현대식 창고 워크샵, 조립식 건물 및 가금류 주택 건설에서 강철 구조 빔 컬럼 시스템의 포괄적 인 응용 및 기술 분석

현대식 창고 워크샵, 조립식 건물 및 가금류 주택 건설에서 강철 구조 빔 컬럼 시스템의 포괄적 인 응용 및 기술 분석

강철 구조 , 고강도, 가벼운 자기 무장, 우수한 가소성 및 강인, 높은 산업화 수준, 빠른 건설 속도, 상당한 포괄적 인 이점 및 지속 가능한 개발 원칙과의 뛰어난 장점으로 인해 현대 산업 및 민간 건설에서 지배적 인 구조적 형태가되었습니다. 그 중에서도 전체 구조 프레임 워크의 "골격"및 "백본"역할을하는 강철 구조 빔-컬럼 시스템은 현대식 창고 워크샵, 조부모 건물 및 가금류 번식 시설 및 가금류 성능 및 가유 한 성능 및 유연한 촉진 기능을 활용하여 현대식 창고 워크샵, 조부모 건물 및 생계/가금류 육종 시설과 같은 특정 건물 유형에서 필수적인 핵심 역할을합니다. 이 기사는이 세 가지 유형의 건물에서 포괄적 인 응용 시나리오, 주요 기술 포인트, 설계 최적화 방법 및 향후 개발 동향을 탐구하여 실제 사례 참조와 함께 자세한 분석을 제공합니다.

I. 스틸 빔 컬럼 시스템의 핵심 장점 및 응용 기반

1. 뛰어난 기계적 성능 :

   • 고강도 하중 부유 : 전통적인 철근 콘크리트 구조와 비교하여 강철은 매우 높은 강도 대 무게 비율을 보유하고 있습니다 (예 : Q355B 철강 항복 강도 ≥ 345 MPa, C30 콘크리트의 축 압축 강도의 약 10 배). 이를 통해 스틸 빔 컬럼 시스템은 더 작은 단면으로 더 큰 하중을 전달하여 부재 크기를 크게 줄이고 귀중한 건물 공간을 확보 할 수 있습니다.
   • 탁월한 연성과 강인함 : Steel의 우수한 가소성과 강인함은 지진이나 바람의 폭풍과 같은 극한 하중에서 플라스틱 변형을 통해 상당한 에너지를 흡수하여 부서지기 쉬운 구조적 고장을 효과적으로 방지 할 수있게합니다. 이는 건물의 전반적인 지진 및 바람 저항 성능을 향상시켜 GB 50011 "건물의 지진 설계를위한 코드"의 엄격한 요구 사항을 충족시킵니다.
   • 균일 한 재료 특성 : 강철은 균질하고 등방성이며 안정적이고 신뢰할 수있는 기계적 특성을 제공합니다. 동작은 계산 모델과 잘 일치하여 높은 설계 정확도를 보장합니다.

2. 산업화 및 조립식 :

   • 공장 정밀 제조 : 강철 기둥, 빔 (고체 WEB H- 빔, 트러스 거더 등 포함) 및 연결 노드는 상세한 설계 도면을 기반으로 현대 공장에서 높은 정밀도 (밀리미터 수준의 정확도 ")로 제조 될 수 있습니다. 공정에는 절단, 드릴링, 용접, 교정 및 표면 처리 (예 : 샷 블라스팅, 반응 방지 코팅)가 포함됩니다. 이를 통해 안정적이고 제어 된 품질을 보장하고 현장 습식 작업과 관련된 품질 변동 및 환경 영향을 제거합니다.
   • 표준화 및 모듈화 : 구성 요소 섹션, 사양 및 연결 방법의 표준화 된 및 직렬화 된 설계를 용이하게하여 대규모 배치 생산을 가능하게합니다. 대형 모듈 또는 단위 (예 : 컬럼 빔 프레임 어셈블리, 전체 객실 모듈)의 공장 조립식을 지원하여 건축 효율성 및 단축 일정을 크게 향상시킵니다.

3. 빠른 건축 속도 :

   • 건조하고 빠른 조립 : 조립식 구성 요소는 주로 고강도 볼트 (예 : 10.9 초 육각형 볼트) 또는 용접 (예 : 가스 차폐 용접)을 사용하여 현장에서 조립됩니다. 이는 콘크리트 경화의 대기 시간 (일반적으로 28 일)을 제거하고 악천후 (예 : 저온, 가벼운 비)의 중단을 최소화합니다.
   • 병렬 거래 작업 : 기본 구조를 빠르게 설치하면 다른 거래 (클래딩 설치 - 컬러 스틸 시트, 샌드위치 패널; MEP 러프 인; 내부 마감)를위한 초기 작업장이 가능하여 매우 평행 한 구조를 가능하게합니다. 전체 프로젝트 기간은 30%-50%감소 할 수 있습니다.

