في السنوات الأخيرة ، أصدرت الحكومات الوطنية والمحلية السياسات ذات الصلة بشأن مباني الهياكل الفولاذية الجاهزة. نفذت وزارة البناء أكثر من 30 مشروع بحثي حول مباني الهياكل الفولاذية وبنت العديد من المشاريع التجريبية. في الوقت نفسه ، انضمت العديد من الجامعات والمؤسسات أيضًا إلى البحث في نظام بناء الهياكل الفولاذية والتقنيات الرئيسية. كنظام مهم لبناء التجميع ، فإن بناء الهيكل الفولاذي سوف يفتح فرصًا وتحديات تطوير جديدة.
ما هو بناء الهيكل الصلب؟

مع صفيحة فولاذية أو فولاذية مصنوعة من مكونات أساسية ، وفقًا لمتطلبات الاستخدام ، من خلال اللحام أو التوصيل بالمسامير وطرق أخرى ، وفقًا لقانون معين لآلية التحمل يسمى الهيكل الفولاذي. يستخدم الهيكل الفولاذي على نطاق واسع في العديد من الإنشاءات الهندسية ، مثل الجسر الفولاذي وورشة الصلب والبوابة الفولاذية وحاويات الأنابيب الكبيرة المتنوعة والمباني العامة والمباني الشاهقة وما إلى ذلك.

المزايا
1. توفير وقت البناء بشكل كبير ، لا يتأثر البناء بالموسم.
2. قوة عالية وخفيفة الوزن وسلامة عالية وثراء المكونات ، وتقليل تكلفة البناء.
3. الوقاية من الحريق ، الفولاذ هو نوع من مواد البناء التي لا تحترق.
4. أداء زلزالي جيد ، سهل التحويل في الاستخدام ، مرن ومريح ، يجلب الراحة وهلم جرا.
5. زيادة مساحة استخدام الحيز السكني وتقليل مخلفات البناء والتلوث البيئي.
6. يمكن إعادة استخدام مواد البناء لتعزيز تطوير صناعة مواد البناء الجديدة الأخرى ؛
7. تماشياً مع الاستراتيجية الوطنية للتنمية المستدامة ، تعد الصناعات منخفضة الكربون والأخضر وحماية البيئة والحفاظ على الطاقة من الصناعات الرئيسية التي تدعمها الدولة.
تصنيف مباني الهياكل الفولاذية
وفقًا لخصائص الإجهاد الهيكلي ، يمكن تقسيم مباني الهياكل الفولاذية تقريبًا إلى هيكل إطار البوابة ، وهيكل إطار الجمالون الفضائي ، وهيكل شعاع السلسلة ، وهيكل القبة المدعومة بالوتر ، وهيكل إطار الشبكة والهيكل متعدد الطوابق.
1. هيكل إطار
البوابة: إطار البوابة عبارة عن نظام هيكلي تقليدي ، يشتمل الإطار الرئيسي العلوي لهذا الهيكل على شعاع مائل للإطار ، وعمود إطار ، ودعامات ، ومدادة ، وقضيب ربط ، وإطار الجملون ، وما إلى ذلك.
يتميز الهيكل الفولاذي للمبنى الخفيف بإطار البوابة بخصائص القوة البسيطة ، ومسار نقل القوة الواضح ، والتصنيع السريع للمكونات ، والمعالجة المريحة للمصانع ، وفترة البناء القصيرة ، لذلك فهو يستخدم على نطاق واسع في المباني الصناعية والمدنية ، مثل الصناعة والتجارة والمرافق الثقافية والترفيهية. نشأ الهيكل الصلب للمنزل الخفيف بإطار فولاذي من الولايات المتحدة ، وأصبح نظامًا هيكليًا يتمتع بمعايير تصميم وتصنيع وبناء مثالية نسبيًا بعد ما يقرب من 100 عام من التطوير.

2. هيكل الجمالون الفضاء
 دعامات الفضاء ، أو الجمالون الكروي ، عبارة عن هياكل صلبة خفيفة الوزن تشكل نمطًا هندسيًا. يستخدم إطار الكرة عادةً تباعدًا متعدد الاتجاهات ، وهو عبارة عن هيكل يتكون من قضيب شد وقضيب ضغط. الهيكل في حالة ضغط ثلاثية الأبعاد. بغض النظر عن نوع الجمالون ، يمكنه تحمل الأحمال من جميع الاتجاهات ، ويمكن أن يلعب دورًا أفضل في المباني ذات مسافة الانهيار الزلزالي الكبيرة ، والتي غالبًا ما تستخدم في المباني العامة.

3. هيكل شعاع سلسلة
في العصر الحديث ، تم اقتراح هيكل شعاع الأوتار الشد بوضوح من قبل الأستاذ M.Saitoh من جامعة اليابان ، وهو نظام سقف هجين جديد يختلف عن الهيكل التقليدي. هيكل شعاع التوتر هو نوع من نظام الهيكل الهجين يتكون من عضو صلب متعرج وكابل مرن ودعامات توصيل في المنتصف. تكوين هيكلها هو نظام توازن ذاتي جديد ، ونظام هيكل فضائي مضغوط طويل المدى ، وأيضًا إنشاء ناجح نسبيًا في تطوير نظام الهيكل الهجين. نظام الهيكل بسيط ، والقوة واضحة ، وأشكال الهيكل متنوعة ، ويتم تشغيل مزايا المواد الصلبة والمرنة بشكل كامل. إلى جانب ذلك ، فإن التصنيع والنقل والبناء بسيطة ومريحة ، لذلك لديها إمكانية تطبيق جيدة.

