Atelier de composition et d'analyse structurelle de la structure en acier

Avec une construction rapide et à haute résistance, l'atelier de structure en acier est un type de bâtiment industriel de base, largement utilisé dans la fabrication automobile, l'assemblage électronique, la logistique et l'entreposage. Comprendre sa composition et sa structure est essentiel pour l’adaptation industrielle.

 

 

Atelier de composition de base de la structure en acier

Principaux composants porteurs-

Les principaux composants porteurs-sont les principales parties porteuses de contraintes-de l'atelier de structure en acier.

• Colonnes en acier : adoptent principalement des sections en forme de H-ou de C-, dont la fonction principale est de transmettre les charges verticales.
• Poutres en acier : principalement de l'acier en forme de H-, responsable de la transmission horizontale des charges.
• Fermes de toit en acier : composants porteurs de contraintes spécialisés-qui supportent diverses charges de toit.
• Couverture de toit en acier : avec des fonctions de clôture et de portance-.

Les fermes de toit en acier transmettent uniformément les charges du toit aux colonnes en acier (permettant une conception sans colonne-pour les grandes portées). Le revêtement de toit en acier se coordonne avec les fermes pour assurer la stabilité.

 

Système de renfort

Le système de contreventement améliore la stabilité structurelle et forme un système de contrainte fermé avec les principaux composants porteurs-.

• 1. Contreventement inter-colonnes : divisé en flexible (acier rond, sous tension) et rigide (angle d'acier, tension et compression des roulements), transmettant des charges telles que la force horizontale longitudinale des grues.
• 2. Contreventement du toit : les dispositions courantes incluent des chevrons et une forme en K-, transmettant les charges horizontales du toit aux contreventements inter-colonnes.

Il améliore considérablement la stabilité globale et résiste aux catastrophes naturelles et aux charges externes.

 

Structure du boîtier

 

Composants auxiliaires

Les composants auxiliaires sont essentiels à la transmission des charges et à la stabilité structurelle.

1. Pannes : sections en acier en forme de C/Z-, transmettant les charges des panneaux de toit/panneaux muraux aux principaux composants porteurs-.
2. Poutres murales : composants de support de base des murs, améliorant la rigidité des murs.
3. Poutres de grue : les fermes de frein sont nécessaires pour les conditions de travail-de gros tonnage, supportant le poids de la grue et les charges d'exploitation.
4. Tirants : tuyaux ronds en acier comprimé, travaillant en coordination avec des renforts pour améliorer la stabilité globale.
5. Renforts de gousset : contrôler la déformation-hors-plan des brides et garantir la stabilité locale des composants.

Les poutres de grue assurent une sécurité élevée- ; les tirants et les contreventements forment des systèmes stables ; les goussets contrôlent la déformation locale.

 

Connexion à la Fondation

La connexion de fondation relie la structure à la fondation.

• Pièces encastrées : préfabriquées dans des fondations en béton, reliant les colonnes en acier et les fondations et transmettant les charges à la fondation.
• Joints de pied de poteau : Les joints articulés transmettent uniquement les efforts verticaux, avec des patins en caoutchouc en bas pour réduire les contraintes ; Les joints rigides peuvent transmettre des moments de flexion et leur résistance de connexion est améliorée grâce à un jointoiement secondaire, adapté aux scénarios présentant des exigences de rigidité élevées.

 

 

Atelier sur les systèmes structurels de structure en acier

Système de cadre de portail

Le système de portique est courant pour les ateliers-à un seul étage, avec une connexion rigide de poutres-colonnes formant une forme de "porte". Les types de base de poteau et de section s'adaptent aux demandes de charge.

Trois configurations typiques :

• Type de base : sans grue, adapté aux scénarios de traitement et d'entreposage à petite échelle.
• Type équipé d'une grue- : équipé d'un système de poutre de grue, répondant aux besoins de levage dans la fabrication de machines et dans d'autres domaines.
• Type partiel-à deux étages : ajout d'étages dans certaines zones pour améliorer l'utilisation de l'espace, adapté aux scénarios combinant production et bureau.

Avantages : La préfabrication en usine raccourcit la période de construction ; espace intérieur ouvert; le poids léger réduit les coûts de fondation.

 

Système de charpente à plusieurs-étages

 

 

Explication détaillée des composants clés de l'atelier sur la structure en acier

Colonnes et poutres en acier

Les colonnes et les poutres en acier sont des éléments porteurs essentiels-qui déterminent la sécurité de l'atelier.

1. Sélection de section : l'acier en forme de H- est généralement utilisé, avec un moment d'inertie important, une forte résistance à la flexion et un acier économisant.
2. Conception de poutres en acier : la plupart adoptent un traitement de section variable-, augmentant la section à mi--portée avec un moment de flexion important et réduisant la section au niveau du support, réalisant ainsi une optimisation des matériaux.

Les poteaux en acier supportent les charges verticales et les charges de vent latérales (résistance au vent renforcée en zone côtière).

 

Contreventement et tirants

Les contreventements et les tirants assurent la stabilité structurelle.

1. Contreventement flexible : fabriqué en acier rond, doit maintenir la tension, résister aux forces horizontales en utilisant des performances de tension, adapté aux systèmes de portiques.
2. Contreventement rigide : fabriqué à partir d'aciers d'angle et d'autres aciers profilés, avec une forte capacité de tension et de compression et une grande rigidité, préféré pour les systèmes de charpente à plusieurs étages.