4. 높은 공간 유연성 :

   • 장거리 기능 : 강철 빔-컬럼 시스템 (특히 우주 트러스 또는 그리드와 결합 될 때)은 수십 또는 수백 미터의 열이없는 스팬을 쉽게 달성 할 수 있습니다. 이로 인해 내부 열 방해 (예 : 지게차 트래픽, 생산 ​​라인 레이아웃, 가금류 장비 배열)가 공간 활용을 극대화합니다.
   • 유연한 열 그리드 레이아웃 : 컬럼 간격 (일반적으로 6-12m 이상)은 기능적 요구 (예 : 물류 통로 폭, 장비 배치, 가금류 하우스의 케이지 레이아웃)에 따라 유연하게 조정할 수 있으며, 평면도 조직에 큰 자유를 제공합니다.
   • 수정 및 확장 촉진 : 명확한 구조 시스템 및 하중 경로는 기존 구조에 미치는 영향을 최소화하면서 후속 추가 (바닥, 확장) 또는 내부 레이아웃이 비교적 간단하게 변경됩니다.

5. 녹색 지속 가능성 :

   • 높은 재활용 성 : 철강은 90%를 초과하는 재활용 속도를 자랑하며 순환 경제 원칙과 일치합니다. 스크랩 스틸을 다시 표시하여 환경의 건축 폐기물 압력을 줄일 수 있습니다.
   • 자원 효율성 : 가벼운 특성은 기초 재료 요구 사항을 줄입니다. 공장 생산은 현장 습식 작업을 최소화하여 물 소비 및 건축 폐기물 생성을 최소화합니다. 빠른 구조 속도는 에너지 소비주기와 현장 환경 영향을 단축시킵니다.
   • 건설 산업화 동인 : 녹색 건물과 지능형 건축을 촉진하는 국가 전략과 일치하는 건축 산업화 (조립식 건물)를 지원하는 핵심 기술 역할을합니다.

II. 응용 프로그램 시나리오 및 기술 분류의 심층 분석

(a) 현대식 창고 워크샵 (물류 센터, 공장, 대형 창고)

강철 빔-컬럼 시스템은 최신 창고를 지배하여 효율적인 물류 운영 및 대규모 스토리지를위한 핵심 구조 보증을 제공합니다.

1. 핵심 애플리케이션 요구 및 기술 초점 :

   • 거대한 열없는 공간 :
     • 기술 구현 : 포털 프레임 구조 시스템이 널리 사용됩니다. 이 시스템은 테이퍼링 된 H- 섹션 컬럼 (굽힘 모멘트 다이어그램에 기초하여 최적화 된 단면 최적화-베이스가 더 크고 상단에서 더 작음) 및 테이퍼링 된 H- 섹션 뗏목 (릿지에서 더 작은 릿지, eaves에서 더 큽니다)으로 단단한 조인트 (일반적으로 고강도 볼트를 갖는 엔드 플레이트)로 측면 힘을 형성합니다. 칼럼베이스는 일반적으로 모멘트를 방출하고 기초 비용을 줄이기 위해 고정 된 것으로 설계됩니다.
     • 스팬 기능 : 경제적 인 범위는 표준 포털 프레임의 경우 18-36m입니다. 격자 거더/컬럼의 최적화 또는 사용은 50m를 초과하는 스팬을 가능하게합니다.
     • 공간적 이점 : 내부 열을 제거하여 밀도가 높은 하이 베이 랙 랙 스토리지 (예 : VNA 랙), 효율적인 물류 장비 (고달성 지게차, AGV)의 원활한 작동 및 자동 스토리지 및 검색 시스템 (AS/RS)의 설치/실행을위한 방해받지 않는 공간을 제공합니다.
   • 무거운 하중 용량 :
     • 로드 유형 : 상당한 지붕/벽 시스템 자체 중량 (단열재, PV 패널 포함), 풍하 (특히 상승), 눈 부하, 크레인 하중 (Jib 크레인, 오버 헤드 크레인), 고밀도 랙킹 (다중 층 건물) 및 잠재적 장비 진동 하중을 견딜 수 있어야합니다.
     • 키 포인트 디자인 : GB 50009 "건물 구조 설계를위한 하중 코드"당 모든 부하 및 조합을 정확하게 계산하십시오. GB 50017 "강철 구조 설계 표준"당 강도 및 안정성 (전체 및 로컬 좌굴)에 대한 적절성을 보장하기 위해 모멘트, 전단 및 축 방향 힘 봉투에 기반을 둔 설계 열/빔 섹션. 상세한 유한 요소 분석 (FEA) 임계 노드 검증 (예 : 크레인 브래킷, 크레인 빔지지).
   • 조명 및 환기 요구 :
     • 기술 통합 : 대규모 지역 지붕 조명 (FRP 또는 PC 패널 사용)을 설계하여 스틸 지붕 ​​시트와 번갈아 자연광을 균일하게 도입하여 조명 에너지 소비가 크게 줄어 듭니다. 릿지 장착 천연 인공 호흡기 (터빈 또는 정적 카울)를 사용하거나 측벽 루브르와 결합하여 스택 효과 환기를 만들어 내부 환경을 향상시킵니다.
   • 지붕 적응성 :
     • 건물 통합 광전지 (BIPV) : 강철 지붕은 분산 된 PV 시스템에 이상적인 평평하고 강력한 기본을 제공합니다. 설계에는 PV 패널 (~ 0.15 kN/m²)의 추가 하중, 풍하 하중 및 유지 보수 하중이 포함되어야합니다. 사전 삭제 PV 장착 레일 커넥터.
     • 대형 장비 설치 : 지붕 구조는 대형 환기 장치, 냉각탑 및 파이프 지지대의 장착 조건과 하중을 수용해야합니다.