4. هيكل
القبة المدعومة بالوتر يشبه هيكل القبة المدعومة بالوتر هيكل العارضة حيث يتم استخدام شد الكابلات لإنتاج قوة داعمة على العارضة لتقليل الضغط على الترابيكولا ، ولكن هناك اختلافات كبيرة بين ثانيًا: كابل القبة المدعوم من الوتر هو توتر خطي ، في حين أن كابل القبة المدعوم بالوتر هو توتر دائري ؛ لذلك ، هذا النظام الهيكلي مناسب للسقف الدائري المماثل ، مثل ميدان دراجات بكين ، صالة الألعاب الرياضية بجامعة Anhui ، إلخ.

5. هيكل الشبكة
هيكل الشبكة هو نوع من هيكل نظام شريط الفضاء ، يتم توصيل قضبان الإجهاد بواسطة عقد وفقًا لقواعد معينة. تم تصميم المفاصل بشكل عام بحيث تكون مفصلية ، ويتعرض القضيب بشكل أساسي لقوة محورية ، مع حجم مقطع عرضي صغير نسبيًا. هذه التقاء المكاني للقضيب وتدعم بعضها البعض ، قوة القضيب ونظام الدعم مجتمعة عضوياً ، وبالتالي فإن الاقتصاد المادي. نظرًا لأن تركيبة الهيكل منتظمة ، فإن شكل وحجم عدد كبير من القضبان والعقد متماثلان ، وهو أمر مناسب لإنتاج المصنع وتركيب الموقع.

6. هيكل متعدد الطوابق
(1) هيكل الإطار
يتكون الإطار من أعمدة وعوارض تحمل قوة عمودية وقوة جانبية ؛ يتمتع الإطار الصلب بمقاومة ضعيفة للقوة الجانبية وتشوه جانبي كبير. إنه مناسب بشكل عام للهياكل التي تقل عن 20 طابقًا. يعتمد العمود بشكل عام على عمود صندوق فولاذي أو عمود أنبوب فولاذي مملوء بالخرسانة ؛
يتم تعبئة العمود الأنبوبي الفولاذي المملوء بالخرسانة (CFST) بالخرسانة في الأنبوب الدائري أو العمود الصندوقي ، والتي لا تتمتع فقط بمزايا الهيكل الفولاذي ، ولكنها أيضًا تستفيد بشكل كامل من خصائص الانضغاط الجيدة للخرسانة.
(2) هيكل جدار القص الإطار
مشابه لهيكل دعم الإطار ، ولكن يتم استبدال الدعم بجدار القص لمقاومة القوة الجانبية ؛
يكون جدار القص عمومًا عبارة عن صفيحة خرسانية أو صفيحة فولاذية أو هيكل مزيج من الصلب ، أكثر من الدعم الذي يتمتع بصلابة جانبية أفضل ، والتخطيط أكثر مرونة ، ويمكن أن يكون مناسبًا لهيكل بناء أعلى.
(3) الأنبوب في هيكل الأنبوب
عن طريق أنبوب القلب وأنبوب الإطار وأنبوب الجمالون ، عمومًا أنبوب القلب الداخلي أو أنبوب الإطار أو أنبوب الجمالون بالخارج ، بواسطة الأنبوب الداخلي والخارجي معًا لمقاومة القوة الأفقية. تسمى القشرة المحاطة بجدار القص قشرة البطن الصلبة ، وتسمى القشرة المكونة من ثقوب النوافذ المرتبة المنتظمة صدفة الإطار ؛ تتكون الجدران الأربعة لجسم الأسطوانة من الجمالون المكون من قضيب رأسي وقضيب مائل.
(4) هيكل أنبوب الشعاع
هيكل أنبوب الحزمة هو هيكل الأنبوب المركب. عندما يكون مستوى المبنى كبيرًا ، من أجل تقليل تشوه الجدار الخارجي تحت القوة الجانبية ، يتم ترتيب مستوى المبنى وفقًا للشبكة المعيارية ، بحيث تكون أسطوانة من نوع الإطار الخارجي وجدران القص الرأسية والأفقية الداخلية ( أو الأعمدة المرتبة بكثافة) تصبح مجموعة الأسطوانات المدمجة.
هذا يعزز بشكل كبير صلابة ومقاومة القوة الجانبية للمبنى. يمكن أن يتكون هيكل أنبوب الشعاع من أي شكل معماري ، ويمكن أن يتكيف مع احتياجات الجسم من ارتفاعات مختلفة ، مما يثري مظهر المبنى. يستخدم برج سيرز المكون من 110 طوابق في شيكاغو بالولايات المتحدة هيكل أنبوب شعاعي.

استنتاج
عزز دعم السياسات والطلب على التصنيع وزيادة إنتاج الصلب بشكل كبير تطوير بناء الهياكل الفولاذية. يمكن أن يكون بناء الهيكل الفولاذي بسبب خصائص التجميع القوية الخاصة به جيدًا جدًا للتكيف مع تطور The Times ، وعلينا أن نفعل ذلك هو إفساح المجال كاملاً للمزايا التقنية لبناء الهيكل الفولاذي نفسه ، لتطوير المزيد من نظام بناء الهياكل الفولاذية التجميعية بما يتماشى مع احتياجات التنمية الحالية.