کاربرد جامع و تجزیه و تحلیل فنی سیستم های پرتو ساختار فولاد در کارگاه های مدرن انبارداری ، ساختمانهای پیش ساخته و ساخت و ساز خانه طیور

کاربرد جامع و تجزیه و تحلیل فنی سیستم های پرتو ساختار فولادی در کارگاه های انبارداری مدرن ، ساختمانهای پیش ساخته و ساخت و ساز خانه طیور

سازه های فولادی ، با استفاده از مزایای برجسته آنها از قدرت بالا ، وزن خود سبک ، انعطاف پذیری عالی و چقرمگی ، سطح صنعتی شدن بالا ، سرعت سریع ساخت و ساز ، مزایای جامع قابل توجه و هماهنگی با اصول توسعه پایدار ، به یکی از اشکال ساختاری غالب در ساخت و سازهای مدرن صنعتی و مدنی تبدیل شده است. در میان آنها ، سیستم پرتوی ساختار فولادی ، به عنوان "اسکلت" و "ستون فقرات" کل چارچوب ساختاری ، نقش اصلی اساسی در انواع ساختمان های خاص مانند کارگاه های مدرن انبارداری ، ساختمانهای پیش ساخته و امکانات پرورش دهنده و مرغ را ایفا می کند ، و بهره می برد ، بهره مندی آن را به نمایش می گذارد و عملکرد استثنایی آن و تقسیم بندی انعطاف پذیر. این مقاله به سناریوهای جامع برنامه ، نکات کلیدی فنی ، روشهای بهینه سازی طراحی و روند توسعه آینده سیستم های پرتوهای فلزی در این سه نوع ساختمان می پردازد و تجزیه و تحلیل مفصلی را با منابع موردی عملی ارائه می دهد.

I. مزایای اصلی و اساس کاربرد سیستم های پرتوهای فلزی

1. عملکرد مکانیکی استثنایی:

   • تحمل بار بالا: در مقایسه با سازه های بتونی مسلح سنتی ، فولاد دارای نسبت استحکام بسیار بالایی به وزن است (به عنوان مثال ، قدرت عملکرد فولاد Q355B 345 مگاپاسکال ، تقریباً 10 برابر مقاومت فشاری محوری بتن C30). این اجازه می دهد تا سیستم های ستون پرتوهای فلزی بارهای بزرگتر را با مقطع کوچکتر حمل کنند ، اندازه عضو را به میزان قابل توجهی کاهش داده و فضای ساختمان با ارزش را آزاد کنند.
   • انعطاف پذیری عالی و سختی: انعطاف پذیری و چقرمگی خوب فولاد ، آن را قادر می سازد تا انرژی قابل توجهی را از طریق تغییر شکل پلاستیک در زیر بارهای شدید مانند زمین لرزه یا طوفان های بادی جذب کند ، و به طور موثری از خرابی ساختاری شکننده جلوگیری می کند. این امر باعث تقویت عملکرد کلی لرزه ای و مقاومت در برابر باد ساختمان می شود و نیازهای دقیق "کد GB 50011 را برای طراحی لرزه ای ساختمانها" برآورده می کند.
   • خصوصیات مواد یکنواخت: فولاد همگن و ایزوتروپیک است و خواص مکانیکی پایدار و قابل اعتماد را ارائه می دهد. رفتار آن به خوبی با مدلهای محاسباتی هماهنگ است و از دقت طراحی بالایی برخوردار است.

2. صنعتی سازی و پیش ساخته:

   • ساخت دقیق کارخانه: ستون های فولادی ، پرتوهای (از جمله پرتوهای H-Web Heb ، تسمه های خرپا و غیره) ، و گره های اتصال آنها را می توان با دقت بالا (دقت سطح میلی متر مطابق با کد GB 50755 "برای ساخت سازه های فولادی") در کارخانه های مدرن بر اساس نقشه های طراحی دقیق تولید کرد. فرآیندها شامل برش ، حفاری ، جوشکاری ، صاف کردن و تصفیه سطح (به عنوان مثال ، انفجار شات ، پوشش ضد خوردگی) است. این امر با کیفیت پایدار و کنترل شده را تضمین می کند و نوسانات کیفیت و تأثیرات زیست محیطی مرتبط با کار مرطوب در محل را از بین می برد.
   • استاندارد سازی و مدولار سازی: طراحی استاندارد و سریالی از بخش های مؤلفه ، مشخصات و روش های اتصال را تسهیل می کند و تولید دسته ای در مقیاس بزرگ را امکان پذیر می کند. از پیش ساخت کارخانه ماژول ها یا واحدهای بزرگ (به عنوان مثال ، مجامع قاب ستون ستون ، کل ماژول های اتاق) پشتیبانی می کند ، به طور قابل توجهی باعث افزایش کارآیی ساخت و ساز و برنامه های کوتاه می شود.

3. سرعت ساخت سریع:

   • مونتاژ خشک و سریع: اجزای پیش ساخته در درجه اول با استفاده از پیچ های با استحکام بالا (به عنوان مثال ، پیچ های Hex درجه 10.9s) یا جوشکاری (به عنوان مثال ، جوشکاری گاز محافظت شده) مونتاژ می شوند. این زمان انتظار برای پخت بتن (به طور معمول 28 روز) را از بین می برد و اختلال در هوای نامطلوب (به عنوان مثال ، درجه حرارت پایین ، باران سبک) را به حداقل می رساند.
   • کار تجاری موازی: نصب سریع ساختار اصلی امکان می دهد تا کارهای اولیه برای سایر معاملات (نصب روکش - ورق های فولادی رنگی ، پانل های ساندویچ ؛ MEP Rough -Ins ؛ Finishing داخلی) ، ساخت و سازهای بسیار موازی را فراهم کند. مدت زمان کلی پروژه را می توان 30 ٪ -50 ٪ کاهش داد.

