Modern depolama atölyelerinde, prefabrik binalarda ve kümes hayvanları inşaatında çelik yapı ışın sütunu sistemlerinin kapsamlı uygulaması ve teknik analizi

Modern depolama atölyelerinde, prefabrik binalarda ve kümes hayvanları inşaatında çelik yapı ışın sütunu sistemlerinin kapsamlı uygulaması ve teknik analizi

Çelik yapılar Yüksek güç, hafif kendi kendine ağırlık, mükemmel plastisite ve tokluk, yüksek sanayileşme seviyesi, hızlı inşaat hızı, önemli kapsamlı faydalar ve sürdürülebilir kalkınma ilkeleriyle uyumlu olağanüstü avantajları ile modern endüstriyel ve sivil yapıdaki baskın yapısal formlardan biri haline gelmiştir. Bunlar arasında, tüm yapısal çerçevenin "iskeleti" ve "omurgası" olarak hizmet veren çelik yapı ışın sütunu sistemi, modern depolama atölyeleri, prefabrik binalar ve hayvancılık/kümes hayvanları üreme tesisleri gibi belirli bina türlerinde, istisnai yükten kaynaklanan performansı ve esnek bir mekik yetenekleri kullanıyor. Bu makale, bu üç bina türündeki çelik ışın sütunu sistemlerinin kapsamlı uygulama senaryolarını, temel teknik noktaları, tasarım optimizasyon yöntemlerini ve gelecekteki geliştirme eğilimlerini inceleyerek pratik vaka referansları ile ayrıntılı analizler sunmaktadır.

I. Çelik Işın Kolon Sistemlerinin Çekirdek Avantajları ve Uygulama Temeli

1. Olağanüstü Mekanik Performans:

   • Yüksek mukavemetli yük taşıma: Geleneksel betonarme yapılara kıyasla, çelik çok yüksek mukavemet / ağırlık oranına sahiptir (örn., Q355B çelik verim mukavemeti ≥ 345 MPa, C30 betonunun eksenel sıkıştırma mukavemetinin yaklaşık 10 katı). Bu, çelik ışın kolon sistemlerinin daha küçük enine kesitlerle daha büyük yükler taşımasını sağlar, üye boyutlarını önemli ölçüde azaltır ve değerli bina alanını serbest bırakır.
   • Mükemmel süneklik ve tokluk: Çeliğin iyi plastisitesi ve tokluğu, depremler veya rüzgar fırtınaları gibi aşırı yükler altında plastik deformasyon yoluyla önemli enerjiyi emmesini sağlar ve kırılgan yapısal başarısızlığı etkili bir şekilde önler. Bu, binanın genel sismik ve rüzgar direnci performansını geliştirir ve GB 50011 "binaların sismik tasarımı için kodun" katı gereksinimlerini karşılamaktadır.
   • Tekdüzen malzeme özellikleri: Çelik homojen ve izotropiktir, stabil ve güvenilir mekanik özellikler sunar. Davranışı, yüksek tasarım doğruluğu sağlayarak hesaplama modelleriyle iyi uyumludur.

2. Sanayileşme ve prefabrikasyon:

   • Fabrika hassas üretim: Çelik sütunlar, kirişler (katı web H-kirişleri, kafes kirişler, vb. Dahil) ve bunların bağlantı düğümleri, ayrıntılı tasarım çizimlerine dayanan modern fabrikalarda yüksek hassasiyetle (GB 50755 "Çelik Yapıların İnşaatı Kod" ile uyumlu milimetre düzeyinde doğruluk) üretilebilir. İşlemler arasında kesme, delme, kaynak, düzleştirme ve yüzey işlemi (örneğin, patlama, korozyon önleyici kaplama) bulunur. Bu, istikrarlı, kontrollü kalite sağlar ve yerinde ıslak çalışma ile ilişkili kalite dalgalanmalarını ve çevresel etkileri ortadan kaldırır.
   • Standardizasyon ve modülerleştirme: Bileşen bölümlerinin, özelliklerinin ve bağlantı yöntemlerinin standartlaştırılmış ve serileştirilmiş tasarımını kolaylaştırır ve büyük ölçekli parti üretimini sağlar. Büyük modüllerin veya birimlerin fabrika prefabrikasyonunu destekler (örneğin, sütun ışını çerçeve düzenekleri, tüm oda modülleri), inşaat verimliliğini ve kısaltma programlarını önemli ölçüde artırır.

3. Hızlı inşaat hızı:

   • Kuru, hızlı montaj: Prefabrik bileşenler yerinde yüksek mukavemetli cıvatalar (örn., Sınıf 10.9s altıgen kafa cıvataları) veya kaynak (örn. Gaz korumalı kaynak) kullanılarak monte edilir. Bu, beton kürleme için bekleme süresini ortadan kaldırır (tipik olarak 28 gün) ve olumsuz havalardan (örn. Düşük sıcaklıklar, hafif yağmur) bozulmayı en aza indirir.
   • Paralel Ticaret Çalışmaları: Birincil yapının hızlı kurulumu, diğer işlemler (kaplama kurulumu - renk çelik levhalar, sandviç paneller; MEP kaba inişleri; iç kaplama) için erken işyerlerine izin verir ve yüksek oranda paralel yapı sağlar. Genel proje süresi%30-%50 azaltılabilir.