2. 주요 기술 세부 분석 :

   • 섹션 최적화 : 테이퍼 된 H- 섹션의 광범위한 사용, 최소한의 재료 사용을위한 모멘트 분포를 기반으로 웹 깊이 및 플랜지 너비를 최적화합니다. 측면 강성을 향상시키기 위해 좌굴 구속 버팀대 (BRB) 또는 편심 브레이스 프레임 (EBFS)을 사용하십시오.
   • 크레인 활주로 시스템 : 무거운 워크샵에는 크레인 휠 하중 및 수평 제동력을 견딜 수 있도록 전용 크레인 활주로 빔 (용접 된 H- 섹션 또는 박스 거더)이 필요합니다. 피로 성능을 보장하기 위해 크레인 듀티 클래스 (A1-A8) 당 엄격하게 설계하십시오. 철도 설치에 필요한 높은 정밀도 (직선, 게이지).
   • 연결 세부 사항 : 포털 프레임 빔-컬럼 조인트는 종종 고강도 볼트 (슬립 크리티컬 또는 베어링 유형)가있는 엔드 플레이트를 사용합니다. 설계는 관절 강성이 "강한 관절, 약한 구성 요소"원칙을 충족하도록해야합니다. 스플 라이스 및 브레이싱 연결에는 자세한 설계가 필요합니다.
   • 화재 및 부식 보호 : 창고는 일반적으로 레벨 2 내화 저항이 필요한 클래스 D/E 건물입니다 (열 : 2.0H, 서까래 : 1.5H). 두꺼운/얇은 화재로 핑 코팅, 화재 로프 보드 인코지 또는 GB 50016 당 소방경 강철을 통해 달성합니다. 부식 방지는 핫 딥 아연 도금 (AVG. 두께 ≥85μm) 또는 고성능 코팅 시스템 (아연-풍부한 프라이머 미질 산화철 에폭시 에폭시 중간체 폴리 메이트 인 중간체 폴리 메이트 타 토트)을 포함합니다.
   • 기초 디자인 : 가벼운 강철 중량은 기초 수요를 줄입니다. 일반적으로 고립 된 기초 (RC 또는 쌓인)를 사용하십시오. 바람 상승 효과를 고려하여 열 기본 반응 (축, 전단, 모멘트)을 정확하게 계산합니다.

(b) 조립식 건물 (모듈 식 구조, 컨테이너 건물, 조립식 주택)

강철 빔 컬럼 시스템은 건설 산업화의 중심이며 모듈 식 조립식 건물에서 독특한 이점을 보여줍니다.

1. 핵심 애플리케이션 요구 및 기술 초점 :

   • 높은 모듈성 및 통합 :
     • 기술 구현 : 빔-컬럼 골격을 사용하여 전체 건물은 공장에서 표준화 된 기능-특이 적 부피 모듈 식 단위 (예 : 주방, 욕실, 침실, 복도 모듈)로 분해됩니다. 내부 구조 (기둥, 빔, 장선, 바닥 프레임), 봉투 시스템 (벽, 지붕), MEP 서비스 및 내부 마감은 공장 조립식 동안 각 모듈 내에 고도로 통합됩니다.
     • 운송 및 발기 : 모듈 크기 도로/바다 운송을 위해 표준 컨테이너 크기 (예 : 12m x 3m x 3m)에 엄격하게 부착됩니다. 현장 작업에는 주로 모듈-모듈 볼트 볼트/용접 연결, 서비스 연결, 조인트 밀봉 및 최소 외부 마감 처리가 포함됩니다.
   • 건설 속도 및 품질 :
     • 속도 이점 : 공장 조립식은 현장 재단 작업과 동시에 진행됩니다. 배송 후, 모듈 발기, 연결 및 시운전이 빠릅니다. 다층 건물 봉투는 몇 주 안에 닫을 수 있습니다. 전체 일정 감소는 전통적인 건축에 비해 60%를 초과 할 수 있습니다.
     • 품질 보증 : 안정적인 공장 환경, 높은 기계화/자동화 (예 : 로봇 용접, CNC 가공), 정확한 공정 제어, 고 차원 정확도 및 안정적인 재료 품질은 전반적인 건물 품질, 밀폐, 방수 및 내구성을 크게 향상시켜 현장 오류를 줄입니다.
   • 설계 유연성 및 조합 다양성 :
     • 표준화 및 사용자 정의 : 표준화 된 빔-컬럼 그리드 (예 : 3m x 6m) 및 모듈 인터페이스, 다양한 레이아웃, 높이 및 형태 (예 : 계단식 주택, 아파트 블록, 학생 기숙사, 의료 단위, 캠프 구조)를 기반으로합니다. 스태킹 및 오프셋 모듈은 풍부한 아키텍처 구성을 만듭니다.
   • 우수한 구조 성능 :
     • 지진 및 바람 저항 : 강철 프레임은 본질적으로 좋은 연성을 가지고 있습니다. 모듈 식 건물에서 각 모듈은 강성 상자 역할을하며 안정적인 모듈 간 연결 (볼트 용접 전단 키)은 우수한 전반적인 강성 및 지진/바람 성능을 갖춘 필수 공간 구조를 형성합니다.
     • 복잡한 사이트에 대한 적응성 : Lightweight는 기초 요구 사항을 줄입니다. 언덕, 광업층 지역 또는 제한된 임시 부지와 같은 지형에 도전하는 데 이상적입니다.
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2. 주요 기술 세부 분석 :