4. انعطاف پذیری مکانی بالا:

   • قابلیت طول طولانی: سیستم های ستون ستون فلزی (به ویژه هنگامی که با خرپای فضایی یا شبکه ها ترکیب شوند) به راحتی می توانند ده ها یا حتی صدها متر از ستون های بدون ستون دست یابند. این باعث انسداد ستون داخلی می شود (به عنوان مثال ، برای ترافیک لیفتراک ، چیدمان خط تولید ، ترتیب تجهیزات طیور) ، حداکثر استفاده از فضا.
   • طرح شبکه انعطاف پذیر: فاصله ستون (معمولاً 6-12 متر یا بزرگتر) می تواند با توجه به نیازهای عملکردی انعطاف پذیر تنظیم شود (به عنوان مثال ، عرض راهرو لجستیک ، قرار دادن تجهیزات ، چیدمان قفس در خانه های طیور) ، و آزادی بزرگی را برای سازمان طرح کف فراهم می کند.
   • تسهیل اصلاح و گسترش: سیستم ساختاری شفاف و مسیر بار باعث افزودنی های بعدی (کف ، پسوند) یا طرح داخلی می شود و با حداقل تأثیر بر ساختار موجود نسبتاً ساده تغییر می کند.

5. پایداری سبز:

   • بازیافت بالا: فولاد دارای نرخ بازیافت بیش از 90 ٪ است و با اصول اقتصاد دایره ای هماهنگ است. فولاد قراضه را می توان دوباره اصلاح کرد و باعث کاهش فشار زباله های ساختمانی بر محیط زیست می شود.
   • راندمان منابع: طبیعت سبک وزن نیاز به مواد پایه را کاهش می دهد. تولید کارخانه کار مرطوب در محل ، کاهش مصرف آب و تولید زباله های ساختمانی را به حداقل می رساند. سرعت ساخت و ساز سریع چرخه مصرف انرژی و تأثیرات محیطی در محل را کوتاه می کند.
   • محرک صنعتی سازی ساخت و ساز: به عنوان یک فناوری اصلی حمایت از صنعتی سازی ساخت و ساز (ساختمانهای پیش ساخته) ، با استراتژی های ملی ارتقاء ساختمان سبز و ساخت و سازهای هوشمند عمل می کند.

ii. تجزیه و تحلیل عمیق سناریوهای کاربردی و تجزیه فنی

(الف) کارگاههای مدرن انبارداری (مراکز تدارکات ، کارخانه ها ، انبارهای بزرگ)

سیستم های پرتوهای فلزی بر انبارداری مدرن حاکم هستند و تضمین ساختاری اصلی را برای عملیات تدارکات کارآمد و ذخیره سازی در مقیاس بزرگ فراهم می کنند.

1. نیازهای اصلی برنامه و تمرکز فنی:

   • فضای عظیم بدون ستون:
     • اجرای فنی: سیستم های ساختاری قاب پورتال به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستم از ستونهای مقطع H (مقطع بهینه سازی شده بر اساس نمودارهای لحظه خمش-بزرگتر در پایه ، کوچکتر در بالا) و روفرهای بخش H (کوچکتر در خط الراس ، بزرگتر در Eaves) متصل شده توسط اتصالات سفت و سخت (به طور معمول صفحات انتهایی با پیچ های با مقاومت بالا) تشکیل شده است. پایه های ستون معمولاً به عنوان پین برای انتشار لحظات و کاهش هزینه های بنیاد طراحی می شوند.
     • قابلیت دهانه: دامنه های اقتصادی از 18-36 متر برای قاب های پورتال استاندارد متغیر است. بهینه سازی یا استفاده از تسمه/ستون مشبک ، دهانه های بیش از 50 متر را امکان پذیر می کند.
     • فواید مکانی: ستون های داخلی را از بین می برد ، و فضای بدون مانع برای ذخیره سازی متراکم خیس (به عنوان مثال ، قفسه های VNA) ، عملکرد صاف تجهیزات تدارکاتی کارآمد (لیفتراک های با کیفیت بالا ، AGV) و نصب/اجرای سیستم های ذخیره سازی خودکار و بازیابی (AS/RS) فراهم می کند.
   • ظرفیت بار سنگین:
     • انواع بار: باید در برابر وزن قابل توجه سیستم سقف/دیوار (از جمله عایق ، پانل های PV) ، بارهای باد (به خصوص بالابر) ، بارهای برفی ، بارهای جرثقیل (جرثقیل های جیب ، جرثقیل های سربار) ، بارهای کف از رکاب زدن متراکم (در ساختمانهای چند طبقه) و بارهای لرزش تجهیزات احتمالی مقاومت کنید.
     • طراحی نکات کلیدی: تمام بارها و ترکیبات را در هر GB 50009 "کد بار برای طراحی سازه های ساختمان" به طور دقیق محاسبه کنید. بخش های ستون/پرتو را دقیقاً بر اساس پاکت های لحظه ، برشی و نیروی محوری طراحی کنید تا از کفایت برای استحکام و ثبات (به طور کلی و محلی) در هر گیگابایت 50017 "استاندارد برای طراحی سازه های فولادی" اطمینان حاصل کنید. بررسی دقیق تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEA) تأیید گره های بحرانی (به عنوان مثال ، براکت های جرثقیل ، پشتیبانی از پرتو جرثقیل).
   • نیازهای روشنایی و تهویه:
     • ادغام فنی: طراحی چراغ های سقفی در منطقه بزرگ (با استفاده از پانل های FRP یا PC) متناوب با ورق های سقف فولادی برای معرفی یکنواخت نور طبیعی ، و به طور قابل توجهی باعث کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی روشنایی می شود. از تهویه های طبیعی نصب شده با خط الراس (توربین ها یا گاوهای استاتیک) استفاده کنید یا با لورهای جانبی در کنار هم ترکیب شوید تا تهویه اثر پشته را ایجاد کنید و محیط داخلی را بهبود بخشید.
   • سازگاری سقف:
     • فتوولتائیک های یکپارچه ساختمان (BIPV): سقف های فولادی یک پایه مسطح و قوی را برای سیستم های PV توزیع شده فراهم می کنند. طراحی باید شامل بارهای اضافی از پانل های PV (0.15 kn/m²) ، بارهای باد و بارهای نگهداری باشد. اتصالات ریلی نصب شده PV از قبل.
     • نصب تجهیزات بزرگ: ساختار سقف باید شرایط و بارهای نصب را برای واحدهای بزرگ تهویه ، برج های خنک کننده و تکیه گاه لوله ها در خود جای دهد.