4. Yüksek Mekansal Esneklik:

   • Uzun açıklıklı yetenek: Çelik ışın sütunu sistemleri (özellikle uzay kafesleri veya ızgaralarla birleştirildiğinde) kolayca onlarca ve hatta yüzlerce metre sütunsuz açıklıklar elde edebilir. Bu, iç sütun engellerini (örneğin forklift trafiği, üretim hattı düzeni, kümes hayvanları ekipmanı düzenlemesi için), uzay kullanımını en üst düzeye çıkarır.
   • Esnek sütun ızgara düzeni: Sütun aralığı (genellikle 6-12m veya daha büyük), işlevsel ihtiyaçlara (örneğin, lojistik koridor genişliği, ekipman yerleşimi, kümes hayvanlarında kafes düzeni) göre esnek bir şekilde ayarlanabilir ve kat planı organizasyonu için büyük bir özgürlük sağlar.
   • Modifikasyon ve genişlemenin kolaylaştırılması: Açık yapısal sistem ve yük yolu, sonraki eklemeleri (zeminler, uzantılar) veya dahili düzen, mevcut yapı üzerinde minimum etki ile nispeten basit bir şekilde değiştirir.

5. Yeşil Sürdürülebilirlik:

   • Yüksek Geri Dönüştürülebilirlik: Çelik, dairesel ekonomi prensipleriyle hizalanan%90'ı aşan bir geri dönüşüm oranına sahiptir. Hurda çeliği, çevre üzerindeki inşaat atık basıncını azaltarak yeniden ele alınabilir.
   • Kaynak Verimliliği: Hafif doğa temel malzeme gereksinimlerini azaltır; Fabrika üretimi yerinde ıslak çalışmayı en aza indirir, su tüketimini ve inşaat atık üretimini düşürür; Hızlı inşaat hızı, enerji tüketim döngülerini ve yerinde çevresel etkiyi kısaltır.
   • İnşaat Sanayileşmesinin Sürücüsü: Yeşil binayı ve akıllı inşaatı teşvik eden ulusal stratejilerle uyumlu olarak inşaat sanayileşmesini (prefabrik binaları) destekleyen temel bir teknoloji görevi görür.

İi. Uygulama senaryolarının ve teknik dökümün derinlemesine analizi

(A) Modern depolama atölyeleri (lojistik merkezleri, fabrikalar, büyük depolar)

Çelik ışın sütunlu sistemleri, verimli lojistik operasyonları ve büyük ölçekli depolama için temel yapısal güvence sağlayarak modern depolamaya hakimdir.

1. Temel Uygulama İhtiyaçları ve Teknik Odaklanma:

   • Büyük sütunsuz alan:
     • Teknik Uygulama: Portal çerçeve yapısal sistemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sistem konik H kesit kolonları (bükülme moment diyagramlarına göre optimize edilmiş kesit-tabanda daha büyük, üstte daha küçük) ve konik H-bölüm kirişlerinden (sırtta daha küçük, saçaklarda daha küçük) (tipik olarak yüksek güç cıvataları ile uç plakalar) lateral kuvvet dirençli birimler oluşturmak için oluşur. Sütun tabanları genellikle anları serbest bırakmak ve temel maliyetlerini azaltmak için sabitlenmiş olarak tasarlanmıştır.
     • SPAN Yeteneği: Ekonomik açıklıklar standart portal çerçeveleri için 18-36m arasında değişmektedir. Kafes kirişlerinin/sütunların optimizasyonu veya kullanımı, 50m'yi aşan kapsama sağlar.
     • Mekansal fayda: İç sütunları ortadan kaldırır, yoğun yüksek bay raf depolama (örn., VNA rafları), verimli lojistik ekipmanlarının (yüksek erişimli forkliftler, AGV'ler) düzgün çalışması ve otomatik depolama ve geri alma sistemlerinin (AS/R) kurulumu/çalıştırılması için engelsiz alan sağlar.
   • Ağır yük taşıma kapasitesi:
     • Yük Türleri: Önemli çatı/duvar sistemine dayanmalı (yalıtım, PV paneller dahil), rüzgar yükleri (özellikle yükseliş), kar yükleri, vinç yükleri (jib vinçleri, havai vinçler), yoğun raftan (çok katlı binalarda) zemin yükleri ve potansiyel ekipman titreşim yükleri.
     • Tasarım Anahtar Noktaları: GB 50009 başına tüm yükleri ve kombinasyonları doğru bir şekilde hesaplayın "Bina yapılarının tasarımı için yük kodu". GB 50017 "Çelik Yapıların Tasarımı için Standardı" başına kuvvet ve stabilite (genel ve yerel burkulma) için yeterliliği sağlamak için moment, kesme ve eksenel kuvvet zarflarına göre tasarım sütunu/ışın bölümleri. Kritik düğümlerin (örn. Vinç braketleri, vinç ışını destekleri) ayrıntılı sonlu eleman analizi (FEA) doğrulaması yapın.
   • Aydınlatma ve Havalandırma İhtiyaçları:
     • Teknik Entegrasyon: Doğal ışığı eşit olarak tanıtmak için çelik çatı tabakalarıyla alternatif olan geniş alan çatı ışıkları (FRP veya PC panelleri kullanarak) tasarlayın, aydınlatma enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır. Sırt montajlı doğal ventilatörler (türbinler veya statik kaputlar) kullanın veya yığın efekti ventilasyonu oluşturmak için iç ortamın iyileştirilmesi için yan duvar panjurları ile birleştirin.
   • Çatı Uyarlanabilirliği:
     • Bina Entegre Fotovoltaikler (BIPV): Çelik çatılar, dağıtılmış PV sistemleri için ideal düz, güçlü bir taban sağlar. Tasarım, PV panellerinden (~ 0.15 kN/m²) ek yükler, rüzgar yükleri ve bakım yükleri içermelidir. Ön emilmiş PV montaj ray konektörleri.
     • Büyük Ekipman Kurulumu: Çatı yapısı, büyük havalandırma üniteleri, soğutma kuleleri ve boru destekleri için montaj koşullarını ve yükleri barındırmalıdır.