   • 모듈 장치 구조 : 일반적으로 밀접하게 간격으로 컬럼/빔 프레임 또는 패널 화 된 구조 (콜드 형성 강철 스터드 벽 바닥 장선)를 사용합니다. 전체 높이 코너 열 (SHS 또는 H- 섹션)은 1 차로드 베어링 및 리프팅 포인트를 제공합니다. 상단 및 하단 빔은 모듈을 프레임합니다. 벽 스터드는 기둥/빔 ​​(자체 드릴링 나사 또는 블라인드 리벳)에 단단히 연결됩니다.
   • 모듈 간 연결 기술 :
     • 수직 연결 : 하부 모듈 상단 빔은 연결 또는 엔드 플레이트를 통해 고 강성 볼트 (예 : M20/M24)를 통해 상단 모듈 하단 빔에 연결됩니다. 전단 키 (스틸 플레이트, 섹션) 수평 전단 전달.
     • 수평 연결 : 인접 모듈 가장자리 열은 스플 라이스 플레이트 및 고강도 볼트를 통해 연결됩니다. 소방 된 실란트 (예 : 로크 폴, Firestop Caulk)로 채워진 관절 간격.
     • 중요한 관절 : 코너 연결, 복도 링크, 계단 인터페이스에는 안정적인 하중 전송을 보장하는 특수 강화 설계가 필요합니다.
   • MEP 통합 및 인터페이스 :
     • 공장 공장 사전 통합 : 모든 물 공급, 배수, 전기 (전력/데이터), HVAC 서비스는 모듈 벽/바닥 공동/천장 내에서 정확하게 사전 배치, 라우팅, 연결 및 테스트됩니다.
     • 사이트 빠른 연결 : 모듈은 빠른 필드 연결을위한 빠른 연결 피팅 (캠 잠금 커플 링, 항공 플러그)을 갖춘 표준화 된 사전 장착 유틸리티 스터브 (물, 전력, 공기)를 특징으로하며 설치 시간 및 오류를 최소화합니다.
   • 편안함 및 에너지 효율성 :
     • 격리: 벽, 지붕, 고성능 단열재로 채워진 바닥 (로크 폴, 유리 섬유, Pur/PIR 폼, 100-200mm 두께), 높은 열 성능을 보장합니다 (U- 값 ≤0.3 w/(m² · K)). 열 파단 디테일은 중요합니다.
     • 기밀성 : 공장 생산 및 정밀도 밀봉은 전통적인 빌드에 비해 훨씬 우수한 밀폐성을 달성하여 열 브리징 및 에너지 손실을 줄이고 편안함을 향상 시키며 운영 에너지를 낮추십시오.
   • 화재 및 사운드 분리 : GB 50016 당 엄격한 화재 구획화. 소방 등급 ​​석고 보드, 코팅 및 암석 단열재를 통합 한 다층 벽/바닥 어셈블리는 필요한 화재 등급 (예 : 하중 베어링 벽 1-2H)을 달성합니다. 다층 구조 및 탄력성 연결은 공중 및 충격 방음 (RW ≥ 50dB)을 향상시킵니다.

(c) 현대 가금류 주택 (집중 농업 시설)

현대의 가금류 주택은 엄격한 환경 관리, 생물 보안, 내구성, 빠른 구성 및 비용 효율성을 요구하여 강철 빔 컬럼 시스템을 최적의 솔루션으로 만듭니다.

1. 핵심 애플리케이션 요구 및 기술 초점 :

   • 긴 스팬 & 키가 큰 공간 :
     • 기술 구현 : 경량 포털 프레임 (12-24m 스팬) 또는 빔 컬럼 프레임이 일반적입니다. EAVE HEIGHSS는 일반적으로 장비, 공기 순환 및 작업자 액세스를 수용하기위한 3-5m 이상 (예 : 멀티 계층 케이지 시스템의 경우).
     • 공간적 이점 : 열없는 공간은 대형 자동화 시스템 (공급 라인, 급수 라인, 계란 수집 벨트, 분뇨 제거 시스템, 환경 제어)의 설치, 작동 및 유지 보수를 용이하게합니다.
   • 엄격한 환경 관리 :
     • 열 단열재 : 내부 온도 (병아리 : 35 ° C, 성인 : 18-24 ° C) 및 습도 (50-70%)의 정확한 제어가 중요합니다. 복합 샌드위치 패널 (EPS/PU/PIR 코어, 75-150mm 두께) 또는 강철 프레임에 의해 지원되는 단열재가있는 이중 피부 시스템은 우수한 열 성능 (U- 값 ≤0.4 w/(m² · K))를 제공하여 에너지 비용을 줄입니다.
     • 압박감 및 환기 : 강력한 기계적 환기 (터널 환기, 교차 환기)와 결합 된 높은 건물 압박감 (초안 방지, 조류/설치류 유입)이 필요합니다. 강철 골격은 대형 팬 (> 1.4m 직경), 증발 냉각 패드 및 입구 통풍구를 강력하게지지합니다. 구조 설계는 팬 진동 및 안전 보호를 설명해야합니다.
   • 부식성 및 청소 성 :
     • 부식성이 높은 환경 : 고온의 암모니아 (NH주), 황화수소 (HATS), 이산화탄소 (COT), 고온 및 습도와 결합하여 매우 부식성 대기를 만듭니다.
     • 부식 방지 전략 : 모든 강철 구성 요소 (기둥, 빔, 폴린, 대기업)는 최고 수준의 보호가 필요합니다.
       • 기본 방법 : 우수한 희생 보호를위한 완전 핫 다프 아연 도금 (HDG) (평균 아연 코팅 ≥85μm, ISO 1461).
       • 향상된 보호 : 임계 영역 또는 고정 구역 (지면 컬럼베이스, 내부 빔/컬럼)의 경우 HDG에 Weather-Estant Topcoats (예 : 폴리 우레탄, 플루오 폴리머)를 적용하십시오.
       • Material Choice: 풍화강의 우선적 사용 (예 : Q355NH).
     • 내부 클래딩 : 내부 벽은 부드럽고 부식성, 쉽게 세척 할 수있는/소독 가능한 재료 (예 : PVC 패널, 사전 페인트 강, 스테인리스 스틸)를 사용하여 잔해 접착력을 최소화하고 생물 보안에 대한 철저한 위생을 보장해야합니다.
   • 빠른 건설 및 비용 관리 : Steel의 산업화 된 건축 속도는 농장 건설 시간을 단축시켜 투자 수익을 가속화합니다. 표준화 된 설계 및 재료 최적화는 전반적인 비용을 제어하는 ​​데 도움이됩니다.
   • 구조 안전 및 신뢰성 : 중장비 부하 (다층 케이지), 바람 하중 (특히 개방 된 공간), 눈 부하 및 잠재적 분뇨 제거 장비 하중을 견딜 수 있어야합니다. 구조 설계는 강력해야합니다.
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2. 주요 기술 세부 분석 :