Le contreventement rigide (angle en acier) supporte la tension/compression, améliorant ainsi la rigidité des ateliers-de grande hauteur.

Les tirants (acier rond comprimé) forment des systèmes de contraintes fermés avec contreventement pour éviter l'instabilité.

 

Points clés de la conception commune

La conception des joints détermine l’efficacité de la transmission de force.

1. Joints de base de colonnes : Les joints articulés sont équipés de patins en caoutchouc pour réduire les contraintes, adaptés aux ateliers de charpente métallique légère ; les joints rigides améliorent la résistance des connexions grâce à un jointoiement secondaire, avec une forte capacité de transmission du moment de flexion, adapté aux scénarios de grande hauteur-ou de demande de rigidité élevée-.
2. Assemblages de poutres-colonnes : une connexion par friction de boulons à haute résistance-est adoptée pour garantir la rigidité, et des nervures de raidissement sont ajoutées pour empêcher la déformation de la plaque d'extrémité.

Les bases de poteaux rigides (injection secondaire) transmettent les moments de flexion, essentiels pour les exigences de hauteur/rigidité élevées.

Les joints de poutre-colonnes utilisent une connexion par friction de boulon à haute résistance ; les nervures de renforcement empêchent la déformation de la plaque d'extrémité.

 

Installation du système de boîtier

La qualité de l’installation du système de boîtier détermine les performances du service.

1. Fixation de tôle d'acier profilée : les toits adoptent une fixation par pénétration de crête de vague pour améliorer l'intégrité, et les murs adoptent une fixation à section plate pour assurer la planéité.
2. Installation du panneau d'éclairage naturel : doit correspondre au type de panneau de toit pour garantir l'éclairage naturel et l'étanchéité.
3. Traitement imperméable : des sièges de fixation spéciaux sont utilisés pour sceller les joints, et des rouleaux ou des produits d'étanchéité imperméables sont ajoutés aux parties clés telles que les faîtes et les avant-toits pour une protection améliorée.

 

Les panneaux d'éclairage naturel doivent correspondre aux panneaux de toit ; des mastics spéciaux assurent l'étanchéité.

Imperméabilisation : joints de fixation spéciaux pour sceller les joints ; les rouleaux/produits d'étanchéité imperméables renforcent les faîtes/avant-toits.

 

Atelier sur les normes d'inspection et d'acceptation pour les structures en acier

Revue de dessin

L'examen des dessins vérifie la cohérence entre la structure réelle et la conception afin de détecter les écarts et d'éliminer les dangers.

Contrôles clés : pièces encastrées et joints de connexion principaux (critiques pour la stabilité et la transmission de la charge).

 

Inspection de l'état structurel

L’inspection de l’état structurel couvre plusieurs dimensions :

1. Inspection de l'apparence : vérification des défauts tels que les fissures, la déformation et la corrosion, qui reflètent directement le degré de dommage structurel.
2. Performance des matériaux : test de la dureté de l'acier, du feu et de l'épaisseur du revêtement-anticorrosion pour garantir-la capacité portante et la durabilité.
3. Inspection des connexions : test non-destructif de la qualité des soudures et inspection du serrage des boulons pour éviter une défaillance des connexions.
4. Mesure dimensionnelle : surveillance de la déviation, de la verticalité et de la déviation des composants pour contrôler la déformation dans la plage autorisée.
5. Évaluation des fondations : analyse des tassements et des fissures, car la stabilité des fondations est la condition préalable à la sécurité structurelle.

 

La dureté de l'acier est liée à la -portance ; les revêtements anti-feu/anti-corrosion assurent la durabilité. La corrosion dans les anciens ateliers nécessite une réparation rapide.

Les soudures utilisent des tests non destructifs ; le serrage des boulons empêche toute défaillance de la connexion.

Dimensions des composants/verticalité/déformation de contrôle de déflexion ; les fondations en sol mou nécessitent une surveillance du tassement.

La stabilité des fondations est essentielle ; une évaluation régulière aborde le tassement/fissuration.

 

Analyse structurelle

Un logiciel professionnel (SAP2000, STAAD.Pro) simule les conditions de charge pour localiser les pièces faibles.

En calculant la répartition des contraintes, des déformations et des déplacements, les pièces faibles et les dangers cachés de l'atelier de structure en acier sont localisés. Lors de l'inspection d'un bâtiment de très grande hauteur-, l'analyse logicielle a révélé que certains composants subissaient des contraintes excessives sous des vents forts, et la résistance au vent a été améliorée grâce à une conception optimisée.

L'évaluation du niveau de sécurité suit la norme GB 50017-2017 ; les structures à faible sécurité doivent être renforcées.

 

Calcul de charge

Le calcul de la charge suit GB 50009-2012 pour vérifier la capacité portante.

Le calcul sismique optimise la conception dans les zones sujettes aux tremblements de terre ; le renforcement post--séisme améliore la sécurité.

Le calcul de la charge de vent (zones côtières) garantit la stabilité ; un contreventement résistant au vent-empêche le soulèvement du toit.

Une inspection et une acceptation strictes garantissent la qualité. Le renforcement des capacités techniques favorise le développement de l’industrie.