2. تجزیه و تحلیل جزئیات فنی کلیدی:

   • بهینه سازی بخش: استفاده گسترده از بخش های H ، بهینه سازی عمق وب و عرض فلنج بر اساس توزیع لحظه ای برای حداقل استفاده از مواد. برای تقویت سفتی جانبی ، از بریس های مهار شده کمانش (BRB) یا قاب های مهار شده غیر عادی (EBF) استفاده کنید.
   • سیستم باند جرثقیل: کارگاه های سنگین برای مقاومت در برابر بارهای چرخ جرثقیل و نیروهای ترمز افقی ، به پرتوهای باند جرثقیل اختصاصی (بخش H جوش داده شده یا جعبه های جعبه) نیاز دارند. برای اطمینان از عملکرد خستگی ، در هر کلاس وظیفه جرثقیل (A1-A8) طراحی کنید. دقت بالا برای نصب ریلی (صافی ، سنج) مورد نیاز است.
   • جزئیات اتصال: اتصالات پرتوی قاب پورتال اغلب از صفحات انتهایی با پیچ های با مقاومت بالا (نوع بحرانی یا تحمل) استفاده می کنند. طراحی باید اطمینان حاصل کند که استحکام مشترک با اصل "مفصل قوی ، ضعیف" مطابقت دارد. انشعابات و اتصالات مهاربندی نیاز به طراحی دقیق دارند.
   • حفاظت از آتش و خوردگی: انبارها به طور معمول ساختمانهای کلاس D/E هستند که به مقاومت در برابر آتش سطح 2 نیاز دارند (ستون ها: 2.0h ، قایق: 1.5h). دستیابی از طریق پوشش های ضخیم/نازک آتش سوزی ، محاصره صفحه آتش سوزی ، یا فولاد مقاوم در برابر آتش در هر گیگابایت 50016. محافظت از خوردگی شامل گالوانیزه کننده با آب گرم (ضخامت ≥85μm) یا سیستم های پوشش با کارایی بالا است (سیستم های روکش با کارایی بالا (اپیوکسی پرایمر پرایمر میکائی میکائید ، مجهزات و مجهزات اگزوکس آدوکسیک پلی اوتاتان تنوراتان تخصصی ، تله
   • طراحی بنیاد: وزن فولاد سبک باعث کاهش تقاضای بنیاد می شود. معمولاً از پایه های جدا شده (RC یا FILED) استفاده کنید. با توجه به اثرات افزایش باد ، واکنشهای پایه ستون (محوری ، برشی ، لحظه) را به طور دقیق محاسبه کنید.

(ب) ساختمانهای پیش ساخته (ساخت و ساز ماژولار ، ساختمانهای کانتینر ، مسکن prefab)

سیستم های پرتوهای فلزی برای صنعتی سازی ساخت و سازها از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند و مزایای منحصر به فرد در ساختمانهای پیش ساخته بسیار مدولار را نشان می دهند.

1. نیازهای اصلی برنامه و تمرکز فنی:

   • مدولار بودن بالا و ادغام:
     • اجرای فنی: با استفاده از اسکلت ستون پرتو ، کل ساختمان در کارخانه به واحدهای ماژولار حجمی استاندارد و دارای عملکرد خاص (به عنوان مثال ، آشپزخانه ، حمام ، اتاق خواب ، ماژول های راهرو) تجزیه می شود. ساختار داخلی (ستون ها ، تیرها ، تیرچه ها ، قاب کف) ، سیستم های پاکت (دیوارها ، سقف) ، خدمات MEP و اتمام داخلی در هر ماژول در طول پیش ساخته کارخانه بسیار یکپارچه هستند.
     • حمل و نقل و نعوظ: ابعاد ماژول کاملاً به اندازه های استاندارد ظروف (به عنوان مثال ، 12m x 3m x 3m) برای حمل و نقل جاده ای/دریا رعایت می شود. کار در محل در درجه اول شامل اتصالات پیچ خورده/جوش داده شده ماژول به ماژول ، قلاب های سرویس ، آب بندی مشترک و حداقل اتمام خارجی است.
   • سرعت و کیفیت ساخت و ساز:
     • مزیت سرعت: پیش ساخت کارخانه همزمان با کار بنیاد سایت انجام می شود. پس از تحویل ، نعوظ ماژول ، اتصال و راه اندازی سریع است. یک پاکت ساختمان چند طبقه می تواند طی چند هفته بسته شود. کاهش کلی برنامه می تواند از 60 ٪ در مقابل ساخت و سازهای سنتی فراتر رود.
     • تضمین کیفیت: محیط کارخانه پایدار ، مکانیزاسیون بالا/اتوماسیون بالا (به عنوان مثال ، جوشکاری روباتیک ، ماشینکاری CNC) ، کنترل دقیق فرآیند ، دقت ابعاد بالا و کیفیت پایدار مواد به طور قابل توجهی باعث افزایش کیفیت کلی ساختمان ، هوایی ، آب و هوای و دوام می شود و خطاهای موجود در سایت را کاهش می دهد.
   • انعطاف پذیری طراحی و تنوع ترکیبی:
     • استاندارد سازی و سفارشی سازی: بر اساس شبکه های پرتو استاندارد (به عنوان مثال ، 3M x 6m) و رابط های ماژول ، ساختمانهای طرح های متنوع ، ارتفاعات و فرم ها (به عنوان مثال ، خانه های تراس ، بلوک های آپارتمانی ، خوابگاه های دانشجویی ، واحدهای پزشکی ، ساختارهای کمپ) می توانند به طور انعطاف پذیر مونتاژ شوند. جمع آوری و جبران ماژول های ترکیبات غنی از معماری را ایجاد می کند.
   • عملکرد ساختاری برتر:
     • لرزه ای و مقاومت باد: قاب های فولادی ذاتاً دارای انعطاف پذیری خوبی هستند. در ساختمانهای ماژولار ، هر ماژول به عنوان یک جعبه سفت و سخت عمل می کند ، و اتصالات بین ماژول قابل اعتماد (کلیدهای برشی جوش ها) یک ساختار مکانی یکپارچه با سفتی کلی عالی و عملکرد لرزه ای/باد ، به ویژه برای مناطق لرزه ای و مناطق تیفون را تشکیل می دهند.
     • سازگاری با سایتهای پیچیده: سبک وزن نیازهای بنیادی را کاهش می دهد ، ایده آل برای زمین های چالش برانگیز مانند تپه ها ، مناطق فرونشست معدن یا مکانهای محدود موقت است.
     • 

2. تجزیه و تحلیل جزئیات فنی کلیدی:

   • ساختار واحد ماژول: به طور معمول از قاب های ستون/پرتو از فاصله نزدیک یا ساخت و سازهای پانل (دیوارهای گل میخ گل میخ فلزی سرد) استفاده می کند. ستون های گوشه ای کامل (SHS یا بخش H) نقاط بارگذاری و بلند کردن اولیه را ارائه می دهند. پرتوهای بالا و پایین ماژول را قاب می کنند. گل میخ های دیواری به طور ایمن به ستون ها/تیرها (پیچ های خود حفاری یا پرچ های کور) متصل می شوند.
   • فناوری اتصال بین ماژول:
     • اتصال عمودی: پرتوهای بالا ماژول پایین از طریق پیچ های با استحکام بالا (به عنوان مثال ، M20/M24) از طریق اتصالات یا صفحات انتهایی به پرتو پایین ماژول فوقانی متصل می شود. کلیدهای برشی (صفحات فولادی ، بخش ها) برشی افقی را منتقل کنید.
     • اتصال افقی: ستون های لبه ماژول مجاور از طریق صفحات شکاف و پیچ های با مقاومت بالا وصل می شوند. شکافهای مشترک پر از درزگیر دارای درجه آتش (به عنوان مثال ، Rockwool ، Caulk Firestop).
     • اتصالات بحرانی: اتصالات گوشه ای ، پیوندهای راهرو ، رابط های راه پله نیاز به طراحی تقویت ویژه برای اطمینان از انتقال بار قابل اطمینان دارند.
   • ادغام و رابط های MEP:
     • قبل از ادغام کارخانه: کلیه آبرسانی ، زهکشی ، الکتریکی (برق/داده) ، خدمات HVAC دقیقاً از قبل مکان ، مسیریابی ، متصل شده و در دیواره های ماژول/حفره های کف/سقف آزمایش می شوند.
     • اتصال سریع سایت: ماژول ها دارای خردهای ابزار استاندارد از پیش مناسب (آب ، برق ، هوا) با اتصالات اتصال سریع (اتصالات قفل بادامک ، شاخه های حمل و نقل هوایی) برای اتصال سریع میدان ، به حداقل رساندن زمان نصب و خطاها هستند.
   • راحتی و بهره وری انرژی:
     • عایق: دیوارها ، سقف ، کفهای پر از عایق با کارایی بالا (Rockwool ، فایبرگلاس ، فوم Pur/PIR ، ضخامت 100-200 میلی متر) ، و اطمینان از عملکرد حرارتی بالا (U-Value ≤0.3 W/(m² · K)). جزئیات استراحت حرارتی بسیار مهم است.
     • Airtightness: تولید کارخانه و آب بندی دقیق در مقایسه با ساختهای سنتی ، کاهش پل حرارتی و از بین رفتن انرژی ، افزایش راحتی و کاهش انرژی عملیاتی ، به هوای بسیار برتر دست می یابند.
   • جداسازی آتش و صدا: محفظه آتش سوزی سخت در هر گیگابایت 50016. مجامع دیواری/کف چند لایه ای که شامل تخته گچ ، روکش ها و عایق کاری شده با آتش سوزی هستند ، به رتبه های آتش سوزی نیاز دارند (به عنوان مثال ، دیوارهای باربری بار 1-2 ساعت). ساخت و سازهای چند لایه و اتصالات انعطاف پذیر باعث افزایش عایق هوا و عایق صدا در هوا و ضربه می شود (RW ≥ 50 dB).

(ج) خانه های طیور مدرن (امکانات کشاورزی فشرده)

خانه های طیور مدرن خواستار کنترل دقیق محیط زیست ، امنیت زیستی ، دوام ، ساخت سریع و مقرون به صرفه بودن هستند و باعث می شود سیستم های ستون ستون فلزی راه حل بهینه باشد.

1. نیازهای اصلی برنامه و تمرکز فنی:

   • فضای بلند و بلند:
     • اجرای فنی: فریم های پرتال سبک (دهانه 12-24 متر) یا قاب های ستون پرتو متداول هستند. ارتفاعات EAVE به طور معمول 3-5 متر یا بالاتر (به عنوان مثال ، برای سیستم های قفس چند لایه) برای اسکان تجهیزات ، گردش هوا و دسترسی به کارگران.
     • فواید مکانی: فضای بدون ستون ، نصب ، بهره برداری و نگهداری سیستم های بزرگ خودکار (خطوط تغذیه ، خطوط آبیاری ، کمربند جمع آوری تخم مرغ ، سیستم های حذف کود ، کنترل های محیطی) را تسهیل می کند.
   • کنترل دقیق محیط زیست:
     • عایق حرارتی: کنترل دقیق دمای داخلی (جوجه ها: 35 درجه سانتیگراد ، بزرگسالان: 18-24 درجه سانتیگراد) و رطوبت (50-70 ٪) بسیار مهم است. پانل های ساندویچ کامپوزیت (EPS/PU/PIR هسته ، ضخامت 75-150 میلی متر) یا دو پوست با عایق ، پشتیبانی شده توسط قاب فولادی ، عملکرد حرارتی برتر (U-Value ≤0.4 W/(m² · k)) را ارائه می دهد ، و هزینه های انرژی را کاهش می دهد.
     • سفتی و تهویه: نیاز به سفتی ساختمان بالا (جلوگیری از پیش نویس ، پرندگان/جوندگان) همراه با تهویه مکانیکی قدرتمند (تهویه تونل ، تهویه متقابل). اسکلت فولادی پشتیبانی محکم برای فن های بزرگ (> قطر 1.4 متر) ، لنت های خنک کننده تبخیر و دریچه های ورودی را فراهم می کند. طراحی ساختاری باید لرزش فن و محافظت از ایمنی را به خود اختصاص دهد.
   • مقاومت در برابر خوردگی و پاکسازی:
     • محیط بسیار فاسد: غلظت بالای آمونیاک (NH₃) ، سولفید هیدروژن (H₂S) ، دی اکسید کربن (CO₂) ، همراه با درجه حرارت و رطوبت بالا ، فضایی بسیار خورنده ایجاد می کند.
     • استراتژی محافظت از خوردگی: تمام اجزای فولادی (ستون ها ، تیرها ، پورلین ها ، Girts) به بالاترین حفاظت از درجه نیاز دارند:
       • روش اصلی: گالوانیزه کننده کامل گرم (HDG) (میانگین پوشش روی ≥85μm ، ISO 1461) برای محافظت از فداکاری برتر.
       • محافظت پیشرفته: از روکش های مقاوم در برابر آب و هوا (به عنوان مثال ، پلی اورتان ، فلوروپلیمر) بیش از HDG برای مناطق بحرانی یا مناطق با خوردگی بالا استفاده کنید (پایه های ستون سطح زمین ، تیرهای داخلی/ستون).
       • انتخاب مواد: استفاده ترجیحی از فولاد هوازدگی (به عنوان مثال ، Q355NH).
     • روکش داخلی: دیوارهای داخلی باید از مواد صاف و مقاوم در برابر خوردگی ، به راحتی قابل شستشو/ضد عفونی کننده (به عنوان مثال ، پانل های PVC ، فولاد از قبل از رنگ ، فولاد ضد زنگ) استفاده کنند تا به حداقل رساندن چسبندگی زباله ها و اطمینان از بهداشت کامل برای امنیت زیستی باشند.
   • ساخت سریع و کنترل هزینه: سرعت ساخت و ساز صنعتی فولادی زمان ساخت مزرعه را کوتاه می کند و باعث بازده سرمایه گذاری می شود. طراحی استاندارد و بهینه سازی مواد به کنترل هزینه های کلی کمک می کند.
   • ایمنی و قابلیت اطمینان ساختاری: باید در برابر بارهای تجهیزات سنگین (قفس چند لایه) ، بارهای بادی (به ویژه در مناطق باز) ، بارهای برفی و بارهای تجهیزات حذف کودهای احتمالی مقاومت کند. طراحی ساختاری باید قوی باشد.
   • 

