 명칭은 붉은 철강 건물, 철강 프레임 건물 및 사전 설계 된 금속 건물 (PEMB) 이다.
2구조용 철강의 주요 특성
건축용 구조용 강철은 다음과 같은 기본적인 특징을 가지고 있습니다.
- 높은 강도/중량 비율:구조용 강철은 초고층 건물과 긴 팽창구조에 있어서 매우 중요한 건물의 총 무게를 최소화하면서 탁월한 지원을 제공합니다.
- 유연성과 유연성:강철 건물은 강압에 휘어지면서 부서지지 않고 구부러질 수 있기 때문에 지진과 강한 바람에 더 잘 견딜 수 있습니다.
- 내구성:습기와 같은 마모와 환경 요인에 저항력 있는 구조용 철은 특히 적절한 부식 보호로 최소한의 장기 유지보수를 필요로 합니다.
- 방화 저항성:본질적으로 방화성이 없지만 구조용 강철은 방화성 코팅이나 클래싱으로 강화되어 화재 확산을 늦추고 대피를 용이하게 할 수 있습니다.
3구조용 철강의 역사적 발전
19세기 중반에 철강 구조물이 등장하기 전에 큰 건물들은 주로 나무, 돌, 벽돌을 사용했다.산업혁명은 철강 구조물의 대량 생산과 비용 절감을 가능하게 한 금속공학 발전을 가져왔다.
이 혁신은 1885년 시카고 주택보험 건물, 세계 최초의 초고층 빌딩을 포함한 최초의 강철 프레임 건물로 이어졌습니다.후속 발전은 고강도 저연금강을 도입, 개선 된 용접 기술, 제조 공정 및 경화 보호
4구조용 철강의 종류와 종류
구조철은 기계적 특성 (강도, 유연성, 구성) 에 따라 표준화 된 사양에 따라 분류됩니다. 주로 ASTM 국제:
- ASTM A36:우수한 용접성과 유연성을 가진 다재다능 한 품질, 빔, 기둥 및 다양한 구조 응용을위한 이상적입니다.
- ASTM A572:다리나 타워와 같은 고강도 구조에 적합한 고강도 저연금강으로, 비교 가능한 성능으로 A36보다 더 강한 강도를 제공합니다.
- A992:고층 건물 및 대형 건물의 넓은 플랜지 빔에 대한 선호 선택
- ASTM A500:일반적으로 홀 구조 섹션 (HSS), 특히 기둥 및 부하 운반 구조에 사용됩니다.
구조용 강철 유형은 다음을 포함한다.
- 탄소강:균형 잡힌 강도, 경제성, 그리고 용접성을 제공하는 표준 선택
- 고강도 저연금강:고성능 애플리케이션을 위한 강화된 강도와 내구성
- 천연강:특히 가혹한 환경 조건에 적합합니다.
5. 구조적 철강 빔 모양
표준화 된 철 profiles는 정확한 차원 및 강도 요구 사항을 충족하는 뜨거운 롤링 프로세스를 통해 건축의 척추를 형성합니다:
- 광선 (W) 빔:넓고 두꺼운 망으로 특징인 이 일반적인 부분들은 건물과 다리의 기둥과 빔으로 사용된다.
- I 빔:"I" 문자와 비슷 한 이 가볍지만 단단 한 빔 은 주거 및 상업 건축물 들 에서 수평 및 수직적 인 지지 를 제공한다.
- H-파일:무거운 H 모양의 구간이 흙 깊숙이 뚫려 안정적인 지층으로 건물 부하를 옮기고 암석을 포함한 어려운 조건에 침투 할 수 있습니다.
- 채널과 각도:C 모양의 채널과 L 모양의 각은 측면 안정성과 부품 연결에 결정적인 2차 프레임 및 지원 기능을 제공합니다.
- 홀드 구조 섹션 (HSS):튜버 모양의 구성원 (삼각형, 사각형, 원형) 은 기둥, 트러스 및 표면에 뛰어난 강도-중량 비율과 미적 호소력을 제공합니다.