   • 부식 인식 설계 : 코팅/유지하기 어려운 복잡한 조인트, 틈새 및 영역을 최소화하기 위해 구조적 형태를 단순화합니다. 수분/잔해가 발생하기 쉬운 부분을 피하십시오. 콘크리트 받침대의 기둥을 높이면 축축한 바닥과의 직접 접촉을 방지하십시오.
   • 환기 시스템 통합 :
     • 팬 장착 : 진동과 풍압을 고려하여 큰 축 팬을 지원하기 위해 박공/끝 벽의 강력한 콘크리트 패드 또는 스틸 프레임을 설계하십시오. 팬 개구부를 통해 조류 스크린을 설치하십시오.
     • 냉각 패드 벽 : 냉각 패드 엔드에는 패드 모듈 및 워터 시스템 중량을 지원하기 위해 강력한 프레임 구조가 필요합니다. 패드 주변의 효과적인 방수/밀봉을 보장하십시오.
     • 입구 통풍구 : 전동/수동 통풍구 메커니즘을위한 안정적인 장착 지점이있는 지붕/사이드 월에 충분한 개구부를 제공하십시오.
   • 정확한 장비 부하 계산 : 자동 공급/급수 시스템, 다층 케이지 (가축 무게 포함), 계란 수집 시스템 및 분뇨 제거 시스템 (스크레이퍼/컨베이어)의 무게 및 동적 하중을 정확하게 설명하십시오. 장비 공급 업체와의 긴밀한 조정이 필수적입니다.
   • 지붕 배수 및 방수 : 빠른 빗물 유출을위한 적절한 지붕 경사 (≥5%). 신뢰할 수있는 하층 층이있는 스탠딩 솔기 지붕 시스템 또는 대형 조정 시트를 활용하여 환기로 인한 음압 하에서 수중을 보장합니다.
   • 생물 보안 세부 사항 : 강철 기둥베이스와 내부 콘크리트 바닥 슬래브 사이의 교차점을 세 심하게 밀봉하여 (예를 들어, 실리콘 실란트) 그 아래에 분뇨 누출을 방지합니다. 벽면 접점에서 둥근 코브 (R 이상 50mm)를 형성하여 모서리가없는 쉽고 철저한 청소를 위해.

III. 스틸 빔 컬럼 시스템의 설계, 제조 및 구조의 일반적인 주요 기술 포인트

1. 구조 분석 및 설계 :

   • 모델링 및 계산 : 3D 모델링, 부하 분석 (정적, 동적, 열), 내부 힘 계산, 멤버 설계 (강도, 강성, 안정성) 및 연결 설계를위한 전문 강철 ​​설계 소프트웨어 (예 : PKPM, SAP2000, ETABS, ETABS, STAAD.PRO, TEKLA Structures)를 활용합니다.
   • 코드 준수 : GB 50017, GB 50009, GB 50011, GB 50016, GB 50661 "철강 구조의 용접을위한 코드", JGJ 82 "철강 구조물의 고강도 볼트 연결을위한 기술 사양"등
   • BIM 구현 : BIM (Building Information Modeling)은 철강 프로젝트에 점점 더 필수적이며 설계, 디테일, 제작 및 발기 전체에서 시각 및 정보 관리를 가능하게하여 충돌을 효과적으로 해결하고 정확도/효율성을 향상시킵니다.