2. تجزیه و تحلیل جزئیات فنی کلیدی:

   • طرح آگاهانه خوردگی: فرم های ساختاری را برای به حداقل رساندن اتصالات پیچیده ، شکاف ها و مناطقی که پوشش/نگهداری آنها دشوار است ساده کنید. از بخش های مستعد به دام انداختن رطوبت/آوار خودداری کنید. برای جلوگیری از تماس مستقیم با کف مرطوب ، پایه های ستون را بر روی پایه های بتونی بالا ببرید.
   • ادغام سیستم تهویه:
     • نصب فن: لنت های بتونی قوی یا قاب های فولادی را بر روی دیوارهای شیروانی/انتهایی برای پشتیبانی از فن های محوری بزرگ ، با توجه به لرزش و فشار باد طراحی کنید. صفحه های پرنده را روی دهانه های فن نصب کنید.
     • دیوار پد خنک کننده: انتهای پد خنک کننده برای پشتیبانی از ماژول های پد و وزن سیستم آب به یک ساختار قاب بندی قوی نیاز دارد. از ضد آب بودن/آب بندی مؤثر در اطراف لنت ها اطمینان حاصل کنید.
     • دریچه های ورودی: دهانه های کافی در پشت بام/پیاده رو با نقاط نصب قابل اعتماد برای مکانیسم های دریچه موتوری/دستی فراهم کنید.
   • محاسبه بار دقیق تجهیزات: به طور دقیق وزن و بارهای پویا از سیستم های تغذیه ای/آبیاری خودکار ، قفس های چند لایه (از جمله وزن دام) ، سیستم های جمع آوری تخم مرغ و سیستم های حذف کود (خراشنده/نقاله) را به طور دقیق حساب کنید. هماهنگی نزدیک با تأمین کنندگان تجهیزات ضروری است.
   • زهکشی سقف و ضد آب: طراحی شیب سقف کافی (5 ≥) برای رواناب سریع آب باران. از سیستم های سقف درز ایستاده یا ورق های صدمات بزرگ با زیرپوش قابل اعتماد استفاده کنید تا از آب بودن تحت فشار منفی از تهویه اطمینان حاصل شود.
   • جزئیات امنیت زیستی: محل اتصال بین پایه های ستون فولادی و دال کف بتونی داخلی را با دقت (به عنوان مثال ، درزگیر سیلیکون) مهر و موم کنید تا از کودهای زیر آب جلوگیری شود. یاروهای گرد (R≥50 میلی متر) را در اتصالات کف دیوار برای تمیز کردن آسان و کامل بدون گوشه های مرده شکل دهید.

iii نقاط فنی کلیدی متداول در طراحی ، ساخت و ساخت سیستم های پرتوهای فلزی

1. تجزیه و تحلیل و طراحی ساختاری:

   • مدل سازی و محاسبه: از نرم افزار طراحی حرفه ای فولاد (به عنوان مثال ، PKPM ، SAP2000 ، ETABS ، STAAD.PRO ، TEKLA) برای مدل سازی سه بعدی ، تجزیه و تحلیل بار (استاتیک ، پویا ، حرارتی) ، محاسبه نیروی داخلی ، طراحی عضو (قدرت ، سفتی ، ثبات) و طراحی اتصال استفاده کنید.
   • انطباق کد: کاملاً به کدهای چینی رعایت کنید: GB 50017 ، GB 50009 ، GB 50011 ، GB 50016 ، GB 50661 "کد برای جوشکاری سازه های فولادی" ، JGJ 82 "مشخصات فنی برای اتصالات پیچ و مهره با استحکام بالا از سازه های فولادی" ، و غیره.
   • اجرای BIM: مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) به طور فزاینده ای برای پروژه های فولادی یکپارچه است ، و مدیریت بصری و اطلاعات را در طول طراحی ، جزئیات ، ساخت و نعوظ امکان پذیر می کند ، به طور مؤثر برطرف می شود و درگیری ها و بهبود دقت/کارآیی را انجام می دهد.

