Molti edifici storici utilizzano sistemi avanzati di strutture in acciaio, che non solo garantiscono la sicurezza dell'edificio, ma ne migliorano anche notevolmente l'estetica e la praticità.
Ci concentreremo su diverse tipologie di sistemi strutturali in acciaio ampiamente utilizzate e analizzeremo in dettaglio le rispettive caratteristiche e gli scenari applicativi in diverse tipologie di edifici. Ci auguriamo di aiutarvi a comprendere meglio gli elementi dei sistemi strutturali in acciaio e di fornirvi così un prezioso riferimento per le vostre decisioni di progettazione, costruzione o investimento edilizio.
Vantaggi del sistema di struttura in acciaio
Elevata resistenza e durata: Grazie alla sua elevata resistenza, l'acciaio può sopportare carichi pesanti e condizioni ambientali estreme, rendendolo adatto per edifici alti e strutture di grandi dimensioni. La sua eccellente resistenza alla corrosione e la sua durevolezza garantiscono l'utilizzo a lungo termine delle strutture in acciaio in ambienti difficili e riducono i costi di manutenzione.
Flessibilità di progettazione: La plasticità e la leggerezza dell'acciaio consentono ai progettisti di realizzare progetti architettonici complessi e innovativi, in grado di soddisfare diverse forme costruttive e requisiti funzionali. Le strutture in acciaio possono adattarsi con flessibilità a diversi stili architettonici e forme strutturali, supportando layout aperti e progetti di grandi spazi.
Efficienza costruttiva: La rapida installazione delle strutture prefabbricate in acciaio riduce notevolmente i tempi di costruzione, riducendo al contempo l'intensità di manodopera necessaria per la costruzione in loco e, di conseguenza, i costi complessivi di costruzione. Questo rende le strutture in acciaio particolarmente adatte ai progetti che richiedono tempi di consegna rapidi.
Sostenibilità: La riciclabilità dell'acciaio lo rende conforme agli standard di bioedilizia, contribuisce a ridurre gli scarti di costruzione e può essere riutilizzato dopo la demolizione dell'edificio. In quanto materiale da costruzione sostenibile, le strutture in acciaio contribuiscono a promuovere concetti architettonici ecosostenibili e a risparmio energetico.
Tipi comuni di sistemi di strutture in acciaio
1. Sistema di struttura portante piana
La struttura portante piana è composta da piani paralleli, che sopportano principalmente carichi verticali e parte di quelli orizzontali. Questo tipo di sistema è solitamente semplice nella struttura e facile da realizzare, ed è adatto a requisiti funzionali relativamente semplici.
È adatto per fabbriche, magazzini, edifici commerciali, ecc. Questi edifici hanno requisiti di carico relativamente equilibrati e layout strutturali relativamente regolari. Il sistema portante piano può soddisfare efficacemente questi requisiti.
2. Sistema di telaio rigido
Il telaio rigido resiste ai carichi verticali e orizzontali attraverso la connessione rigida tra travi e pilastri in acciaio. La sua connessione rigida può distribuire e trasferire efficacemente i carichi ed è particolarmente adatta per strutture che richiedono elevata resistenza e stabilità.
È adatto per grattacieli, uffici, hotel, appartamenti e altri edifici. Questi edifici devono solitamente sopportare grandi forze orizzontali e carichi verticali. Il sistema a telaio rigido può fornire un supporto solido e resistenza ai terremoti.
3. Sistema di telaio di supporto e parete di taglio
Il sistema di telaio di supporto o di parete di taglio resiste ai carichi laterali (come la forza del vento e la forza del terremoto) impostando colonne di supporto o pareti di taglio per migliorare la stabilità e la resistenza ai terremoti dell'intera struttura.
Ampiamente utilizzati negli edifici alti in zone a rischio sismico, come edifici residenziali di grandi dimensioni, edifici commerciali, ecc., i sistemi di pareti di taglio possono migliorare efficacemente le prestazioni sismiche e rappresentano la soluzione preferita per gli edifici in zone ad alto rischio.