2. 세부 및 제작 :

   • 세부 사항 (상점 도면) : 디자인 문서를 기반으로 세부 구성 도면, 연결 세부 사항, 구성 요소 중첩 (절단 치수 결정, 용접 준비), 재료 목록 및 제작 도면 (부품/어셈블리/발기 도면)을 개발하십시오. 제조 공정, 운송 한계 및 발기 시퀀스를 정확하게 고려해야합니다.
   • 재료 선택 및 검사 : 국가 표준 (GB/T 700 "탄소 구조 강", GB/T 1591 "고강도 낮은 합금 구조 강") 또는 프로젝트 사양 (Q235B, Q355B, Q390, Q420 등)을 준수합니다. 배달시 밀 인증서가 필요하고 지정된대로 샘플링/테스트 (기계적 특성, 화학 조성)를 수행하십시오. 부식 방지 재료는 관련 표준을 충족해야합니다.
   • 공장 제조 :
     • 절단: CNC 불꽃/플라즈마 절단, 레이저 절단, 높은 정밀도 톱질.
     • 교련: CNC 드릴링 머신, 볼트 홀 용 3 축 드릴 (위치 정확도 ± 0.5mm).
     • 조립 및 용접 : H- 빔 자동 조립기, 갠트리 침수 아크 용접은 메인 용접 품질 (플랜지/엉덩이 용접)을 보장합니다. 적격 용접 절차 사양 (WPS) 당 용접. 용접기는 인증을 받아야합니다.
     • 교정 : 왜곡을 제어하기위한 기계식 (플랜지 스트로너) 또는 열직선.
     • 표면 준비 및 코팅 : 연마상 폭발/청소에 ​​SA 2.5 (GB/T 8923.1). 스프레이를 통해 지정된 코팅 시스템 (프라이머, 중간, 탑 코트) 및 두께를 적용하십시오. 환경 조건 (온도, 습도, 이슬점)이 준수해야합니다.
     • 시험 회의 : 제조 정확도를 확인하기 위해 복잡한 연결 또는 대형 어셈블리를 위해 공장에서 사전 조립을 수행하십시오.

3. 현장 발기 기술 :

   • 재단 검사 : 기초 축, 고도, 앵커 볼트 위치/치수 (공차 ± 2mm)를 정확하게 확인하십시오. 완전한 핸드 오버 수락.
   • 구성 요소 전달 및 저장 : 전송 경로 및 저장 구역 (레벨, 솔리드)을 계획하십시오. 손상/변형을 방지하기 위해 부품을 발기 시퀀스로 저장하십시오. 명확한 식별 필수.
   • 리프팅 계획 : 시퀀스 지정, 리프팅 포인트 (전용 러그), 크레인 선택, 반경, 안전 조치를 지정하는 세부적인 리프팅 계획을 개발하십시오. 크고 어색한 구성 요소에 대한 리프트 점검을 수행하십시오.
   • 발기 절차 :
     • 열 발기 : 포지셔닝 → 임시 브레이싱 (가이 와이어, 소품) → 거친 정렬 (레벨, 배관) → 앵커 볼트 조임 → 미세 조정 (상단 레벨, 배관) → 브레이싱 설치 → 최종 고정 (그라우팅/조임).
     • 빔 발기 : 제자리로 들어 올리십시오 → 임시 연결 (드리프트 핀, 볼트) → 레벨 조정, 정렬, 간격 → 고강도 볼트 콧수염 조임 → 최종 조임 → 용접 (필요한 경우).
   • 측량 및 정렬 : 발기 전체에 걸쳐 연속. 정밀 Theodolites, 레벨, 총 스테이션, 레이저 플럼머를 사용하여 축, 고도, 수액을 모니터링/제어하십시오 (GB 50205 "강철 구조의 건축 품질 수용을위한 코드").
   • 고강도 볼트 : 엄격하게 따르는 사양 : 페이 잉 표면 준비 (슬립 크리티컬, 마찰 계수 ≥0.45에 대한 폭발 청소) → 홀 정렬 → 초기 조임 (최종 토크의 50%) → 최종 조임 (토크 또는 NUT 방법). 교정 된 토크 렌치/전동 공구를 사용하십시오. 기록을 유지합니다.
   • 필드 용접 : 직기 바람/날씨 스크린 (가스 차폐 용접에 중요). Wps 당 엄격하게 용접. 예열 (두꺼운 플레이트), 사후 가열 또는 응력 완화 (고강도 저 합금강)를 바릅니다. 육안 검사 및 비파괴 테스트 (UT/RT)를 수행하십시오. 용접을 높이기 위해 안전하고 안정적인 액세스 플랫폼을 보장하십시오.
   • 안전 및 하우스 키핑 : 높이, 리프팅 및 임시 전력에 대한 안전 규정을 엄격히 시행합니다. 안전한 접근, 가드 레일, 안전망을 제공하십시오. 화재 방지 및 추락 방지 조치를 구현하십시오. 현장 청결을 유지하십시오.

IV. 강철 빔 컬럼 시스템을위한 화재 보호 및 부식 방지 (코팅) 기술

이들은 철강 구조물의 안전성과 내구성을위한 핵심 보호 ​​장치입니다.

