Teräsrakenteita hyödynnetään laajasti modernissa arkkitehtuurissa niiden etujen, kuten lujuuden ja nopean rakentamisen, ansiosta. Kestävä suunnittelu on kuitenkin erittäin tärkeää teräsrakenteisten rakennusten pitkän - vakaan toiminnan takaamiseksi -. Seuraavassa kerrotaan, kuinka teräsrakenteisten - rakennusten käyttöikää voidaan pidentää järkevällä suunnittelulla useista näkökohdista.
I. Ympäristötekijöiden huomioon ottaminen
1. Ilmasto-olosuhteiden analyysi
Ilmasto-olosuhteet vaihtelevat huomattavasti eri alueilla, ja niillä on erilaisia vaikutuksia teräsrakenteiden kestävyyteen. Korkean - lämpötilan alueilla teräs on altis virumiseen, mikä vähentää rakenteellisen kuormituksen - kantavuutta. Kylmillä alueilla teräs voi kohdata kylmähaurautta, mikä johtaa sitkeyden heikkenemiseen. Rannikkoalueilla korkea - kosteus ja suolainen - sumuympäristö voivat kiihdyttää teräksen korroosiota. Esimerkiksi teräsrakenteiset - rakennukset Etelä-Kiinan meren alueella Kiinassa syöpyvät paljon nopeammin kuin sisämaassa johtuen pitkäaikaisesta - altistumisesta korkealle lämpötilalle, korkealle kosteudelle ja suolan - sumueroosiolle. Siksi ennen suunnittelua on tärkeää ymmärtää kattavasti paikalliset ilmastotiedot, mukaan lukien lämpötila, kosteus, sademäärä, auringonpaiste jne., ja toteuttaa kohdennettuja suojatoimenpiteitä sen mukaisesti.
2. Teollisuusympäristön arviointi
Jos teräsrakenteinen - rakennus sijaitsee teollisuustuotantoalueella, on otettava huomioon teollisuuden jätekaasujen, jätevesien ja jäännösten aiheuttama teräksen eroosio. Esimerkiksi kemianyritysten ympäristössä jätekaasussa olevat happamat kaasut, kuten rikkidioksidi ja kloorivety reagoivat kemiallisesti teräksen kanssa kosteassa ympäristössä, mikä kiihdyttää korroosiota. Metallurgisten laitosten raskaita - metalli-ioneja sisältävä jätevesi aiheuttaa myös korroosiota, jos se joutuu kosketuksiin teräsrakenteen kanssa. Suunnitteluprosessin aikana on tarpeen arvioida teollisuuden epäpuhtauksien koostumusta, pitoisuuksia ja päästöjä sekä toteuttaa tehokkaita suojatoimenpiteitä.
II. Materiaalin valinta ja suorituskyvyn optimointi
1. Korroosionkestävän - teräksen valinta
Rakennuksiin, joilla on erityisiä kestävyysvaatimuksia, voidaan valita säänkestävä teräs. Säänkestävä teräs voi muodostaa tiheän oksidisuojakalvon ilmakehän ympäristöön, mikä estää lisäkorroosiota. Sen korroosionkestävyys - on 2 - 8 kertaa suurempi kuin tavallisen hiiliteräksen. Esimerkiksi joissakin avoimissa - ilmasilloissa ja teollisuustehdasrakennuksissa säänkestävän teräksen käyttö voi pidentää merkittävästi rakenteen käyttöikää. Lisäksi ruostumattomalla teräksellä on myös erinomainen korroosionkestävyys -, ja sitä käytetään usein rakennuksissa, joissa on korkeat kestävyys- ja estetiikkavaatimukset, kuten suurten liikerakennusten koristeellisissa teräsrakenteissa.
2. Teräksen ominaisuuksien vastaavuus
On varmistettava, että teräksen lujuus, sitkeys, hitsattavuus jne. sopivat hyvin -. Vaikka lujuus - teräs voi parantaa rakenteellisen kuormituksen - kantavuutta, se saattaa uhrata jonkin verran sitkeyttä. Maanjäristyksille - alttiilla alueilla teräs, jossa on hyvä lujuus ja sitkeys, tulee asettaa etusijalle rakenteen turvallisuuden ja kestävyyden varmistamiseksi maanjäristyksen vaikutuksesta. Sillä välin teräksen hitsattavuus tulee huomioida, jotta vältetään teräksen ominaisuuksien huonontuminen hitsausprosessin aikana, mikä voi vaikuttaa rakenteen yleiseen kestävyyteen.
III. Rakennesuunnittelun optimointi
1. Suunniteltu estämään veden ja pölyn kerääntyminen
Veden kerääntyminen voi pitää teräksen märässä tilassa pitkän ajan, mikä kiihdyttää korroosiota. Pölyn kerääntyminen voi imeä kosteutta muodostaen elektrolyyttiliuoksen ja laukaista sähkökemiallisen korroosion. Katon suunnittelussa tulee asettaa oikea vedenpoistokaltevuus, jotta sadevesi valuu nopeasti pois. Yleensä vedenpoiston kaltevuuden tulee olla vähintään 5%. Pölyn kerääntymiselle alttiiden osien, kuten teräspalkkien ja pylväiden liitoskohdat, pinta tulee suunnitella mahdollisimman sileäksi pölyn kerääntymisen todennäköisyyden minimoimiseksi. Lisäksi tulee perustaa säännöllisiä puhdistuskäytäviä ja -tiloja, jotka helpottavat huoltohenkilöstön puhdistamista pölystä.