2. جزئیات و ساخت:

   • جزئیات (نقشه های فروشگاه): نقشه های دقیق ساخت و ساز ، جزئیات اتصال ، لانه سازی جزء (تعیین ابعاد برش ، آماده سازی جوش) ، لیست مواد و نقشه های ساختگی (نقشه های قسمت/مونتاژ/نعوظ) را بر اساس اسناد طراحی تهیه کنید. باید دقیقاً فرآیندهای ساخت ، محدودیت های حمل و نقل و توالی نعوظ را در نظر بگیرید.
   • انتخاب و بازرسی مواد: از فولاد سازگار با استانداردهای ملی (GB/T 700 "فولادهای ساختاری کربن" ، GB/T 1591 "فولادهای ساختاری آلیاژ کم قدرت") یا مشخصات پروژه (Q235B ، Q355B ، Q390 ، Q420 و غیره) استفاده کنید. پس از تحویل ، گواهینامه های آسیاب را انجام دهید و نمونه برداری/آزمایش (خواص مکانیکی ، ترکیب شیمیایی) را همانطور که مشخص شده است انجام دهید. مواد حفاظت از خوردگی باید استانداردهای مربوطه را رعایت کنند.
   • ساخت کارخانه:
     • برش: CNC شعله/برش پلاسما ، برش لیزر ، اره برای دقت بالا.
     • حفاری: دستگاه های حفاری CNC ، مته های 3 محور برای سوراخ های پیچ (دقت مثبت 0.5 میلی متر).
     • مونتاژ و جوشکاری: دستگاه های مونتاژ اتوماتیک H-Beam ، جوشکاری قوس غوطه وری گانری از کیفیت جوش های اصلی (جوش های فلنج/باسن) اطمینان حاصل می کنند. جوشکاری به طور دقیق در هر مشخصات روش جوشکاری واجد شرایط (WPS). جوشکارها باید تأیید شوند.
     • صافی: مکانیکی (صاف کننده های فلنج) یا صاف کردن حرارتی برای کنترل اعوجاج.
     • آمادگی و پوشش سطح: انفجار ساینده/تمیز به SA 2.5 (GB/T 8923.1). از طریق پاشش سیستم پوشش مشخص شده (آغازگر ، میانی ، روکش) و ضخامت را اعمال کنید. شرایط محیطی (دما ، رطوبت ، نقطه شبنم) باید مطابقت داشته باشد.
     • مجمع آزمایشی: پیش از مونتاژ در کارخانه برای اتصالات پیچیده یا مجامع بزرگ برای تأیید صحت ساخت.

3. تکنیک های نصب میدانی:

   • بازرسی بنیاد: دقیقاً محورهای بنیاد ، ارتفاعات ، موقعیت ها/ابعاد پیچ ​​لنگر (تحمل 2 میلی متر) را تأیید کنید. پذیرش کامل تحویل.
   • تحویل و ذخیره سازی مؤلفه: برنامه های حمل و نقل و مناطق ذخیره سازی (سطح ، جامد) را برنامه ریزی کنید. برای جلوگیری از آسیب/تغییر شکل ، اجزای آن را به صورت توالی نعوظ ذخیره کنید. شناسایی واضح ضروری است.
   • برنامه بلند کردن: برنامه بلند کردن دقیق مشخصات توالی ، نقاط بلند کردن (لبه های اختصاصی) ، انتخاب جرثقیل ، شعاع ، اقدامات ایمنی را تهیه کنید. چک های آسانسور را برای اجزای بزرگ/بی دست و پا انجام دهید.
   • روش نعوظ:
     • نعوظ ستون: موقعیت یابی → مهاربندی موقت (سیم های پسر ، غرفه ها) → تراز کردن خشن (سطح ، پلمب) → پیچ و مهره لنگر → تنظیم خوب (سطح بالا ، پلمب) → نصب مهاربندی → ثابت سازی نهایی (گروت/سفت شدن).
     • نعوظ پرتو: اتصال به محل → اتصال موقت (پین های رانش ، پیچ) → تنظیم سطح ، تراز ، فاصله → محکم شدن پیچ و مهره با مقاومت بالا → محکم شدن نهایی → جوشکاری (در صورت لزوم).
   • نظرسنجی و تراز: مداوم در طول نعوظ. از تئودولیت های دقیق ، سطح ، ایستگاه های کل ، لیزر پلاسما برای نظارت/کنترل محورهای کنترل ، ارتفاعات ، لوله کشی (در هر گیگابایت 50205 "کد برای پذیرش کیفیت ساخت و ساز سازه های فولادی" استفاده کنید.
   • پیچ و مهره با مقاومت بالا: مشخصات را به شدت دنبال کنید: Faying Surface Prep (Blast- تمیز شده برای ضریب بحرانی ، اصطکاک ≥0.45) → تراز سوراخ → محکم سازی اولیه (50 ٪ گشتاور نهایی) → محکم شدن نهایی (گشتاور یا روش چرخش آجیل). از آچارهای گشتاور کالیبره شده/ابزارهای برق استفاده کنید. سوابق را حفظ کنید.
   • جوشکاری میدانی: صفحه های باد/آب و هوا (برای جوشکاری گاز محافظت شده بسیار مهم است). جوش به طور جدی در هر WPS. از قبل گرم (صفحه ضخیم) ، تسکین پس از گرم یا استرس (فولاد کم آلیاژ با مقاومت بالا) استفاده کنید. انجام بازرسی بصری و آزمایش غیر مخرب (UT/RT). از سکوهای دسترسی ایمن و پایدار برای جوشکاری بالا اطمینان حاصل کنید.
   • ایمنی و خانه داری: مقررات ایمنی را برای کار در ارتفاع ، بلند کردن و قدرت موقتی اجرا کنید. دسترسی ایمن ، نگهبان ، شبکه های ایمنی را فراهم کنید. اقدامات پیشگیری از آتش و حفاظت از سقوط را انجام دهید. پاکیزگی سایت را حفظ کنید.

IV حفاظت از آتش سوزی و محافظت در برابر خوردگی (پوشش) فن آوری برای سیستم های پرتوهای فلزی

اینها محافظت اصلی برای ایمنی و دوام سازه های فولادی است.