2. Anahtar Teknik Detay Analizi:

   • Bölüm Optimizasyonu: Minimum malzeme kullanımı için moment dağılımına göre, konik H kesitlerinin kapsamlı kullanımı, ağ derinliğini ve flanş genişliğini optimize eder. Yanal sertliği arttırmak için burkulma sınırlandırılmış diş telleri (BRB'ler) veya eksantrik olarak hazırlanmış çerçeveler (EBF'ler) kullanın.
   • Vinç pist sistemi: Ağır atölyeler, vinç tekerleği yüklerine ve yatay fren kuvvetlerine dayanmak için özel vinç pist kirişleri (kaynaklı H kesitleri veya kutu kirişleri) gerektirir. Yorgunluk performansını sağlamak için kesinlikle vinç görev sınıfına (A1-A8) başına tasarlayın. Demiryolu kurulumu için yüksek hassasiyet gerekir (düzlük, gösterge).
   • Bağlantı Ayrıntıları: Portal çerçeve ışın sütunu eklemleri genellikle yüksek mukavemetli cıvatalara sahip uç plakalar kullanır (kayma kritik veya yatak tipi). Tasarım, eklem sertliğinin "güçlü eklem, zayıf bileşen" prensibini karşılamasını sağlamalıdır. Ekler ve destek bağlantıları ayrıntılı tasarım gerektirir.
   • Yangın ve Korozyon Koruması: Depolar tipik olarak seviye 2 yangın direnci gerektiren D/E binalarıdır (sütunlar: 2.0h, kirişler: 1.5h). GB 50016 başına Kalın/İnce Fireproofing Kaplamaları, Fireproof Board Encaserent veya FireProof Board Encaseent veya Fire-Dayanıklı Çelik ile Korozyon Koruma Sıcak Dip Galvanizasyon (Avg. Kalınlık ≥85μm) veya yüksek performanslı ≥85μm) veya çinko-zengin epoksi primer primer mikroör-oksit epoksi ara despiş ile, kesi ve kesicilik ile kesici.
   • Temel Tasarımı: Hafif çelik ağırlığı temel taleplerini azaltır; Yaygın olarak izole edilmiş temelleri kullanın (RC veya kazık). Rüzgar yükselme etkileri göz önüne alındığında kolon baz reaksiyonlarını (eksenel, kesme, moment) doğru bir şekilde hesaplayın.

(B) Prefabrik binalar (modüler inşaat, konteyner binaları, prefabrik konut)

Çelik ışın sütunu sistemleri, yüksek modüler prefabrik binalarda benzersiz avantajlar sergileyen inşaat sanayileşmesinin merkezinde yer alır.

1. Temel Uygulama İhtiyaçları ve Teknik Odaklanma:

   • Yüksek Modülerlik ve Entegrasyon:
     • Teknik Uygulama: Kiriş kolonu iskeleti kullanılarak, tüm bina fabrikada standartlaştırılmış, fonksiyona özgü hacimsel modüler birimlere (örneğin mutfak, banyo, yatak odası, koridor modülleri) ayrıştırılır. İç yapı (sütunlar, kirişler, kirişler, zemin çerçevelemesi), zarf sistemleri (duvarlar, çatı), MEP hizmetleri ve iç yüzeyler fabrika prefabrikasyonu sırasında her modül içinde yüksek oranda entegre edilmiştir.
     • Ulaşım ve Ereksiyon: Modül boyutları, yol/deniz taşımacılığı için kesinlikle standart konteyner boyutlarına (örn. 12m x 3m x 3m) yapışır. Yerinde çalışma öncelikle modül-modül cıvatalı/kaynaklı bağlantıları, servis bağlantılarını, ortak sızdırmazlığı ve minimal harici kaplamayı içerir.
   • İnşaat Hızı ve Kalitesi:
     • Hız avantajı: Fabrika prefabrikasyonu site temel çalışmaları ile eşzamanlı olarak ilerlemektedir. Teslim sonrası, modül ereksiyonu, bağlantı ve devreye alma hızlıdır. Çok katlı bir bina zarfı haftalar içinde kapatılabilir. Genel program azaltma, geleneksel inşaata karşı% 60'ı aşabilir.
     • Kalite Güvencesi: Kararlı fabrika ortamı, yüksek mekanizasyon/otomasyon (örn. Robotik kaynak, CNC işleme), hassas süreç kontrolü, yüksek boyutsal doğruluk ve stabil malzeme kalitesi genel bina kalitesi, hava geçirmezliği, su geçirmezlik ve dayanıklılığı önemli ölçüde artırarak yerinde hataları azaltır.
   • Tasarım esnekliği ve kombinatoryal çeşitlilik:
     • Standartlaştırma ve Özelleştirme: Standart kiriş sütunlu ızgaralara (örn., 3m x 6m) ve modül arayüzlerine dayanarak, çeşitli düzenler, yükseklikler ve formların binaları (örn. Teraslı evler, apartman blokları, öğrenci yurtları, tıbbi birimler, kamp yapıları) esnek bir şekilde monte edilebilir. İstifleme ve dengeleme modülleri zengin mimari kompozisyonlar oluşturur.
   • Üstün Yapısal Performans:
     • Sismik ve Rüzgar Direnci: Çelik çerçeveler doğal olarak iyi sünekliğe sahiptir. Modüler binalarda, her modül sert bir kutu görevi görür ve güvenilir modüller arası bağlantılar (cıvatalar kayma anahtarları), özellikle sismik bölgeler ve typhoon alanları için uygun, mükemmel genel sertlik ve sismik/rüzgar performansı ile integral bir mekansal yapı oluşturur.
     • Karmaşık sitelere uyarlanabilirlik: Hafif, yamaçlar, madencilik çökme alanları veya kısıtlanmış geçici alanlar gibi araziler için ideal olan temel gereksinimlerini azaltır.
     • 