2. Stressin keskittymisen vähentäminen
Jännitysalueet - ovat alttiita halkeamien alkamiselle ja leviämiselle, mikä vähentää rakenteen kestävyyttä. Teräsrakenteiden suunnittelussa tulee välttää äkillisiä muutoksia komponenttien poikkileikkauksissa -, esimerkiksi ottamalla käyttöön asteittainen poikkileikkauksen - siirtymämuoto. Osien, joissa on reikiä, lovia jne., tulee suorittaa asianmukaiset vahvistustoimenpiteet, kuten asentaa vahvistusrenkaat tai -levyt reikien ympärille. Lisäksi hitsien muoto ja sijainti tulee suunnitella järkevästi, jotta vältetään hitsin keskittyminen, vähennetään hitsauksen jäännösjännitystä ja vähennetään jännityskeskittymän vaikutusta rakenteen kestävyyteen.
IV. Korroosionesto - ja palosuojaus - Suunnittelu
1. Korroosionestopinnoitteen - suunnittelu
Yleensä käytetään monikerroksista --kerroksista korroosionestopinnoitetta -, joka koostuu yleensä pohjamaalista, välimaalista ja pintamaalista. Suorassa teräspinnan kanssa kosketuksissa oleva pohjamaali estää ruostetta ja parantaa tarttumista. Epoksisinkkirikas - -pohjamaali voidaan valita, koska sen korkea sinkkipitoisuus antaa katodisen suojan teräkselle. Välipinnoite toimii pääasiassa täyttämään ja lisäämään pinnoitteen paksuutta, mikä parantaa pinnoitteen suojauskykyä. Epoksikiillepohjainen rautaoksidivälimaali on sopiva valinta. Pintamaalia käytetään pohja- ja välimaalin suojaamiseen, samalla kun se antaa myös koristelu- ja säänkestävyyden, kuten akryylipolyuretaanipintamaali. Pinnoitteen kokonaispaksuus määräytyy käyttöympäristön mukaan. Yleensä sen tulee olla vähintään 120 μm sisäympäristöissä ja vähintään 150 μm ulkotiloissa tai syövyttävissä ympäristöissä.
2. Palosuojan - suunnittelu
Sopivat palosuojaustoimenpiteet - tulee valita rakennuksen palosuojausluokan - vaatimusten perusteella. Teräsrakenteisissa - rakennuksissa, joissa on korkeat palosuojausvaatimukset -, voidaan käyttää paksuja - pinnoitettuja palonestopinnoitteita -. Pinnoitteen paksuus vaihtelee yleensä välillä 8 - 50mm, ja palonkestävyysraja - voi olla 2 - 3 tuntia. Palonkestäviä --levyjä, kuten kivivillalevyjä ja vermikuliittilevyjä, voidaan käyttää myös verhoiluun. Näillä levyillä ei ole vain hyvä palonkestävyys -, vaan ne tarjoavat myös tietyn lämmön - eristyksen ja lämmöneristysvaikutuksen -. Palosuojausta - suunniteltaessa on tärkeää varmistaa palosuojakerroksen - ja korroosionestokerroksen - välinen yhteensopivuus haitallisten vuorovaikutusten välttämiseksi.
V. Huolto- ja valvontasuunnittelu
1. Huoltosuunnitelman laatiminen
Suunnitteluvaiheessa tulee laatia yksityiskohtainen kunnossapitosuunnitelma, jossa määritellään kunnossapitosykli, kunnossapidon sisältö ja kunnossapitomenetelmät. Tarkasta säännöllisesti teräsrakenteen pintapinnoitteen eheys. Jos havaitset vaurioita, hilseilyä tms., korjaa se viipymättä. Suorita säännöllinen - ainetta rikkomaton testi rakenteen tärkeimmille osille, kuten ultraäänitestaus ja magneettisten hiukkasten testaus, tarkistaaksesi vikojen, kuten halkeamien, varalta. Samanaikaisesti seuraa rakenteen muodonmuutoksia, siirtymiä jne. havaitaksesi mahdolliset turvallisuusriskit ajoissa.
2. Valvontajärjestelmän suunnittelu
Suuria - tai tärkeitä teräsrakenteisia - rakennuksia varten voidaan suunnitella online-valvontajärjestelmä. Asentamalla antureita rakenteen tärkeimpiin osiin voidaan rakenteen parametreja, kuten jännitystä, jännitystä, lämpötilaa ja kosteutta seurata reaaliajassa -. Valvontatiedot välitetään hallintaalustalle esineiden Internet-tekniikan kautta. Tietojen analysoinnin ja varhaisten - varoitusmallien avulla rakenteen epänormaalit tilanteet voidaan havaita ripeästi ja huoltotoimenpiteitä voidaan toteuttaa etukäteen rakenteen kestävyyden ja turvallisuuden varmistamiseksi. Esimerkiksi suurissa - sillan teräsrakenteissa online-valvontajärjestelmä voi tarkkailla reaaliajassa - rakenteen tilaa ajoneuvojen kuormituksen ja ympäristötekijöiden vaikutuksesta, mikä tarjoaa tieteellisen perustan kunnossapitopäätöksille.