In vielen denkmalgeschützten Gebäuden kommen moderne Stahlkonstruktionssysteme zum Einsatz, die nicht nur die Sicherheit des Gebäudes gewährleisten, sondern auch dessen Schönheit und Funktionalität deutlich verbessern.

Wir konzentrieren uns auf verschiedene weit verbreitete Stahlkonstruktionssysteme und analysieren detailliert deren jeweilige Eigenschaften und Anwendungsszenarien in verschiedenen Gebäudetypen. Wir hoffen, Ihnen ein besseres Verständnis der Elemente von Stahlkonstruktionssystemen zu ermöglichen und Ihnen so wertvolle Referenzen für Ihre Gebäudeplanung, Ihren Bau oder Ihre Investitionsentscheidungen zu bieten.

Vorteile des Stahlkonstruktionssystems

Hohe Festigkeit und Haltbarkeit: Aufgrund seiner hohen Festigkeit hält Stahl hohen Belastungen und extremen Umweltbedingungen stand und eignet sich daher für Hochhäuser und weitgespannte Konstruktionen. Seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit gewährleisten den langfristigen Einsatz von Stahlkonstruktionen in rauen Umgebungen und senken die Wartungskosten.

Designflexibilität: Die Plastizität und das geringe Gewicht von Stahl ermöglichen es Planern, komplexe und innovative architektonische Entwürfe zu entwickeln, die unterschiedlichen Gebäudeformen und funktionalen Anforderungen gerecht werden. Stahlkonstruktionen lassen sich flexibel an unterschiedliche Architekturstile und Bauformen anpassen und ermöglichen offene Grundrisse und großzügige Raumgestaltungen.

Baueffizienz: Die schnelle Montage vorgefertigter Stahlkonstruktionen verkürzt die Bauzeit erheblich und reduziert gleichzeitig den Arbeitsaufwand vor Ort, wodurch die Gesamtbaukosten sinken. Dies macht Stahlkonstruktionen besonders bei Projekten beliebt, die eine schnelle Lieferung erfordern.

Nachhaltigkeit: Durch die Recyclingfähigkeit von Stahl erfüllt er die Anforderungen des ökologischen Bauens, trägt zur Reduzierung von Bauabfällen bei und kann nach dem Abriss des Gebäudes wiederverwendet werden. Als nachhaltiger Baustoff tragen Stahlkonstruktionen zu umweltfreundlichen und energiesparenden Architekturkonzepten bei.

Gängige Stahlkonstruktionssystemtypen

1. Flächentragwerkssystem

Die ebene Tragstruktur besteht aus parallelen Ebenen, die hauptsächlich vertikale und teilweise horizontale Lasten tragen. Diese Art von System ist in der Regel einfach aufgebaut und leicht zu konstruieren und eignet sich für relativ einfache Funktionsanforderungen.

Es eignet sich für Fabriken, Lagerhallen, Gewerbegebäude usw. Diese Gebäude weisen relativ ausgeglichene Lastanforderungen und relativ regelmäßige Strukturanordnungen auf. Das ebene Tragsystem kann diese Anforderungen effizient erfüllen.

2. Starres Rahmensystem

Der starre Rahmen widersteht vertikalen und horizontalen Belastungen durch die starre Verbindung zwischen Stahlträgern und Stahlstützen. Seine starre Verbindung kann Lasten effektiv verteilen und übertragen und eignet sich besonders für Strukturen, die hohe Festigkeit und Stabilität erfordern.

Es eignet sich für Bürohochhäuser, Hotels, Wohnungen und andere Gebäude. Diese Gebäude müssen in der Regel großen horizontalen Kräften und vertikalen Lasten standhalten. Das starre Rahmensystem bietet solide Unterstützung und Erdbebensicherheit.

3. Stützrahmen und Scherwandsystem

Das Stützrahmen- oder Scherwandsystem widersteht seitlichen Belastungen (wie Wind- und Erdbebenkräften), indem es Stützsäulen oder Scherwände einsetzt, um die Stabilität und Erdbebensicherheit der Gesamtstruktur zu verbessern.

Wird häufig in Hochhäusern in erdbebengefährdeten Gebieten verwendet, beispielsweise in Wohnhochhäusern, Geschäftsgebäuden usw. Scherwandsysteme können die seismische Leistung wirksam verbessern und sind die bevorzugte Lösung für Gebäude in Hochrisikogebieten.

