철강 구조물의 4가지 주요 유형: 특징 및 용도

네 가지 주요 철강 구조 시스템

철 구조물은 구조 시스템과 하중{0}저항 거동에 따라 포털 프레임 구조, 프레임 구조, 트러스 구조 및 공간 프레임 구조의 네 가지 주요 유형으로 분류됩니다. 각 시스템은 경간 능력, 하중 거동, 비용 및 건설 속도 면에서 뚜렷한 특성을 가지고 있습니다. 이 가이드에서는 각 유형을 설명하고 엔지니어링 계약자, 설계 회사 및 프로젝트 소유자를 위한 프로젝트{3}}지향적 선택 기준을 제공합니다.

포털 프레임 구조

포털 프레임은 견고한 모멘트 저항 조인트로 연결된 수직 기둥과 경사진 지붕 서까래로 구성된 저층 시스템으로, 내부 기둥을 제거하고 넓고 깨끗한{2}}스팬 공간을 만듭니다. 주요 구성 요소는 기둥, 서까래, 처마 브래킷, 도리 및 거트, 세로 버팀대입니다. 로드 경로는 간단하고 직접적이며 시스템은 일반적으로 고정 또는 고정 기둥 베이스가 있는 단일{5}}스팬 또는 다중-스팬으로 구성됩니다. 단층-창고, 공장, 차고 및 전시장에 적합하며 빠른 시공과 저렴한 비용이 특징입니다.

프레임(모멘트 프레임) 구조

철골 구조는 수직 기둥과 수평 I{0}}형 보가 강체 또는 고정 조인트로 연결된 골격 시스템으로, 수직 하중(자체중, 바닥 하중)과 횡하중(바람, 지진)에 대한 공간 하중-저항 시스템을 형성합니다. 유연한 레이아웃, 높은 공간 활용도 및 강력한 전체 무결성을 제공하며 다층 및 고층 산업 건물, 사무실, 쇼핑몰, 호텔 및 장비 지지 프레임을 위한 주요 구조 시스템입니다.

트러스 구조

트러스 구조는 삼각형 단위로 배열된 직선형 부재의 뼈대로서 축의 인장과 압축을 통해 하중에 저항합니다. 이 제품은 가벼운 자중, 넓은 스패닝 성능 및 높은 강성을 갖추고 있어 스포츠 경기장, 전시 센터, 공항 터미널의 긴 스팬 지붕은 물론 교량 및 크레인 붐에 이상적입니다.{2}}

스페이스 프레임 구조

스페이스 프레임은 용접된 중공 구형 조인트, 볼트 체결된 구형 조인트 및 강판 조인트와 같은 상호 연결된 선형 부재와 노드 커넥터로 구성된 3차원 강성 트러스 시스템입니다. 이는 기하학적 매트릭스 전체에 걸쳐 모든 방향으로 하중을 분산시켜 강력한 지진 및 바람 저항을 갖춘 막대한- 무주 경간을 달성합니다. 극장, 수영장, 돔, 유료-요금소 캐노피 및 대기실에 사용됩니다.

올바른 철골 구조 시스템을 선택하는 방법

건물 높이와 층수에 따라

단층{0}}산업용 건물, 창고 및 간단한 작업장의 경우 포털 프레임 구조는 유연한 레이아웃과 낮은 전체 비용을 제공합니다. 다층 건물의 경우 견고한-접합 강철 프레임이 전반적인 안정성을 제공하고 중층 건물의 수직 및 내진 요구 사항을 충족합니다.-

지붕 범위 및 공간 요구 사항에 따라

포털 프레임은 단층 건물의 기존 중간 범위에 경제적입니다.- 트러스 구조는 더 큰 경간을 갖는 기둥 없는 공간이 필요한 대형 공공 건물에 사용되며, 공간 프레임은 초대형 경간, 불규칙한 곡선 형상 및 3차원{4}}하중 분산을 위해 선택됩니다.

하중 유형 및 작업 조건별

일반 정{0}}하중 건물은 포털 프레임이나 강철 프레임으로 잘 작동됩니다. 오버헤드 크레인이 있는 중{2}}공장 건물에는 부재 및 조인트 강성이 강화된 강화 프레임이 필요합니다. 높은 지진, 높은 풍압 또는 낮은-온도 조건의 경우 스페이스 프레임은 보다 균일한 하중 분산과 더 높은 전반적인 안전성을 제공합니다.

프로젝트 예산 및 일정별

포털 프레임은 부재 수가 적고 조립성이 높아 공사 기간이 가장 짧고 비용이 가장 경제적입니다. 강철 트러스와 다층 프레임은 대부분의 공공 및 상업 프로젝트에서 품질과 효율성의 균형을 유지합니다. 공간 프레임은 맞춤형 제작과 특수 설치가 필요하며 일반적으로 랜드마크 건물용으로 예약되어 있습니다.

향후 유지보수 및 증설을 통해

유연한 레이아웃을 갖춘 다층 강철 프레임은 향후 수직 추가 및 공간 변경에 가장 잘 적응합니다. 전반적인 안정성이 높은 트러스 및 공간 프레임 구조는 긴 서비스 수명과 낮은 유지 관리가 필요한 공공 건물에 적합합니다.

선택 권장사항 표

이러한 권장 사항은 기존 엔지니어링 시나리오에 적용됩니다. 극한의 날씨, 매우 높은-경간, 특수 하중 또는 맞춤형 건축 형태에는 맞춤형 구조 설계 및 최적화가 필요합니다.

자주 묻는 질문

강철 트러스에 삼각형이 사용되는 이유는 무엇입니까?삼각형 배열은 하중에 따라 모양이 변하지 않습니다. 각 부재는 축 방향 인장 또는 압축만 전달하므로 트러스는 본질적으로 안정적이고 재료 사용에 있어서 매우 효율적입니다.

프레임과 스페이스 프레임의 차이점은 무엇입니까?프레임은 2차원 레이아웃의 기둥과 보를 통해 주로 평면의 하중에 저항합니다.- 스페이스 프레임은 하중을 모든 방향으로 분산시키는 3차원 연동 그리드로, 매우 큰 개방형 지붕과 복잡한 기하학적 구조에 적합합니다.

철골 구조물은 조립식으로 제작되나요?예. 대부분의 구성 요소는 공장에서 제작 및 코팅된 후 현장으로 운송 및 볼트로 결합되므로 건설 기간이 단축되고 품질 관리가 향상됩니다.

고층 빌딩에 프레임 구조를 사용하는 이유는 무엇인가요?-강철 프레임은 높은 강도-대-중량 비율을 제공하므로 구조는 바람과 지진력에 저항하면서 자체 무게를 효율적으로 지탱합니다. 견고한 연결은 전체 시스템에 측면 하중을 분산시킵니다.

트러스 구조는 재료비를 어떻게 절약합니까?부재가 순수한 인장 또는 압축으로 작업하기 때문에 전체 섹션이 효율적으로 사용되어 견고한-웹 대안에 비해 넓은 개방형 스팬을 지원하는 데 필요한 총 강철 톤수가 줄어듭니다.