1. 화재 보호 (주요 기술) :

   • 내화성 등급 (FRR) 요구 사항 : 건물 유형/점유 및 구조 요소 (열, 빔, 바닥)를 기반으로 GB 50016에 의해 결정됩니다. 예를 들어, 레벨 2 산업 : 열 2.0H, 빔 1.5H; 레벨 1 주거 : 컬럼 3H, 빔 2H). 강도는 온도 (600 ° C에서 ~ 2/3 손실)에 따라 빠르게 감소합니다.
   • 기본 보호 방법 :
     • 화실 코팅 :
       • Cementitious (Intumentic) : 무기 결합제 (시멘트, 석고, 질석). 두꺼운 코팅 (15-50mm). 하드 단열 숯 레이어를 형성합니다. frr> 3h 가능. 내구성이 뛰어나고 적합한 야외/축축합니다. 무겁고 가난한 미학.
       • 얇은/울트라 얇은 필름 (Intermentescent) : 유기 수지 팽창기/숯 형성기. 얇은 층 (3-7mm). 10-50x 형성 탄소 성 폼 형성을 확장합니다. FRR은 일반적으로 ≤2.5H입니다. 좋은 미학, 쉬운 응용. 풍화/장기 안정성에는주의가 필요합니다.
     • 내화 보드 보드 Encasement : 석고 보드, 칼슘 실리케이트 보드, 질석 보드, 프레임 또는 접착제를 통해 부착 된 세라믹 섬유 보드를 사용합니다. 빠르고 건조한 설치, 쉬운 유지 보수. 더 많은 공간을 차지합니다.
     • 콘크리트/모르타르 인증 : 콘크리트 또는 스프레이 된 소방제 재료 (SFRM) 회원. 안정적이고 내구성있는 보호. 무겁고 느린 건축.
     • 구조 화재 공학 (수냉식/충전) : 드문 경우 (예 : 메가 컬럼)에 사용되는 내부 물 순환/냉각.
     • 내화성 (FR) 강철 : 합금 강철 (MO, CR, NB 등)은 600 ° C에서 2/3의 실온 항복 강도를 유지합니다. 응용 보호를 줄이거나 제거하지만 비용이 많이 듭니다.
   • 선택 및 응용 프로그램 : FRR 요구 사항, 회원 모양, 건물 사용 (부식), 비용 및 미학을 고려해야합니다. 응용 프로그램 품질은 가장 중요합니다. 코팅/보드 두께는 사양을 충족하고 균일해야하며 공극/박리없이 단단히 부착해야합니다.

2. 부식 방지 (주요 기술) :

   • 부식 메커니즘 및 환경 : 강철은 수분, 산, 알칼리, 산업 또는 해양 대기가있을 때 전기 화학 부식 (녹음)을 겪습니다. 가금류 주택, 해안 공장, 화학 시설은 매우 부식성입니다.
   • 보호 설계 원칙 : ISO 12944 "페인트 및 바니시 - 보호 페인트 시스템에 의한 강철 구조의 부식 보호"를 따르십시오.
   • 기본 보호 방법 :
     • 금속 코팅 :
       • 핫 다프 아연 도금 (HDG) : 용융 아연 (~ 450 ° C)에 침지 된 강철은 아연-철 합금 층을 형성합니다. 탁월한 장벽과 음극 보호 기능을 제공합니다. 제어 가능한 두께 (일반적으로 ≥85μm). 장수 (예 :> 20 년 C3). 유지 보수가 적습니다. 가금류 주택, 외부 요소에 선호됩니다. 200 ° C 이상의 성능.
       • 열 스프레이 아연/알루미늄 (TSZA) : 아크 또는 불꽃 분무 Zn/Al 와이어는 다공성 금속 코팅을 형성하고 밀봉했습니다. 장수, 현장 적용 가능/수리 가능. 대형/필드 용접 구성 요소에 적합합니다.
     • 보호 페인트 시스템 :
       • 고성능 코팅 시스템 : 다중 코트 시스템 : 프라이머 (접착/음극 보호/패시베이션 - 예를 들어, 아연 - 풍부 에폭시, Zn≥80%), 중간 코트 (예 : 장벽/두께 구축 - 미가 질 산화물 에폭시), 탑 코트 (날씨/화학 저항성/미학 - 예 .G., 폴리 우레 폴리머). 총 건조 필름 두께 (DFT)가 중요합니다 (예 : C4의 경우 ≥240μm). 까다로운 응용 프로그램 (Surface Prep SA 2.5, 환경 제어, 재고 간격). 정기적 인 검사/유지 보수가 필요합니다.
       • 풍화강 : 적절한 대기에서 안정적인 산화물 녹청 ( "녹")을 형성하는 저금리 강철 (Cu, P, Cr, Ni). 노출 된 건축/구조 요소 (교량, 외관)에 주로 사용됩니다. 지속적으로 습식, 산성 또는 염화물이 풍부한 환경에 적합하지 않습니다. 초기 비용이 더 높습니다.
     • 음극 보호 : 주로 침수/매장 구조물 (교각, 파이프 라인); 건물에서는 거의 사용되지 않습니다.
   • 공동 및 연결 보호 : 준비 후 즉시 볼트 연결을 위해 페이 잉 표면을 처리하십시오. 프라이머/중간/탑 코트로 철저한 용접 및 용접을 철저히 용접합니다. 볼트 헤드, 구멍 가장자리에 특별한주의를 기울이십시오. 운송, 취급 및 발기 중에 코팅이 손상되지 않도록 보호합니다.