4. Sistema a sbalzo
Il sistema a sbalzo riduce l'impatto delle vibrazioni generate dai piani alti degli edifici attraverso capriate orizzontali o telai in acciaio che collegano il tubo centrale e la struttura periferica. Il suo design è in grado di migliorare efficacemente la resilienza sismica e la stabilità dinamica della struttura.
Adatto a edifici molto alti, come i grattacieli, che hanno requisiti di altezza e carico del vento. Il sistema a sbalzo può migliorare efficacemente la stabilità e il comfort dell'edificio.
5. Sistema tubolare
Il sistema tubolare utilizza strutture tubolari di supporto triangolari o quadrate per migliorare la stabilità complessiva. Questa progettazione distribuisce efficacemente il carico e offre un elevato livello di stabilità strutturale.
Comune in edifici di grandi dimensioni come stadi e centri espositivi. Questi edifici solitamente richiedono ampi spazi aperti e il sistema tubolare può offrire grande flessibilità spaziale garantendo al contempo stabilità.
6. Sistema di tubi incorniciati
Il sistema a tubi intelaiati utilizza tubi in acciaio o calcestruzzo per migliorare le prestazioni sismiche della struttura. I componenti tubolari presentano solitamente elevata rigidità e resistenza, in grado di resistere efficacemente alle forze laterali di calamità naturali come i terremoti.
Adatto a edifici alti e molto alti, soprattutto in zone soggette a terremoti, può garantire una maggiore resistenza sismica e stabilità complessiva.
7. Sistema di tubi in fascio
Il sistema a tubi assemblati è composto da più strutture tubolari collegate tra loro per migliorare la capacità portante complessiva. Questo sistema può aumentare significativamente la resistenza della struttura alla compressione e alla flessione, rendendolo ideale per edifici con requisiti di portata elevati.
Utilizzato principalmente in edifici molto alti e strutture complesse, può garantire un'elevata capacità portante e una maggiore stabilità strutturale.
8. Sistema di struttura di forza spaziale
Il sistema di strutture di forza spaziali si riferisce a un sistema strutturale composto da vari tipi di elementi strutturali (come barre, cavi, membrane, ecc.), che sfrutta l'interazione tra questi elementi per sopportare il carico. Include principalmente le seguenti tipologie:
- Struttura a griglia: è composta da più barre sfalsate che formano una struttura a griglia, adatta per edifici di grandi dimensioni. Viene spesso utilizzata in luoghi come stadi, centri espositivi e aeroporti, e può creare ampi spazi aperti.
- Struttura di sospensione a cavi: supporta i carichi tramite cavi in tensione, solitamente utilizzati in ponti o tetti di grandi dimensioni. La struttura di sospensione a cavi può distribuire efficacemente il carico e adattarsi a un'ampia gamma di campate.
- Struttura a membrana con cavi: combina le caratteristiche dei cavi e delle membrane ed è solitamente utilizzata in edifici temporanei o padiglioni espositivi. Attraverso la tensione di cavi e membrane, è possibile ottenere una forma strutturale leggera ed efficiente.
Applicazione del sistema di struttura in acciaio in diversi edifici
edifici alti
Negli edifici alti, le applicazioni più comuni delle strutture in acciaio sono i sistemi a telaio rigido, i sistemi a telaio tubolare e i sistemi a tubi fascio.
- Il sistema a telaio rigido garantisce un'elevata resistenza ai carichi attraverso la connessione rigida di travi e colonne in acciaio, adatta ai requisiti di carico verticale e orizzontale degli edifici alti.
- Il sistema a telaio tubolare utilizza tubi in acciaio o cemento per migliorare le prestazioni sismiche, il che lo rende particolarmente adatto per edifici alti in zone soggette a terremoti.
- Il sistema di tubi in fascio combina più strutture tubolari per migliorare la capacità portante complessiva, caratteristica comune negli edifici molto alti.
Edifici a lunga campata
Edifici a lunga campata come palestre e centri espositivi, solitamente si utilizzano strutture a griglia, strutture a cavi e strutture a membrana di cavi.