2. Anahtar Teknik Detay Analizi:

   • Modül Birim Yapısı: Tipik olarak yakın aralıklı kolon/kiriş çerçeveleri veya panelli yapı (soğuk şekillendirilmiş çelik saplama duvarları zemin kirişleri) kullanır. Tam yükseklik köşe sütunları (SHS veya H-bölümleri) birincil yük taşıma ve kaldırma noktaları sağlar. Üst ve alt kirişler modülü çerçeveleyin. Duvar saplamaları sütunlara/kirişlere (kendi kendini delme vidaları veya kör perçinler) güvenli bir şekilde bağlanır.
   • Modüller Arası Bağlantı Teknolojisi:
     • Dikey bağlantı: Alt modül üst ışın, yüksek mukavemetli cıvatalar (örn., M20/M24) ile üst modül alt ışına bağlanır. Kesme tuşları (çelik plakalar, bölümler) Yatay kesme aktarın.
     • Yatay bağlantı: Bitişik modül kenar sütunları ekleme plakaları ve yüksek mukavemetli cıvatalarla bağlanır. Yangın dereceli sızdırmazlık maddesi (örn. Rockwool, Firestop Caulk) ile dolu ortak boşluklar.
     • Kritik Eklemler: Köşe bağlantıları, koridor bağlantıları, merdiven boşluğu arayüzleri güvenilir yük transferi sağlayan özel takviye tasarımı gerektirir.
   • MEP entegrasyonu ve arayüzleri:
     • Fabrika Ön Entegrasyon: Tüm su temini, drenaj, elektrik (güç/veriler), HVAC hizmetleri tam olarak önceden yerleştirilmiş, yönlendirilmiş, bağlı ve modül duvarları/zemin boşlukları/tavanlar içinde test edilmiştir.
     • Site Hızlı Bağlantı: Modüller, hızlı saha bağlantısı için hızlı kaplamalı bağlantı parçaları (CAM-Lock kaplinleri, havacılık fişleri) ile standartlaştırılmış önceden takılmış yardımcı program saplamalarına (su, güç, hava) sahiptir, kurulum süresini ve hataları en aza indirir.
   • Konfor ve Enerji Verimliliği:
     • Yalıtım: Duvarlar, çatı, yüksek performanslı yalıtım (rockwool, fiberglas, PUR/PIR köpüğü, 100-200mm kalınlığında) ile dolu, yüksek termal performans (U-değeri ≤0.3 w/(m² · k)) ile doldurulur. Termal kırılma detayları kritiktir.
     • Hava geçirmezlik: Fabrika üretimi ve hassas sızdırmazlık, geleneksel yapılara kıyasla çok üstün hava geçirmezliği elde eder, termal köprü ve enerji kaybını azaltır, konforu artırır ve operasyonel enerjiyi düşürür.
   • Yangın ve Ses Ayrılığı: GB 50016 başına katı yangın bölümlendirmesi. Yangın dereceli alçı tahtası, kaplamalar ve rockwool yalıtımını içeren çok katmanlı duvar/zemin montajları, gerekli yangın derecelendirmelerini (örneğin, yük taşıma duvarları 1-2H) elde eder. Çok katmanlı yapı ve esnek bağlantılar havadaki ve darbe ses yalıtımını (RW ≥ 50 dB) geliştirir.

(C) Modern kümes hayvanları (yoğun tarım tesisleri)

Modern kümes hayvanları evleri katı çevre kontrolü, biyogüvenlik, dayanıklılık, hızlı yapı ve maliyet etkinliği talep ederek çelik ışın sütunu sistemlerini optimal çözüm haline getirir.

1. Temel Uygulama İhtiyaçları ve Teknik Odaklanma:

   • Uzun açıklık ve uzun alan:
     • Teknik Uygulama: Hafif portal çerçeveleri (12-24m kapsama) veya ışın kolonu çerçeveleri yaygındır. Ekipman, hava sirkülasyonu ve işçi erişimini barındırmak için tipik olarak 3-5m veya daha yüksek (örn. Çok katmanlı kafes sistemleri için).
     • Mekansal fayda: Sütunsuz alan, büyük otomatik sistemlerin (besleme hatları, sulama hatları, yumurta toplama kayışları, gübre çıkarma sistemleri, çevre kontrolleri) kurulumunu, çalışmasını ve bakımını kolaylaştırır.
   • Sıkı Çevre Kontrolü:
     • Termal Yalıtım: İç sıcaklığın (civcivler: 35 ° C, yetişkinler: 18-24 ° C) ve nemin (%50-70) kesin kontrolü kritiktir. Kompozit sandviç paneller (EPS/PU/PIR çekirdeği, 75-150mm kalınlığında) veya çelik çerçeve tarafından desteklenen yalıtımlı çift dermal sistemler, enerji maliyetlerini azaltarak üstün termal performans (U-değeri ≤0.4 w/(m² · k)) sağlar.
     • Sıkılma ve Havalandırma: Güçlü mekanik ventilasyon (tünel ventilasyonu, çapraz havalandırma) ile birlikte yüksek bina gerginliği (taslakları önleme, kuş/kemirgen giriş) gerektirir. Çelik iskelet, büyük fanlar (> 1.4m çap), buharlaştırıcı soğutma pedleri ve giriş havalandırma delikleri için sağlam destek sağlar. Yapısal tasarım, fan titreşimi ve güvenlik korumasını açıklamalıdır.
   • Korozyon Direnci ve Temizlenebilirlik:
     • Yüksek aşındırıcı ortam: Yüksek sıcaklık ve nem ile birlikte yüksek amonyak (NH₃), hidrojen sülfür (H₂s), karbondioksit (CO₂) konsantrasyonları son derece aşındırıcı bir atmosfer yaratır.
     • Korozyon Koruma Stratejisi: Tüm çelik bileşenler (sütunlar, kirişler, purlinler, Girtler) en yüksek dereceli korumayı gerektirir:
       • Birincil yöntem: Üstün kurban koruması için tam sıcak dip galvanizleme (HDG) (ortalama çinko kaplama ≥85μm, ISO 1461).
       • Geliştirilmiş Koruma: Kritik alanlar veya yüksek korozyon bölgeleri (yer seviyesi sütun tabanları, dahili kirişler/sütunlar/sütunlar) için HDG üzerinden hava koşullarına dayanıklı topcoats (örn. Poliüretan, floropolimer) uygulayın.
       • Malzeme Seçimi: Ayaktan çeliğin tercihli kullanımı (örn., Q355NH).
     • Dahili kaplama: İç duvarlar, enkaz yapışmasını en aza indirmek ve biyogüvenlik için kapsamlı sanitasyon sağlamak için pürüzsüz, korozyona dayanıklı, kolayca yıkanabilir/dezenfekte edilebilir malzemeler (örn. PVC paneller, önceden boyalı çelik, paslanmaz çelik) kullanmalıdır.
   • Hızlı İnşaat ve Maliyet Kontrolü: Steel'in sanayileşmiş inşaat hızı, çiftlik birikimini kısaltarak yatırım getirisini hızlandırır. Standart tasarım ve malzeme optimizasyonu genel maliyetleri kontrol etmeye yardımcı olur.
   • Yapısal Güvenlik ve Güvenilirlik: Ağır ekipman yüklerine (çok katmanlı kafesler), rüzgar yüklerine (özellikle açık alanlarda), kar yüklerine ve potansiyel gübre kaldırma ekipmanı yüklerine dayanmalıdır. Yapısal tasarım sağlam olmalıdır.
   • 