4. Auslegersystem

Das Auslegersystem reduziert die Auswirkungen von Hochhausschwingungen durch horizontale Fachwerke oder Stahlrahmen, die das Kernrohr mit der Randstruktur verbinden. Seine Konstruktion verbessert effektiv die Erdbebensicherheit und dynamische Stabilität der Struktur.

Geeignet für sehr hohe Gebäude wie Wolkenkratzer, die Anforderungen an Höhe und Windlast stellen. Das Auslegersystem kann die Stabilität und den Komfort des Gebäudes effektiv verbessern.

5. Rohrsystem

Das Rohrsystem verwendet dreieckige oder quadratische Stützrohrstrukturen zur Verbesserung der Gesamtstabilität. Diese Konstruktion verteilt die Last effizient und bietet ein hohes Maß an struktureller Stabilität.

Häufig in Gebäuden mit großen Spannweiten wie Stadien und Messezentren. Diese Gebäude benötigen in der Regel einen großen offenen Raum, und das Rohrsystem bietet große räumliche Flexibilität bei gleichzeitiger Gewährleistung der Stabilität.

6. Rahmenrohrsystem

Das Rahmenrohrsystem verwendet Stahl- oder Betonrohre, um die Erdbebensicherheit der Struktur zu verbessern. Rohrkomponenten weisen in der Regel eine hohe Steifigkeit und Festigkeit auf und können den seitlichen Kräften von Naturkatastrophen wie Erdbeben wirksam standhalten.

Geeignet für Hochhäuser und Superhochhäuser, insbesondere in erdbebengefährdeten Gebieten, kann eine stärkere Erdbebensicherheit und allgemeine Stabilität bieten.

7. Bündelrohrsystem

Das gebündelte Rohrsystem besteht aus mehreren miteinander verbundenen Rohrstrukturen, um die Gesamttragfähigkeit zu erhöhen. Dieses System kann die Druck- und Biegefestigkeit der Struktur deutlich erhöhen und eignet sich daher ideal für Gebäude mit hohen Tragfähigkeitsanforderungen.

Es wird hauptsächlich in sehr hohen Gebäuden und komplexen Strukturen verwendet und kann eine große Tragfähigkeit und höhere strukturelle Stabilität bieten.

8. Räumliches Kraftstruktursystem

Das räumliche Kraftstruktursystem bezieht sich auf ein Struktursystem, das aus verschiedenen Formen von Strukturelementen (wie Stäben, Kabeln, Membranen usw.) besteht und die Wechselwirkung zwischen diesen Elementen zur Lastaufnahme nutzt. Es umfasst hauptsächlich die folgenden Typen:

• Gitterstruktur: Sie besteht aus mehreren versetzten Stäben, die eine gitterartige Struktur bilden, die sich für Gebäude mit großer Spannweite eignet. Sie wird häufig in Stadien, Messezentren und Flughäfen eingesetzt und kann einen großen offenen Raum schaffen.

• Seiltragkonstruktion: Sie trägt Lasten durch gespannte Seile, die üblicherweise bei Brücken oder Dächern mit großer Spannweite eingesetzt werden. Die Seiltragkonstruktion kann die Last effektiv verteilen und sich an ein breites Spektrum an Spannweiten anpassen.

• Seilmembrankonstruktion: Sie vereint die Eigenschaften von Seilen und Membranen und wird üblicherweise in temporären Gebäuden oder Ausstellungshallen eingesetzt. Durch die Spannung von Seilen und Membranen lässt sich eine leichte und effiziente Strukturform erreichen.

Anwendung von Stahlkonstruktionssystemen in verschiedenen Gebäuden

Hochhäuser

In Hochhäusern sind starre Rahmensysteme, Rahmenrohrsysteme und gebündelte Rohrsysteme gängige Anwendungen für Stahlkonstruktionen.

• Das starre Rahmensystem bietet durch die starre Verbindung von Stahlträgern und Stahlstützen eine hohe Tragfähigkeit und ist für die vertikalen und horizontalen Lastanforderungen von Hochhäusern geeignet.
• Das Rahmenrohrsystem verwendet Stahl- oder Betonrohre zur Verbesserung der seismischen Leistung, was sich besonders für Hochhäuser in erdbebengefährdeten Gebieten eignet.
• Das gebündelte Rohrsystem kombiniert mehrere Rohrstrukturen, um die Gesamttragfähigkeit zu verbessern, was bei sehr hohen Gebäuden üblich ist.