- 원판 기둥:표준 빔 용량을 초과하는 긴 팽창과 무거운 부하를 위해 철판을 I 모양의 섹션으로 용접하여 제조된 주문제조 빔.
6구조적 철강 프레임 시스템
프레임 프로세스는 건물의 뼈대를 형성하는 상호 연결된 구성 요소로 시작됩니다.
- 빔:구조적 부하를 운반하는 수평 구성 요소.
- 열:건물 무게를 기초로 옮기는 수직 요소
- 브레이킹 시스템:바람과 지진에 대한 측면 안정성을 제공하는 직사각형 구성 요소 또는 케이블.
- 바닥/붕 시스템:강철 갑판과 돌판이 평평한 표면을 만듭니다.
7연결 방법
기둥과 빔은 볼팅이나 용접을 통해 연결되며 구조 안정성에 매우 중요합니다.부하를 분배하고 콘크리트 슬레이브를 지지하는 것.
에렉션 순서:
- 현장 준비 및 기초 작업
- 기둥 설치 (각면-첫 번째 진행)
- 빔 및 고정 설비
- 철조조각과 갑판으로 된 바닥/옥수 프레임
- 정렬 확인 및 조정
8건설 과정
- 설계/공학:구조 도면의 공동 개발, 구성 요소 유형, 위치, 부하, 안전 코드 및 환경 고려 사항을 지정합니다.
- 제조:절단, 형성 및 용접을 통해 철강 부품의 오프시트 제조
- 발기:전공 부품의 현장 조립은 용접 또는 고강성 볼팅을 통해 이루어집니다.
- 품질 관리:가접, 재료 및 정렬에 대한 엄격한 검사 엄격한 안전 프로토콜과 함께.
9어플리케이션
- 상업용/사무소 건물:최소한의 내부 기둥으로 열린 바닥 계획을 가능하게 합니다.
- 산업 시설:무거운 장비를 지원하는 크고 방해받지 않는 공간에 이상적입니다.
- 주거용 건물:최소한의 유지보수 없이 자연의 힘에 저항합니다.
- 인프라:다리, 공항, 경기장 등은 그 강도와 내구성으로 혜택을 받는다.
10장점과 한계
장점:
- 우수한 강도/중량 비율
- 기둥 없는 내부 팽창
- 뛰어난 내구성
- 디자인 유연성
- 빠른 건설
- 방화성 (처리된 경우)
- 100% 재활용 가능
제한 사항:
- 볼트 대안보다 높은 초기 비용
- 숙련된 용접자가 필요합니다.
- 복잡한 용접에서 왜곡 가능성
- 용접 작업에 대한 사이트 제한
11혁신과 미래 동향
최근 발전은 다음과 같습니다.
- 첨단 합금:고성능의 강도와 경화 저항성을 향상시키는 강철
- 자동 제조:로봇 기술은 정확성과 생산 속도를 향상시킵니다.
- 지속가능한 생산:저탄소 "녹색 철강" 제조업
- 지능형 구조:실시간 구조 건강 모니터링을 위한 통합 센서
12웰드 대 볼트 건설
용접 된 철강 구조 건물과 사전 설계 된 금속 건물 (PEMB) 사이의 주요 차이점:
- 디자인:용접 건물은 PEMB의 표준화된 옵션에 비해 완전한 사용자 정의를 제공합니다.
- 건설:용접 된 구조물은 현장에서 조립되며, PEMB 구성 요소는 공장에서 만들어지고 함께 볼트됩니다.
- 비용:용접 된 건물은 일반적으로 PEMB ($ 10 - $ 25 / sq.ft) 보다 더 비싸다.
- 응용 프로그램:PEMB는 소규모 구조물 (저장, 차고) 에 적합하며, 용접 구조물은 복잡한 프로젝트 (천문고, 경기장) 에서 탁월합니다.
13결론
구조용 철강의 강도, 내구성, 적응력, 지속가능성은 현대 건축에 필수적입니다. 건축 기술이 발전함에 따라철강 구조는 건축적 성취에 필수적인 요소로 계속 발전할 것입니다..