2. Anahtar Teknik Detay Analizi:

   • Korozyona duyarlı tasarım: Karmaşık eklemleri, çatlakları ve kaplanması/bakımı zor alanları en aza indirmek için yapısal formları basitleştirin. Nem/enkaz yakalamaya eğilimli bölümlerden kaçının. Nemli zeminlerle doğrudan teması önlemek için beton kaideler üzerine sütun tabanlarını yükseltin.
   • Havalandırma Sistemi Entegrasyonu:
     • Fan montajı: Titreşim ve rüzgar basıncı göz önüne alındığında, büyük eksenel fanları desteklemek için gable/uç duvarlarda sağlam beton pedler veya çelik çerçeveler tasarlayın. Kuş ekranlarını fan açıklıklarına takın.
     • Soğutma Pad Duvarı: Soğutma pedi ucu, ped modüllerini ve su sistemi ağırlığını desteklemek için güçlü bir çerçeveleme yapısı gerektirir. Pedlerin etrafında etkili su yalıtım/sızdırmazlık sağlayın.
     • Giriş Havalandırmaları: Motorlu/manuel havalandırma mekanizmaları için güvenilir montaj noktaları ile çatı/yan duvarlarda geniş açıklıklar sağlayın.
   • Kesin ekipman yük hesaplaması: Otomatik besleme/sulama sistemlerinden, çok katmanlı kafeslerden (hayvancılık ağırlığı dahil), yumurta toplama sistemlerinden ve gübre kaldırma sistemlerinden (sıyırıcılar/konveyörler) ağırlıkları ve dinamik yükleri doğru bir şekilde açıklar. Ekipman tedarikçileri ile yakın koordinasyon esastır.
   • Çatı drenajı ve su yalıtımı: Hızlı yağmur suyu akışı için yeterli çatı eğimi (≥%5) tasarlayın. Havalandırmadan kaynaklanan negatif basınç altında su geçirmezliği sağlamak için güvenilir alt tabakalı ayakta dikiş çatı sistemleri veya büyük korumlama tabakaları kullanın.
   • Biyogüvenlik Detaylandırma: Altındaki gübre sızıntısını önlemek için çelik kolon tabanları ile iç beton zemin levha arasındaki kavşağı titizlikle (örn. Silikon sızdırmazlık maddesi) kapatın. Ölü köşeler olmadan kolay, kapsamlı temizlik için duvar zemini kavşaklarında yuvarlak koylar (R≥50mm) oluşturun.

III. Çelik ışın sütunu sistemlerinin tasarım, imalat ve yapımında ortak temel teknik noktalar

1. Yapısal analiz ve tasarım:

   • Modelleme ve Hesaplama: 3D modelleme, yük analizi (statik, dinamik, termal), iç kuvvet hesaplaması, üye tasarımı (mukavemet, sertlik, stabilite) ve bağlantı tasarımı için profesyonel çelik tasarım yazılımını (örn. PKPM, SAP2000, ETABS, Staad.pro, Tekla yapıları) kullanın.
   • Kod Uyumluluğu: Çin Kodlarına kesinlikle uyun: GB 50017, GB 50009, GB 50011, GB 50016, GB 50661 "Çelik yapıların kaynağı için kodu", JGJ 82 "Çelik yapıların yüksek mukavemetli bağlantıları için teknik özellikler", vb.
   • BIM Uygulaması: Bina Bilgi Modellemesi (BIM), tasarım, detaylandırma, imalat ve ereksiyon boyunca görsel ve bilgi yönetimini sağlayarak, çatışmaları etkili bir şekilde çözen ve doğruluk/verimliliği artırarak çelik projelerle giderek daha fazla ayrılmaz.

