Thiết kế hiện đại Xây dựng nhanh Thép cấu trúc Khung kim loại Xưởng kho Giá thấp

Hội thảo kim loại cấu trúc thép: Một phân tích toàn diện

1Đặc điểm cấu trúc và lợi thế

Các xưởng thép hiện đại sử dụng loại thép cấu trúc (SSS) có độ bền cao như ASTM A572 (Yield Strength: 345-450 MPa) kết hợp với các hệ thống kết nối tiên tiến.

• Khả năng trải dài: trải dài rõ ràng lên đến 120m bằng cách sử dụng các hệ thống khung không gian
• Tốc độ xây dựng: 40% nhanh hơn các cấu trúc bê tông
• Hiệu suất địa chấn: Khả năng phân tán năng lượng 25-35% thông qua các kết nối dẻo
• Chi phí vòng đời: chi phí bảo trì thấp hơn 30-50% trong vòng 50 năm tuổi thọ

Bảng 1: So sánh vật liệu

2. Thiết kế và kỹ thuật xem xét

Các xưởng hiện đại tuân theo tiêu chuẩn EN 1993-1-1 với tích hợp BIM. Các yếu tố quan trọng bao gồm:

2.1 Tính toán tải

• Trọng lượng hoạt động: 0,75-1,5 kN/m2 (sử dụng công nghiệp)
• Năng lượng gió: 0,6-2,1 kN/m2 (đặc biệt cho khu vực)
• Trọng lượng cần cẩu: Tăng đến 1000t trong ngành công nghiệp nặng

2.2 Hệ thống kết nối

• Các khớp chống khoảnh khắc: Kết nối cuối tấm mở rộng (EEP)
• Vòng trượt nghiêm trọng: Vòng trượt lớp A325 ASTM F3125
• Các kết nối bán cứng: 15-25% độ cứng xoay

3. Dòng chảy quy trình sản xuất

Bảng 2: Giai đoạn sản xuất

4Công nghệ tiên tiến

• Tích hợp cặp đôi kỹ thuật số: Giám sát căng thẳng thời gian thực với các cảm biến IoT (5G được bật)
• Đứng tự động: Cẩu dẫn đường AI đạt được độ chính xác định vị 0,5cm
• Giải pháp bền vững: mái nhà thép quang điện (BIPV) với 25% năng lượng sản xuất

5Bảo trì & Bảo vệ ăn mòn

Hệ thống ba lớp theo ISO 12944-C5:

1. Đơn giản hóa giàu kẽm (75μm)
2. Epoxy trung gian (150μm)
3. Lớp phủ trên polyurethane (50μm)

Tỷ lệ ăn mòn: < 1,5μm/năm trong môi trường biển

Các vấn đề phổ biến trong các hội thảo kim loại cấu trúc thép: Phân tích và giải pháp

1. ăn mòn và thoái hóa

Nguyên nhân:

• Tiếp xúc với độ ẩm, hóa chất hoặc không khí chứa muối ở các khu vực ven biển / công nghiệp
• Lớp phủ bảo vệ không đủ (ví dụ: <3 lớp sơn)
• Hệ thống thoát nước kém dẫn đến việc tập hợp nước

Giải pháp:

• Áp dụng các hệ thống 3 lớp theo tiêu chuẩn ISO 12944-C5 (truyền chất giàu kẽm + epoxy + polyurethane)
• Sử dụng kẽm nóng (mức độ dày tối thiểu 85μm) cho các thành phần quan trọng
• Lắp đặt mái nhà nghiêng (≥ 5 ° độ nghiêng) và hệ thống rãnh để ngăn ngừa giữ nước

2. Các khiếm khuyết hàn và thất bại khớp nối

Những vấn đề thường gặp:

• Sự xốp, nứt hoặc thâm nhập không đầy đủ trong hàn
• Thất bại do mệt mỏi tại các kết nối căng thẳng cao (ví dụ: đường ray cần cẩu)
• Sự biến dạng nhiệt do làm nóng không đồng đều trong quá trình hàn

Các biện pháp phòng ngừa:

• Tuân thủ các tiêu chuẩn AWS D1.1 về chất lượng hàn và NDT (kiểm tra tia X / siêu âm)
• Sử dụng làm nóng trước (150 ∼ 260 °C) cho các phần mỏng để giảm căng dư thừa
• Thiết kế các kết nối chống khoảnh khắc với 20-30% dư thừa công suất

3. Thách thức mở rộng nhiệt

Vấn đề:

• Sự sai đường của các tấm mái/bức tường do biến động nhiệt độ (ΔT ≥40°C)
• Cây đệm dài (> 30m)

Giảm thiểu:

• Lắp đặt lỗ bu lông khe để cho phép di chuyển 10 ∼ 15mm
• Sử dụng các khớp mở rộng mỗi 60 90m trong chiều dài tòa nhà
• Chọn vật liệu dẫn nhiệt thấp (ví dụ: tấm cách nhiệt với λ ≤ 0,05 W/m·K)

4. Đơn toán của Quỹ

Các yếu tố nguy cơ:

• Khám đất không đầy đủ (khả năng chịu < 150 kN/m2)
• Phân tích chênh lệch từ tải không đồng đều (ví dụ, máy móc nặng)

Các biện pháp khắc phục:

• Thực hiện khảo sát địa kỹ thuật để xác định loại đất (ví dụ: đất sét, cát)
• Thiết kế nền tảng đống (15-30m độ sâu) cho đất mềm
• Lắp đặt các tấm làm bằng bằng chất đệm dưới chân cột

5. Động lực và tiếng ồn

Nguồn:

• Hoạt động của máy (ví dụ: máy CNC: 70~90 dB)
• Tiếng cộng hưởng trong tầng mái nhẹ

Phương pháp kiểm soát:

• Sử dụng các bộ cách ly rung động (tần số tự nhiên ≤5 Hz) dưới thiết bị
• Lắp đặt các tấm âm thanh (NRC ≥ 0,75) trên trần nhà/bức tường
• Thêm khối lượng vào hệ thống mái nhà (ví dụ: lớp phủ bê tông 100mm)

Bảng so sánh: Các vấn đề chính so với các giải pháp

Chiến lược bảo trì chủ động

1. Kiểm tra hai năm một lần: Kiểm tra lớp phủ, bu lông và thoát nước (sau đợt mưa gió / mùa đông).
2. Giám sát thời gian thực: Cài đặt các cảm biến IoT để theo dõi độ căng (chỉ xác ± 0,01%) và độ ẩm.
3. Các chương trình đào tạo: Chứng nhận các thợ hàn theo ISO 9606-1 và các nhà điều hành cần cẩu theo OSHA 1926.1400.