Концепции за проектиране на промишлени сгради от стоманени конструкции

На фона на по-широката промяна в строителната индустрия към по-екологично и по-индустриализирано развитие, сглобяеми стоманени сгради—служещи като основни строителни материали за промишлени предприятия, търговски сгради и подобни съоръжения — изпитват постоянно нарастващо пазарно търсене.

Функционалната пригодност е основният принцип при проектирането на инженерни сградиДизайнът трябва да е тясно съгласуван с производствените процеси и работни процеси на предприятието, за да се гарантира, че пространството на сградата напълно отговаря на оперативните изисквания.

От една страна, пространственото разположение на фабриката трябва да бъде точно планирано въз основа на размерите на производствената линия, нуждите от монтаж на оборудване и маршрутите за обработка на материали. Това включва определяне на подходящи разстояния между сградите, разстояние между колоните, височина на етажите и товароносимост на крановите греди. Например, заводите за производство на тежки машини обикновено изискват големи разстояния (обикновено 24–36 метра), високи светли височини (8–12 метра) и кранови системи с товароподемност от 30–50 тона. За разлика от тях, леките заводи за сглобяване на електроника могат да приемат по-малко разстояние между колоните, да оптимизират използването на пространството и да добавят мецанин за офиси или... метални навеси за съхранение.

От друга страна, трябва да се вземат предвид специалните изисквания на различните производствени процеси. Химическите заводи изискват подобрена защита от корозия, като например флуоровъглеродни покрития или поцинковани стоманени компоненти. Високотемпературни изграждане на стоманена работилница се нуждаят от вентилационни капандури и топлоизолационни слоеве, за да се предотврати деформацията на стоманените елементи поради температурни колебания. Чистите цехове, от друга страна, изискват строг контрол върху уплътняването на фугите на стоманените конструкции, за да се намали натрупването на прах и да се гарантира, че производствената среда отговаря на стандартите за чистота.

Дизайнът за безопасност на сглобяема стоманена конструкция на цеха трябва да разгледа цялостно три ключови измерения – носеща безопасност, пожарна безопасност и сеизмична безопасност – за да се гарантира структурна стабилност през целия жизнен цикъл на сградата.

По отношение на безопасността на носещите конструкции са необходими прецизни структурни изчисления, за да се изберат подходящи марки стомана и да се оптимизират детайлите на връзките. Например, твърди връзки обикновено се използват в съединенията между греда и колона, за да се осигури ефективно предаване на силата. Към връзките между гредите на крана и стоманените колони се добавят устойчиви на срязване болтове, за да се предотврати разхлабване, причинено от вибрации, предизвикани от натоварването.

Пожарната безопасност е едно от основните предизвикателства пред стоманените конструкции и трябва да се решава чрез комбинация от пасивна противопожарна защита и активна противопожарна защитаЗа пасивна защита върху стоманени елементи се нанасят огнеупорни покрития – тънките покрития са подходящи за зони с температури до 500 °C, докато дебелите покрития се използват във високопожарни зони. Като алтернатива, могат да се използват огнеупорни плоскости за обграждане на стоманени елементи, като се гарантира, че конструкцията ще запази своята носеща способност поне 1,5 часа по време на пожар. За активна защита трябва да бъдат правилно инсталирани автоматични спринклерни системи и пожароизвестителни устройства, за да се съкрати времето за реакция при пожар и да се контролира ефективно разпространението на огъня.

Сеизмичната безопасност трябва да бъде проектирана в съответствие със сеизмичната интензивност на местоположението на сградата. Това включва оптимизиране на разпределението на структурната коравина и прилагане на принципите на проектиране „здрави колони, слаби греди“ и „здрави съединения, слаби елементи“. Освен това, в основите на колоните могат да се монтират устройства за разсейване на енергия или за затихване, за да се намали предаването на сеизмична енергия и да се подобри цялостната устойчивост на сградата на земетресения.