2. Detaylandırma ve imalat:

   • Detaylandırma (mağaza çizimleri): Tasarım belgelerine dayanan ayrıntılı inşaat çizimleri, bağlantı detayları, bileşen yuvalama (kesme boyutlarını belirleme, kaynak preparatları), malzeme listeleri ve imalat çizimlerini (parça/montaj/ereksiyon çizimleri) geliştirin. İmalat süreçlerini, taşıma sınırlamalarını ve ereksiyon dizilerini tam olarak dikkate almalıdır.
   • Malzeme Seçimi ve Denetimi: Ulusal standartlara (GB/T 700 "karbon yapısal çelikler", GB/T 1591 "yüksek mukavemetli alaşım yapısal çelikler") veya proje özelliklerine (q235b, q355b, q390, q420 vb.) Uygun çelik kullanın. Teslimat sırasında değirmen sertifikaları gerektirir ve belirtildiği gibi örnekleme/test (mekanik özellikler, kimyasal bileşim) yürütür. Korozyon koruma malzemeleri ilgili standartları karşılamalıdır.
   • Fabrika Üretimi:
     • Kesme: CNC alev/plazma kesme, lazer kesme, yüksek hassasiyet için testere.
     • Sondaj: CNC sondaj makineleri, cıvata delikleri için 3 eksenli matkaplar (konumsal doğruluk ± 0.5mm).
     • Montaj ve Kaynak: H-ışın otomatik montaj makineleri, portal batık ark kaynağı ana kaynakların kalitesini sağlar (flanş/popo kaynakları). Nitelikli Kaynak Prosedürü Özellikleri (WPS) için kesinlikle kaynak. Kaynakçılar sertifikalı olmalıdır.
     • Düzleştirme: Bozulmayı kontrol etmek için mekanik (flanş düzleştiricileri) veya termal düzleştirme.
     • Yüzey Hazırlığı ve Kaplama: Aşındırıcı patlama/SA 2.5'e (GB/T 8923.1) temiz. Püskürtme yoluyla belirtilen kaplama sistemini (astar, ara, top kat) ve kalınlığı uygulayın. Çevre koşulları (sıcaklık, nem, çiğ noktası) uymalıdır.
     • Deneme Meclisi: İmalat doğruluğunu doğrulamak için karmaşık bağlantılar veya büyük montajlar için fabrikada ön montaj yapın.

3. Alan ereksiyon teknikleri:

   • Temel denetimi: Temel eksenlerini, yükseklikleri, ankraj cıvatası konumlarını/boyutlarını (tolerans ± 2mm) kesin olarak doğrulayın. Tam devir kabulü.
   • Bileşen Teslimat ve Depolama: Taşıma yollarını ve depolama alanlarını planlayın (seviye, katı). Hasar/deformasyonu önlemek için bileşenleri ereksiyon sekansı ile saklayın. Temel tanımlama esas.
   • Kaldırma Planı: Sıra, kaldırma noktaları (özel pabuçlar), vinç seçimi, yarıçap, güvenlik önlemleri belirten ayrıntılı kaldırma planı geliştirin. Büyük/garip bileşenler için kaldırma kontrolleri yapın.
   • Ereksiyon prosedürü:
     • Sütun ereksiyonu: Konumlandırma → Geçici destek (adam telleri, sahne) → Kaba hizalama (seviye, çekül) → Ankraj cıvatası sıkma → İnce ayar (üst seviye, plumb) → destekleme kurulumu → son sabitleme (harç/sıkma).
     • Işın ereksiyonu: Yerine kaldır → Geçici Bağlantı (Sürüklenme Pimleri, Cıvatalar) → Ayar Seviyesi, Hizalama, Aralık → Yüksek mukavemetli Sıkıştırma Sıkma → Son Sıkma → Kaynak (Gerekirse).
   • Araştırma ve Hizalama: Ereksiyon boyunca sürekli. Hassasiyet teodolitleri, seviyeleri, toplam istasyonları, lazer düşlerini, eksenleri izlemek/kontrol etmek için/kontrol etmek için kullanın, yükseklikleri, çekül (GB 50205 "" Çelik yapıların inşaat kalitesinin kabulü için kodu ").
   • Yüksek mukavemetli cıvatalama: Kesinlikle izleme özellikleri: Faying yüzey hazırlığı (kayma kritik, sürtünme katsayısı ≥0.45) → delik hizalama → başlangıç ​​sıkma (son torkun% 50'si) → nihai sıkma (tork veya nut-nut yöntemi). Kalibre edilmiş tork anahtarları/elektrikli aletler kullanın. Kayıtları koruyun.
   • Alan Kaynağı: Rüzgar/hava ekranları dik (gaz korumalı kaynak için kritik). WPS başına kesinlikle kaynak. Ön ısıtma (kalın plaka), ısı sonrası veya stres rahatlaması (yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik) uygulayın. Görsel inceleme ve tahribatsız test (UT/RT) yapın. Yüksek kaynak için güvenli, istikrarlı erişim platformları sağlayın.
   • Güvenlik ve Temizlik: Yükseklik, kaldırma ve geçici güçte çalışmak için güvenlik düzenlemelerini kesinlikle uygulamak. Güvenli erişim, korkuluklar, güvenlik ağları sağlayın. Yangın önleme ve düşme koruma önlemlerini uygulayın. Site temizliğini koruyun.

IV. Çelik Işın Kolon Sistemleri için Yangından Koruma ve Korozyon Koruma (Kaplama) Teknolojileri

Bunlar çelik yapıların güvenliği ve dayanıklılığı için temel önlemlerdir.