- La struttura a griglia può sopportare carichi di grandi dimensioni ed è adatta per edifici che necessitano di spazi aperti.
- La struttura di sospensione dei cavi viene solitamente utilizzata nella progettazione di ponti e tetti, poiché può distribuire efficacemente i carichi ed è adatta a strutture che si estendono su lunghe distanze.
- La struttura della membrana del cavo è leggera e possiede un'elevata resistenza alla trazione, il che la rende ampiamente utilizzata nelle strutture temporanee e nelle sale espositive.
Edifici industriali
Gli edifici industriali utilizzano principalmente sistemi di strutture portanti piane e sistemi di telai di supporto.
- Le strutture portanti piane sono adatte per edifici come fabbriche e magazzini. Il loro design semplice e le caratteristiche costruttive efficienti soddisfano i requisiti degli edifici industriali.
- I sistemi di telai controventati vengono utilizzati per gli edifici industriali che richiedono una maggiore resistenza laterale, soprattutto nelle zone soggette a terremoti.
Ponti e infrastrutture
Le strutture di sospensione tramite cavi e i sistemi tubolari sono spesso utilizzati nei ponti e in altre infrastrutture, come gallerie e nodi di trasporto.
- Le strutture di sospensione tramite cavi sono una soluzione comune per i ponti, in grado di sostenere ampie campate e condizioni di carico variabili.
- I sistemi tubolari aumentano la stabilità della struttura tramite supporti tubolari e sono comuni nei progetti infrastrutturali, come grandi ponti e gallerie.
Requisiti di costruzione del sistema di struttura in acciaio
Fase di progettazione
Durante la fase di progettazione, è necessario considerare attentamente i carichi, le condizioni ambientali e i requisiti funzionali dell'edificio. I carichi includono carichi verticali (come il peso proprio e i carichi di esercizio) e carichi orizzontali (come i carichi del vento e quelli sismici).
Durante la progettazione teniamo conto della disposizione spaziale e dell'efficienza per garantire che la nostra struttura in acciaio possa sostenere efficacemente questi carichi, adattandosi al contempo a fattori ambientali quali clima, variazioni di temperatura, terremoti, ecc.
Selezione dei materiali
La selezione dei materiali è fondamentale per le prestazioni delle strutture in acciaio. Per selezionare un acciaio ad alta resistenza con un'eccellente capacità portante, è necessario anche un trattamento anticorrosione. I nostri metodi di trattamento anticorrosione più comuni includono la zincatura a caldo e il rivestimento anticorrosione per garantire la durabilità dell'acciaio in diverse condizioni ambientali e prolungare la vita utile della struttura.
Sicurezza in edilizia
Gli standard di sicurezza e i processi di costruzione pertinenti devono essere rigorosamente rispettati per garantire la sicurezza dei lavoratori edili e la qualità costruttiva della struttura. È richiesta una valutazione dettagliata dei rischi in cantiere e vengono adottate le necessarie misure di protezione, come reti di protezione, cinture di sicurezza e ispezioni regolari delle attrezzature meccaniche.
Impatto ambientale
Durante la costruzione di strutture in acciaio possono essere generati rumore, polvere e altri inquinanti, pertanto è necessario adottare misure per ridurre l'impatto sull'ambiente circostante. Utilizzare attrezzature e tecnologie di costruzione all'avanguardia per controllare le emissioni di rumore e polvere e garantire che il processo di costruzione non causi effetti negativi sui residenti circostanti e sull'ambiente ecologico.
Fornitore di strutture in acciaio
Il mondo delle strutture in acciaio offre infinite possibilità. Cerchi un partner affidabile che ti aiuti a trasformare queste possibilità in realtà? Ci concentriamo sulla consulenza progettuale e sul supporto tecnico per le strutture in acciaio e ci impegniamo a fornirti soluzioni innovative ed efficienti. Non esitare a contattarci per avviare una conversazione approfondita sulle strutture in acciaio.