1. حفاظت از آتش (فناوری کلیدی):

   • امتیاز مقاومت در برابر آتش (FRR) الزامات: تعیین شده توسط GB 50016 بر اساس نوع ساختمان/اشغال و عنصر ساختاری (ستون ، پرتو ، کف). به عنوان مثال ، سطح 2 صنعتی: ستون های 2.0H ، پرتوهای 1.5H ؛ سطح 1 مسکونی: ستون های 3H ، تیرهای 2H). استحکام فولاد با دما به سرعت کاهش می یابد (از بین رفتن 2/3 ~ در دمای 600 درجه سانتیگراد).
   • روشهای محافظت اولیه:
     • پوشش های ضد آتش:
       • سیمان (intumescent): اتصال دهنده های معدنی (سیمان ، گچ ، ورمیکولیت). پوشش های ضخیم (15-50 میلی متر). لایه کاراکتر عایق سخت را تشکیل می دهد. frr> 3h ممکن است. بادوام ، مناسب در فضای باز/مرطوب. زیبایی شناسی سنگین و ضعیف.
       • فیلم نازک/فوق العاده نازک (intumescent): رزین های ارگانیک گسترش دهنده ها/سازندگان کاراکتر. لایه های نازک (3-7 میلی متر). 10-50 برابر تشکیل فوم کربن عایق را گسترش می دهد. FRR به طور معمول ≤2.5 ساعت. زیبایی شناسی خوب ، کاربرد آسان. هوازدگی/ثبات طولانی مدت نیاز به توجه دارد.
     • محاصره صفحه آتش نشانی: از تخته گچ ، تخته سیلیکات کلسیم ، تخته ورمیکولیت ، تخته فیبر سرامیکی که از طریق قاب یا چسب متصل شده است استفاده می کند. نصب سریع ، خشک ، تعمیر و نگهداری آسان. فضای بیشتری را اشغال می کند.
     • محاصره بتونی/ملات: اعضای بتونی در محل یا مواد مقاوم در برابر آتش (SFRM) که در آن قرار دارند. محافظت پایدار و بادوام. ساخت و ساز سنگین و آهسته.
     • مهندسی آتش سوزی سازه (خنک کننده/پر کردن آب): گردش خون/خنک کننده آب داخلی که در موارد نادر مورد استفاده قرار می گیرد (به عنوان مثال ، ستون های مگا).
     • فولاد مقاوم در برابر آتش (FR): فولاد آلیاژ شده (MO ، CR ، NB و غیره) 2/3 پوند از قدرت عملکرد دمای اتاق را در 600 درجه سانتیگراد حفظ می کند. حفاظت اعمال شده را کاهش داده و از بین می برد اما پرهزینه است.
   • انتخاب و برنامه: نیازهای FRR ، شکل عضو ، استفاده از ساختمان (خوردگی) ، هزینه و زیبایی شناسی باید در نظر گرفته شود. کیفیت برنامه مهم است: ضخامت پوشش/تخته باید مشخصات را برآورده کند ، یکنواخت باشد و محکم و بدون حفره/لایه لایه بچسبید.

2. محافظت از خوردگی (فناوری کلیدی):

   • مکانیسم و ​​محیط خوردگی: فولاد در صورت وجود رطوبت ، اسیدها ، قلیایی ها ، جوهای صنعتی یا دریایی تحت خوردگی الکتروشیمیایی (زنگ زدگی) قرار می گیرد. خانه های مرغ ، گیاهان ساحلی ، امکانات شیمیایی بسیار خورنده هستند.
   • اصل طراحی حفاظت: از ISO 12944 "رنگ ها و لاک ها - محافظت از خوردگی سازه های فولادی توسط سیستم های رنگی محافظ" برای طبقه بندی خوردگی (C2 خفیف - C5 -I صنعتی شدید/C5 -M دریایی شدید) ، تعریف عمر خدمات هدف (به عنوان مثال ، 15 ، 25 سال) را دنبال کنید و سیستم پوشش مناسب را انتخاب کنید.
   • روشهای محافظت اولیه:
     • پوشش های فلزی:
       • گالوانیزه کننده گرم (HDG): فولاد غوطه ور در روی مذاب (450 درجه سانتیگراد) لایه های آلیاژ روی-آهن را لایه روی خالص تشکیل می دهد. محافظت عالی و محافظت از کاتدیک را فراهم می کند. ضخامت قابل کنترل (به طور معمول 85 μmm). عمر طولانی (به عنوان مثال ،> 20 سال C3). نگهداری کم برای خانه های طیور ، عناصر بیرونی ترجیح داده می شود. عملکرد بیش از 200 درجه سانتیگراد تحت تأثیر قرار گرفت.
       • روی اسپری حرارتی/آلومینیوم (TSZA): قوس یا شعله پاشش روی سیم/AL سیم ، پوشش فلزی متخلخل ، مهر و موم شده را تشکیل می دهد. عمر طولانی ، قابل استفاده در زمینه/قابل تعمیر. مناسب برای اجزای بزرگ/آبشار.
     • سیستم های محافظت از رنگ:
       • سیستم های پوشش با کارایی بالا: سیستم چند تخته: آغازگر (چسبندگی/محافظت از کاتدیک/انفعال - به عنوان مثال ، اپوکسی غنی از روی ، Zn≥80 ٪) ، کت واسطه (ساخت سد/ضخامت - به عنوان مثال ، اپوکسی اکسید آهن میکسه) ، پالتو (مقاومت آب و هوا/شیمیایی - به عنوان مثال ، پلی اورتان ، فلوروپولیم). ضخامت کل فیلم خشک (DFT) بسیار مهم است (به عنوان مثال ، ≥240μm برای C4). درخواست کاربرد (Surface Prep SA 2.5 ، کنترل محیط زیست ، فواصل مجدد). نیاز به بازرسی/نگهداری دوره ای دارد.
       • فولاد هوازدگی: فولاد کم آلیاژ (مس ، P ، Cr ، NI) که در جو مناسب و پایدار اکسید ("زنگ زدگی") تشکیل می شود. در درجه اول برای عناصر معماری/ساختاری در معرض استفاده (پل ها ، نمای) استفاده می شود. برای محیط های مرطوب ، اسیدی یا غنی از کلرید مناسب نیست. هزینه اولیه بالاتر
     • محافظت از کاتدی: در درجه اول برای سازه های غوطه ور/دفن شده (اسکله ها ، خطوط لوله). بندرت در ساختمانها استفاده می شود.
   • محافظت مشترک و اتصال: پس از آمادگی ، سطوح فاینگ را برای اتصالات پیچ خورده به سرعت درمان کنید. جوش های تمیز را کاملاً پس از جوشکاری و با روکش پرایمر/متوسط/پالتو تمیز کنید. توجه ویژه ای به سرهای پیچ ، لبه های سوراخ کنید. در هنگام حمل و نقل ، رسیدگی و نعوظ از پوشش ها در برابر آسیب محافظت کنید.