1. Yangından Korunma (Anahtar Teknoloji):

   • Yangın Direnci Derecelendirme (FRR) Gereksinimleri: GB 50016 tarafından bina tipi/doluluk ve yapısal eleman (sütun, ışın, zemin) temelinde belirlenir. Örneğin, Seviye 2 Endüstriyel: Sütunlar 2.0H, Işın 1.5h; Seviye 1 Konut: Sütunlar 3H, Işın 2H). Çelik mukavemeti sıcaklıkla hızla azalır (600 ° C'de ~ 2/3 kayıp).
   • Birincil Koruma Yöntemleri:
     • Ateşli kaplamalar:
       • Çimentous (şişkin): İnorganik bağlayıcılar (çimento, alçı, vermikülit). Kalın kaplamalar (15-50mm). Sert yalıtım karakter katmanı oluşturur. Frr> 3h mümkün. Dayanıklı, açık havada/nemli. Ağır, zayıf estetik.
       • İnce/ultra ince film (şişkin): Organik reçineler genişletirler/karakter oluştururlar. İnce katmanlar (3-7mm). Yalıtımlı karbonlu köpük oluşturan 10-50x genişletir. FRR tipik olarak ≤2.5h. İyi estetik, kolay uygulama. Ayaktan/uzun süreli stabilite dikkat gerektirir.
     • Fireproof Board Enfasement: Çember kartı, kalsiyum silikat kartı, vermikülit tahtası, çerçeveleme veya yapıştırıcılar yoluyla bağlı seramik fiber kartı kullanır. Hızlı, kuru kurulum, kolay bakım. Daha fazla yer kaplar.
     • Beton/harç kaplaması: Yerinde dökme beton veya püskürtülen yangına dirençli malzeme (SFRM) kaplama üyeleri. Kararlı, dayanıklı koruma. Ağır, yavaş yapı.
     • Yapısal Yangın Mühendisliği (Su Soğutma/Doldurma): Nadir durumlarda kullanılan iç su dolaşımı/soğutma (örn. Mega sütunlar).
     • Yangına dayanıklı (FR) çelik: Alaşımlı çelik (Mo, Cr, NB vb.) 600 ° C'de oda sıcaklığı akma mukavemetinin ≥ 2/3'ünü korur. Uygulanan korumayı azaltır/ortadan kaldırır, ancak maliyetlidir.
   • Seçim ve Uygulama: FRR gereksinimleri, üye şekli, bina kullanımı (korozyon), maliyet ve estetik dikkate alınmalıdır. Uygulama kalitesi çok önemlidir: kaplama/kart kalınlığı özellikleri karşılamalı, tekdüze olmalı ve boşluk/delaminasyon olmadan sıkıca yapıştırmalıdır.

2. Korozyon Koruması (Anahtar Teknoloji):

   • Korozyon Mekanizması ve Çevre: Çelik, nem, asitler, alkaliler, endüstriyel veya deniz atmosferleri varlığında elektrokimyasal korozyona (paslanmaya) maruz kalır. Kümes hayvanları, kıyı bitkileri, kimyasal tesisler oldukça koroziftir.
   • Koruma Tasarım İlkesi: ISO 12944 "Boyalar ve Vernikler - Koruyucu Boya Sistemleri tarafından Çelik Yapıların Korozyon Korunması" '(C2 Hafif - C5 -I Endüstriyel Şiddetli/C5 -M Deniz Şiddetli) kategorize etmek, hedef hizmet ömrünü (örn., 15, 25 yıl) tanımlamak ve uygun kurma sistemini seçin.
   • Birincil Koruma Yöntemleri:
     • Metalik Kaplamalar:
       • Sıcak dalga Galvanizasyon (HDG): Çelik erimiş çinko (~ 450 ° C) içine daldırma, çinko demir alaşım tabakaları saf çinko tabakasını oluşturur. Mükemmel bariyer ve katodik koruma sağlar. Kontrol edilebilir kalınlık (tipik olarak ≥85μm). Uzun ömür (örneğin,> 20 yıl C3). Düşük bakım. Kümes hayvanları, dış elemanlar için tercih edilir. 200 ° C'nin üzerinde etkilenen performans.
       • Termal Sprey Çinko/Alüminyum (TSZA): Arc veya alev püskürtme Zn/al tel, gözenekli metalik kaplamayı kapalı oluşturur. Uzun ömür, tarla uygulanabilir/onarılabilir. Büyük/alan kaynaklı bileşenler için uygundur.
     • Koruyucu Boya Sistemleri:
       • Yüksek performanslı kaplama sistemleri: Çok katlı sistem: primer (yapışma/katodik koruma/pasivasyon - örneğin çinko açısından zengin epoksi, Zn≥80), ara kat (bariyer/kalınlık yapısı - örneğin, mikalı demir oksit epoksi), topcoat (hava/kimyasal direnç - estetik - örn., Poliüretan, florikan, flor. Toplam kuru film kalınlığı (DFT) kritiktir (örn., C4 için ≥240μm). Zorlu uygulama (yüzey hazırlığı SA 2.5, çevre kontrolü, geri alma aralıkları). Periyodik muayene/bakım gerektirir.
       • Ayaktan Çelik: Uygun atmosferlerde stabil, koruyucu oksit patina ("pas") oluşturan düşük alaşımlı çelik (Cu, P, Cr, NI). Öncelikle maruz kalan mimari/yapısal elemanlar (köprüler, cepheler) için kullanılır. Kalıcı ıslak, asidik veya klorür açısından zengin ortamlar için uygun değildir. Daha yüksek başlangıç ​​maliyeti.
     • Katodik Koruma: Öncelikle batık/gömülü yapılar (iskeleler, boru hatları) için; Binalarda nadiren kullanılır.
   • Ortak ve Bağlantı Koruması: Hazırlıktan sonra cıvatalı bağlantılar için Faying Yüzeylerini tedavi edin. Welding sonrası iyice kaynakları temizleyin ve astar/ara/topcoat ile yeniden yaratın. Cıvata kafalarına, delik kenarlarına özel dikkat edin. Taşıma, kullanım ve ereksiyon sırasında kaplamaları hasardan koruyun.