V. 개발 동향 및 도전

1. 트렌드 :

   • 고성능 철강 채택 : Q420, Q460 고강도 강철, 소방관 (FR) 강철, 풍화강 및 부식 방지 강철 (예 : 낮은 합금 CR/NI 강)의 중량 감소, 더 얇은 섹션, 강화 된 내구성 및 단순화 된 보호의 사용 증가.
   • 연결 혁신 : 보다 효율적이고 신뢰할 수있는 설치 가능한 연결 (예 : 블라인드 볼트, 전단 스터드 웰드 콤보, 자체 잠금 볼트)의 개발. 로봇 용접/자동 검사 홍보.
   • 구조 시스템 최적화 및 혼성화 : 강철-컨 크레타 복합 구조 (SRC 컬럼, 복합 슬래브), 콘크리트로 채워진 강철 튜브 (CFT) 컬럼, 스틸 플레이트 전단 벽 (SPSW)을 통해 재료 강도를 활용합니다. 장거리 공간 구조 (케이블 돔, 인장 시스템)의 빔-컬럼 프레임의 통합.
   • 디지털화 및 인텔리전스 심화 :
     • BIM 중심 디자인 : 다 분야 협업을위한 개념 설계 단계에서 BIM 채택.
     • 스마트 디테일 및 제작 : AI 기반 자동 디테일, 네트워크 CNC 장비, 지능형 중첩/스케줄링.
     • 스마트 건설 현장 : 구성 요소 RFID/BIM 모델 추적, 드론 검사, AI 시각 안전 모니터링, 디지털 쌍둥이 지침 발기.
   • 녹색 및 탄소 중립 :
     • 수명주기 평가 (LCA) : 전체 수명주기에 걸쳐 탄소 발자국 및 환경 영향을 정량화합니다 (재료 프로모드, 건축, 사용, EOL/재활용).
     • 녹색 강철 : 스크랩 (하부 CO2 대 BF-BOF)을 사용한 전기 아크로 (EAF) 강의 촉진, 수소 기반 직접 감소 철 (DRI) 기술의 탐색.
     • 재생 가능한 통합 : 강철 지붕과 BIPV를 더 엄격하게 통합하여 건물을 에너지 발전기로 전환합니다.
   • 모듈화 및 조립식 증가 : 키가 큰 건물 (> 10 층)과 더 복잡한 기능으로 진화하는 모듈 식 구조. 높은 수준의 통합 (구조, 봉투, MEP, 마감).

2. 도전 과제 :

   • 화재 보호 비용-성과 잔액 : 특히 대형/복잡한 구조의 경우 내화 비용이 높을 수 있습니다. 고성능 재료/구조 화재 솔루션에는 비용 최적화가 필요합니다.
   • 심각한 부식의 장기 보호 : 극한의 환경 (화학 플랜트, 해양, 고-암모니아 가금류)에서 유지 보수가 낮은 매우 긴 서비스 수명 (> 30 년)을 달성하는 것은 여전히 ​​어려운 일입니다.
   • 기술 및 노동 부족 : 숙련 된 구조 강철 설계자, 디테일, 용접 검사관 및 발리에 대한 수요는 훈련 용량을 능가합니다.
   • 표준 및 코드 업데이트 : 새로운 재료, 기술 및 시스템을 수용하려면 설계, 제조 및 발기 코드/표준의 적시 개정/개발이 필요합니다.
   • 초기 비용 인식 : 소유자가 초기 강철 비용에 중점을 둔 초기 강철 비용 (수명주기 비용이 적고 우수한 혜택에도 불구하고 LCC) 원칙의 강력한 촉진이 필요합니다.

강철 구조 빔-컬럼 시스템, 고유 한 우수한 기계적 특성, 산업 조립식의 높은 잠재력, 놀라운 건축 속도, 유연한 공간 적응성 및 뛰어난 녹색 지속 가능성을 활용하여 현대식 창고 워크샵, 프리드 트리트 하우스의 구조에 깊이 내장되어 있습니다. 이 분야는 이러한 부문을 효율성 향상, 품질, 저렴한 비용 및 환경 성능 향상으로 이끄는 핵심 엔진입니다. 창고에서는 효율적인 물류에 필수적인 기둥이없는 공간을 만듭니다. 조립식에서 그들은 산업화 혁명을 주도합니다. 가금류 농업에서 그들은 현대적이고 집중적이며 환경 통제 된 축산을 뒷받침합니다.

앞으로 고성능 재료, 디지털 기술 (BIM, 스마트 제조, 스마트 사이트), 새로운 연결 방법 및 녹색 원리의 발전은 이러한 영역의 강철 빔 컬럼 시스템에 대한 더 많은 활력, 적응성 및 놀라운 포괄적 인 이점을 계속 해제 할 것입니다. "경량, 빠르고 고품질, 경제적, 녹색"원칙을 구현하는 철강 구조는 현대 사회의 생산, 생활 및 생태 공간의 핵심 가치를 지속적으로 만들 것입니다. 화재 안전, 부식 방지, 숙련 된 노동 부족 및 비용 인식과 같은 도전을 해결하기 위해서는 기술 혁신, 표준을 개선하며 사고 방식을 업데이트하기 위해 산업, 학계, 연구 및 사용자의 공동 노력이 필요합니다. 이것은 강철 빔-컬럼 시스템의 잠재력을 완전히 발휘하여 더 안전하고 효율적이며 더 편안하며 진정으로 지속 가능한 미래 건물의 생성에 크게 기여할 것입니다. .