Weitspannige Gebäude

Weitspannige Gebäude In Gebäuden wie Turnhallen und Ausstellungszentren werden üblicherweise Gitterstrukturen, Seilstrukturen und Seilmembranstrukturen verwendet.

• Die Gitterstruktur hält großen Spannweiten stand und eignet sich für Gebäude, die Freiflächen benötigen.
• Die Seilaufhängungskonstruktion wird üblicherweise im Brücken- und Dachbau verwendet, da sie Lasten effektiv verteilen kann und für Konstruktionen mit großen Spannweiten geeignet ist.
• Die Seilmembranstruktur ist leicht und verfügt über eine hohe Zugfestigkeit, weshalb sie häufig in temporären Strukturen und Ausstellungshallen eingesetzt wird.

Industriegebäude

Im Industriebau kommen überwiegend flächige Tragwerkssysteme und Stützrahmensysteme zum Einsatz.

• Flache Tragkonstruktionen eignen sich für Gebäude wie Fabriken und Lagerhallen. Ihr geradliniges Design und ihre effizienten Konstruktionsmerkmale erfüllen die Anforderungen an Industriegebäude.
• Verstrebungsrahmensysteme werden für Industriegebäude verwendet, die eine stärkere seitliche Stabilität erfordern, insbesondere in erdbebengefährdeten Gebieten.

Brücken und Infrastruktur

Seilhängekonstruktionen und Rohrsysteme werden häufig in Brücken und anderen Infrastrukturen wie Tunneln und Verkehrsknotenpunkten verwendet.

• Seilhängekonstruktionen sind eine gängige Konstruktion für Brücken, die große Spannweiten und unterschiedliche Belastungsbedingungen bewältigen können.
• Rohrsysteme erhöhen die Stabilität der Struktur durch Rohrstützen und sind bei Infrastrukturprojekten wie großen Brücken und Tunneln weit verbreitet.

Konstruktionsanforderungen für Stahlkonstruktionssysteme

Entwurfsphase

Während der Entwurfsphase müssen die Lasten, Umgebungsbedingungen und funktionalen Anforderungen des Gebäudes umfassend berücksichtigt werden. Zu den Lasten zählen vertikale Lasten (wie Eigengewicht, Nutzungslasten) und horizontale Lasten (wie Wind- und Erdbebenlasten). 

Wir berücksichtigen bei der Konstruktion die räumliche Anordnung und Nutzungseffizienz, um sicherzustellen, dass unsere Stahlkonstruktion diese Lasten effektiv tragen kann und sich gleichzeitig an Faktoren wie Klima, Temperaturschwankungen, Erdbeben usw. in der Umgebung anpasst.

Materialauswahl

Die Materialauswahl ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit von Stahlkonstruktionen. Um hochfesten Stahl mit hervorragender Tragfähigkeit auszuwählen, sollte dieser zusätzlich mit einem Korrosionsschutzmittel behandelt werden. Zu unseren gängigen Korrosionsschutzverfahren gehören Feuerverzinkung und Korrosionsschutzbeschichtung, um die Haltbarkeit des Stahls unter verschiedenen Umweltbedingungen zu gewährleisten und die Lebensdauer der Konstruktion zu verlängern.

Bausicherheit

Um die Sicherheit der Bauarbeiter und die Bauqualität zu gewährleisten, müssen die relevanten Sicherheitsstandards und Bauprozesse strikt eingehalten werden. Auf der Baustelle ist eine detaillierte Risikobewertung erforderlich, und es werden die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen wie Schutznetze, Sicherheitsgurte und regelmäßige Inspektionen der mechanischen Ausrüstung getroffen.

Umweltauswirkungen

Beim Bau von Stahlkonstruktionen können Lärm, Staub und andere Schadstoffe entstehen. Daher müssen Maßnahmen ergriffen werden, um diese Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren. Durch den Einsatz moderner Baumaschinen und -technologien werden Lärm- und Staubemissionen reduziert, um sicherzustellen, dass der Bauprozess keine negativen Auswirkungen auf die Anwohner und die Umwelt hat.

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