V. روند و چالش های توسعه

1. روند:

   • پذیرش فولاد با کارایی بالا: افزایش استفاده از فولادهای با استحکام Q420 ، Q460 ، فولاد مقاوم در برابر آتش (FR) ، فولاد هوازدگی و فولاد مقاوم در برابر خوردگی (به عنوان مثال ، فولادهای CR/NI کم آلیاژ) برای کاهش وزن ، بخش های باریک تر ، دوام افزایش یافته و محافظت ساده.
   • نوآوری اتصال: توسعه اتصالات کارآمدتر ، قابل اطمینان تر و قابل نصب (به عنوان مثال ، پیچ های کور ، ترکیبات جوشانده برشی ، پیچ و مهره های قفل شده). ارتقاء جوش رباتیک/بازرسی خودکار.
   • بهینه سازی سیستم ساختاری و هیبریداسیون: سازه های کامپوزیت فلزی (ستون های SRC ، صفحات کامپوزیت) ، ستون های فولادی پر از بتن (CFT) ، دیوارهای برشی صفحه فلزی (SPSW) برای استفاده از استحکام مواد. ادغام سازه های فضایی طول طولانی (گنبدهای کابل ، سیستم های کششی) با قاب های ستون ستون.
   • عمیق سازی دیجیتال سازی و اطلاعات:
     • طراحی BIM: اتخاذ BIM از مرحله طراحی مفهومی برای همکاری چند رشته ای.
     • جزئیات و ساخت هوشمند: جزئیات خودکار AI ، تجهیزات CNC شبکه ای ، لانه سازی/برنامه ریزی هوشمند.
     • سایت های ساخت و ساز هوشمند: ردیابی مدل RFID/BIM مؤلفه ، بازرسی های هواپیماهای بدون سرنشین ، نظارت بر ایمنی بصری هوش مصنوعی ، دوقلوهای دیجیتال هدایت نعوظ.
   • بی طرفی سبز و کربن:
     • ارزیابی چرخه زندگی (LCA): کمیت ردپای کربن و تأثیرات زیست محیطی در کل چرخه زندگی (تولید مواد ، ساخت ، استفاده ، EOL/بازیافت).
     • فولاد سبز: ارتقاء فولاد کوره قوس الکتریکی (EAF) با استفاده از قراضه (پایین CO2 در مقابل BF-BOF) ، اکتشاف فن آوری های کاهش مستقیم آهن مبتنی بر هیدروژن (DRI).
     • ادغام تجدید پذیر: ادغام محکم تر سقف های فولادی با BIPV ، ساختمانها را به ژنراتورهای انرژی تبدیل می کند.
   • افزایش مدولار و پیش ساخته: ساخت و سازهای مدولار در حال تکامل به سمت ساختمانهای بلندتر (> 10 داستان) و عملکردهای پیچیده تر. سطح بالاتری از ادغام (ساختار ، پاکت ، MEP ، پایان).

2. چالش ها:

   • تعادل هزینه و عملکرد حفاظت از آتش: هزینه های ضدعفونی کننده می تواند زیاد باشد ، به خصوص برای سازه های بزرگ/پیچیده. مواد با کارایی بالا/راه حل های آتش سوزی ساختاری نیاز به بهینه سازی هزینه دارند.
   • محافظت طولانی مدت در خوردگی شدید: دستیابی به عمر بسیار طولانی (> 30 سال) با نگهداری کم در محیط های شدید (گیاهان شیمیایی ، مرغ دریایی ، مرغان با آمونیا) همچنان چالش برانگیز است.
   • مهارت و کمبود نیروی کار: تقاضا برای طراحان فولاد ساختاری ماهر ، جزئیات ، بازرسان جوشکاری و نعوظ از ظرفیت آموزش فراتر می رود.
   • به روزرسانی های استاندارد و کد: تجدید نظر به موقع/توسعه کدها/استانداردهای طراحی ، ساختگی و ساخت و نعوظ برای اسکان مواد ، فناوری ها و سیستم های جدید مورد نیاز است.
   • درک هزینه اولیه: غلبه بر تمرکز مالک بر هزینه اولیه فولاد (علی رغم کاهش هزینه های چرخه عمر و مزایای برتر) نیاز به ارتقاء قوی تر از اصول هزینه چرخه زندگی (LCC) دارد.

ساختار فولادی سیستم های پرتو ستون ، با استفاده از خواص مکانیکی ذاتی خود ، پتانسیل بالا برای پیش بینی صنعتی ، سرعت ساخت و ساز حیرت انگیز ، سازگاری انعطاف پذیر فضایی و پایداری سبز برجسته ، عمیقاً در پارچه کارگاه های مدرن انبارداری ، ساختمانهای مقدماتی و خانه های مخزن تعبیه شده است. آنها موتور اصلی هستند که این بخش ها را به سمت بهره وری بیشتر ، کیفیت بالاتر ، هزینه های پایین تر و عملکرد محیطی افزایش می دهد. در انبارداری ، آنها فضای بدون ستون را برای تدارکات کارآمد ایجاد می کنند. در پیش ساخته ، آنها پیشگام انقلاب صنعتی شدن هستند. در مرغداری ، آنها زیربنایی مدرن ، فشرده و کنترل شده از محیط زیست دارند.

با نگاهی به آینده ، پیشرفت در مواد با کارایی بالا ، فن آوری های دیجیتال (BIM ، تولید هوشمند ، سایت های هوشمند) ، روش های اتصال جدید و اصول سبز همچنان به باز کردن نشاط ، سازگاری بیشتر ، و مزایای جامع قابل توجه برای سیستم های پرتوهای فلزی در این حوزه ها ادامه خواهد داد. سازه های فولادی تجسم اصول "سبک ، سریع ، با کیفیت ، اقتصادی ، سبز" ، به طور مداوم ارزش اصلی را برای تولید ، زندگی و فضاهای زیست محیطی جامعه مدرن ایجاد می کنند. برای پرداختن به چالش هایی مانند ایمنی در برابر آتش ، محافظت در برابر خوردگی ، کمبود ماهر کار و ادراک هزینه ، تلاش های هماهنگ از صنعت ، آکادمی ، تحقیقات و کاربران برای تقویت نوآوری تکنولوژیکی ، اصلاح استانداردها و به روزرسانی ذهنیت لازم است. این امر به طور کامل پتانسیل سیستم های ستون پرتوهای فلزی را به وجود می آورد و به طور قابل توجهی در ایجاد ساختمانهای آینده ایمن تر ، کارآمدتر ، راحت تر و واقعاً پایدار کمک می کند. $