V. Geliştirme Eğilimleri ve Zorlukları

1. Trendler:

   • Yüksek performanslı çelik benimseme: Q420, Q460 yüksek mukavemetli çeliklerin, yangına dayanıklı çelik, ayrışma çeliği ve korozyona dayanıklı çelik (örn., Düşük alaşımlı CR/NI çelikler), ağırlık azaltma, daha ince bölümler, gelişmiş dayanıklılık ve basitleştirilmiş koruma için artan kullanımı.
   • Bağlantı İnovasyonu: Daha verimli, güvenilir, monte edilebilir bağlantıların geliştirilmesi (örn. Kör cıvatalar, kesme saplama önlemli kombinasyonlar, kendi kendine kilitlenen cıvatalar). Robotik Kaynak/Otomatik İncelemenin Tanıtımı.
   • Yapısal Sistem Optimizasyonu ve Hibridizasyon: Çelik beton kompozit yapılar (SRC kolonları, kompozit levhalar), beton dolu çelik tüp (CFT) sütunları, malzeme mukavemetlerinden yararlanmak için çelik plaka kesme duvarları (SPSW). Uzun açıklıklı uzay yapılarının (kablo kubbeleri, gerilme sistemleri) ışın kolonu çerçeveleri ile entegrasyonu.
   • Dijitalleşme ve zekanın derinleştirilmesi:
     • BIM Tabanlı Tasarım: Çok disiplinli işbirliği için kavramsal tasarım aşamasından BIM'in benimsenmesi.
     • Akıllı detaylandırma ve imalat: AI ile çalışan otomatik detaylandırma, ağa bağlı CNC ekipmanı, akıllı yuvalama/zamanlama.
     • Akıllı Şantiyeler: Bileşen RFID/BIM model izleme, drone denetimleri, AI görsel güvenlik izleme, dijital ikizler rehberlik ereksiyonu.
   • Yeşil ve Karbon Nötrlük:
     • Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA): Tüm yaşam döngüsü boyunca karbon ayak izinin ve çevresel etkinin ölçülmesi (malzeme prod., İnşaat, kullanım, EOL/Geri Dönüşüm).
     • Yeşil Çelik: Hurda (alt CO2 ve BF-BOF) kullanılarak elektrik ark fırınının (EAF) çeliğinin tanıtımı, hidrojen bazlı doğrudan indirgeme demir (DRI) teknolojilerinin keşfi.
     • Yenilenebilir Entegrasyon: Çelik çatıların BIPV ile daha sıkı entegrasyonu, binaları enerji jeneratörlerine dönüştürür.
   • Artan modülerleşme ve prefabrikasyon: Daha uzun binalara (> 10 hikaye) ve daha karmaşık işlevlere doğru gelişen modüler yapı. Daha yüksek entegrasyon seviyeleri (yapı, zarf, MEP, kaplamalar).

2. Zorluklar:

   • Yangından Koruma Maliyet-Performans Bakiyesi: Fireproofing maliyetleri, özellikle büyük/karmaşık yapılar için yüksek olabilir. Yüksek performanslı malzemeler/yapısal yangın çözümleri maliyet optimizasyonuna ihtiyaç duyar.
   • Şiddetli korozyonda uzun süreli koruma: Aşırı ortamlarda (kimyasal bitkiler, deniz, yüksek amonya kümes hayvanları) düşük bakım ile çok uzun hizmet ömrü (> 30 yıl) elde etmek zordur.
   • Beceri ve İşgücü Kıtlığı: Vasıflı yapısal çelik tasarımcılara, detaylara, kaynak müfettişlerine ve erektörlere olan talep eğitim kapasitesini geride bırakıyor.
   • Standart ve Kod Güncellemeleri: Yeni malzemeleri, teknolojileri ve sistemleri karşılamak için tasarım, imalat ve ereksiyon kodlarının/standartlarının zamanında revizyon/geliştirilmesi gerekmektedir.
   • İlk Maliyet Algısı: Sahibinin üstesinden gelmek, başlangıç ​​çelik maliyetine odaklanmak (düşük yaşam döngüsü maliyetlerine ve üstün faydalara rağmen) Yaşam Döngüsü Maliyetleme (LCC) ilkelerinin daha güçlü bir şekilde desteklenmesini gerektirir.

Çelik yapı ışın sütunu sistemleri, doğal üstün mekanik özelliklerinden yararlanarak, endüstriyel prefabrikasyon için yüksek potansiyel, şaşırtıcı inşaat hızı, esnek uzamsal uyarlanabilirlik ve olağanüstü yeşil sürdürülebilirlik, modern depolama atölyeleri, prefabrik binalar ve kümes hayvanlarının kumaşına derinden gömülüdür. Bu sektörleri daha fazla verimlilik, daha yüksek kalite, daha düşük maliyetler ve gelişmiş çevresel performansa yönlendiren çekirdek motordur. Depolamada, verimli lojistik için gerekli olan sütunsuz alanı yaratırlar; Prefabrikasyonda sanayileşme devrimine öncülük ederler; Kümes hayvanları çiftçiliğinde, modern, yoğun, çevre kontrollü bir hayvancılığı desteklerler.

İleriye baktığımızda, yüksek performanslı materyallerdeki gelişmeler, dijital teknolojiler (BIM, akıllı üretim, akıllı siteler), yeni bağlantı yöntemleri ve yeşil prensipler, bu alanlardaki çelik ışın-sütun sistemleri için daha büyük canlılık, uyarlanabilirlik ve dikkate değer kapsamlı faydalar açmaya devam edecektir. "Hafif, hızlı, yüksek kaliteli, ekonomik, yeşil" ilkeleri somutlaştıran çelik yapılar, modern toplumun üretim, yaşam ve ekolojik alanları için kalıcı olarak temel değer yaratacaktır. Yangın güvenliği, korozyon koruması, vasıflı işgücü kıtlığı ve maliyet algısı gibi zorlukları ele almak için, endüstri, akademi, araştırma ve kullanıcıların teknolojik yeniliği teşvik etmeleri, standartları hassaslaştırması ve zihniyetleri güncellemeleri gerekmektedir. Bu, daha güvenli, daha verimli, daha rahat ve gerçekten sürdürülebilir gelecekteki binaların oluşturulmasına önemli ölçüde katkıda bulunan çelik ışın sütunlu sistemlerin potansiyelini tamamen ortaya çıkaracaktır.