Qu'est-ce que l'acier dans la construction?

Dans le processus de développement de l'industrie de la construction moderne, l'ingénierie de la structure d'acier est devenue progressivement une partie importante du domaine de la construction avec ses avantages de performance uniques. Des gratte-ciel qui montent dans le ciel aux stades avec des portées incroyables, les structures en acier ont façonné de nombreux bâtiments emblématiques avec leur excellente capacité d'appui, leur espace de conception flexible et leur efficacité de construction rapide. Il promeut non seulement l'innovation des technologies de la construction, mais montre également un grand potentiel dans la conservation de l'énergie, la protection de l'environnement et le développement durable. Il est devenu une force clé dans la transformation et la mise à niveau de l'industrie de la construction et a attiré beaucoup d'attention de l'industrie et de l'extérieur de l'industrie.

 

Définition et concepts de base de l'ingénierie de la structure en acier

Définition
L'ingénierie de la structure en acier est un génie structurel principalement en acier. Il s'agit d'une structure principalement composée de matériaux en acier. Il est composé de poutres en acier, de colonnes en acier, de fermes en acier et d'autres composants en sections en acier et des plaques d'acier. Les composants ou pièces sont généralement connectés par des soudures, des boulons ou des rivets. Ces méthodes de connexion garantissent l'intégrité et la stabilité de la structure en acier, en lui permettant de résister à diverses charges et forces externes.

 

Caractéristiques matérielles
L'acier utilisé dans l'ingénierie de la structure en acier a les caractéristiques d'une forte résistance, d'une ténacité élevée, d'une bonne plasticité et de performances de soudage. La haute résistance permet à l'acier de résister à de grandes charges avec une taille transversale plus petite et à réduire le poids mort de la structure; Une ténacité élevée et une bonne plasticité garantissent que la structure n'est pas sujette à une fracture soudaine lorsqu'elle est soumise à des forces externes telles que l'impact et les vibrations, et a une bonne ductilité et une capacité de dissipation d'énergie. L'acier commun pour les structures en acier comprend l'acier de structure en carbone, l'acier de structure à faible résistance à haute résistance, etc. Différents types d'acier conviennent à différents besoins de bâtiment et aux conditions environnementales.

 

Avantages significatifs de l'ingénierie de la structure en acier

Haute résistance et poids léger

La résistance de la structure en acier est beaucoup plus élevée que celle des structures traditionnelles en béton et en maçonnerie. Dans les mêmes conditions de charge, la taille transversale des composants de la structure en acier est plus petite et le poids est plus léger. Par exemple, lors de la construction d'un pont ou d'un lieu à grande place, la structure en acier peut atteindre une plus grande portée avec un poids plus léger, réduire la charge de l'ingénierie des fondations et réduire les coûts de construction.

 

Période de construction courte

Les composants de la structure en acier peuvent être standardisés dans l'usine, puis transportés vers le chantier de construction pour l'assemblage. Cette méthode de production et de construction industrialisée réduit considérablement la charge de travail des opérations humides et du personnel de construction sur place et accélère les progrès de la construction. Par rapport aux structures de construction traditionnelles, la période de construction des projets de structure en acier peut généralement être raccourcie de 30% - 50%, qui peut répondre aux besoins de la construction rapide des bâtiments modernes.

 

Bonne performance sismique

La forte ténacité et la bonne ductilité de l'acier permettent aux structures d'acier absorbant une grande quantité d'énergie sous l'action des tremblements de terre, consomment des forces sismiques par leur propre déformation et réduisent efficacement les dommages aux bâtiments causés par les tremblements de terre. Dans les zones sujettes aux tremblements de terre, les bâtiments de la structure en acier ont montré d'excellentes performances sismiques et peuvent mieux protéger la vie et les propriétés des gens.

Recyclable, vert et respectueux de l'environnement
L'acier utilisé dans les projets de structure en acier peut être recyclé et réutilisé à 100%. Une fois le bâtiment démolie, la plupart des composants de la structure en acier peuvent être traités et remis en service, réduisant la génération de déchets de construction, ce qui est conforme au concept de construction verte et de développement durable. Dans le même temps, la pollution de l'environnement pendant le processus de construction de la structure en acier est relativement faible, ce qui aide à protéger l'environnement écologique.

 

Scénarios d'application de l'ingénierie de la structure en acier

Des immeubles de grande hauteur

Dans les immeubles de super-hauteur et de grande hauteur, les structures en acier peuvent réduire efficacement la charge des structures de bâtiments et améliorer la stabilité et la sécurité des bâtiments en raison de leur résistance et de leur poids léger. Par exemple, de nombreux immeubles de haut niveau tels que la tour Shanghai et la tour Guangzhou utilisent tous des structures en acier, réalisant des percées dans la hauteur et l'espace du bâtiment.

 

Bâtiments à long terme

Les bâtiments à long terme tels que les stades, les salles d'exposition et les terminaux d'aéroport ont des exigences d'espace élevées. Les structures en acier peuvent obtenir des dispositions spatiales à grande place avec moins de structures de support pour répondre aux exigences fonctionnelles de ces bâtiments. Pour les grands bâtiments tels que The Bird's Nest (National Stadium) et le National Exhibition and Convention Center (Shanghai), l'application de structures en acier rend leurs espaces internes ouverts et uniques de forme.

 

Bridge Engineering

Les structures en acier jouent également un rôle important dans la construction de ponts, en particulier les ponts de suspension à grande époque et les ponts à haubans. Les ponts de structure en acier présentent les avantages du poids léger, de la grande capacité d'écran et de la vitesse de construction rapide. Ils peuvent s'adapter aux terrains complexes et aux conditions hydrologiques. Des ponts célèbres tels que le pont Hong Kong-Zhuhai-Macao et le pont de la rivière Wuhan Yangtze utilisent tous des structures en acier.

Plantes industrielles
Les usines industrielles ont des exigences élevées pour l'espace et la capacité de transport. Les plantes de structure en acier ont les caractéristiques de la vitesse de construction rapide, de l'espace flexible et de la forte évolutivité. Ils peuvent répondre aux besoins de la production industrielle différente et sont largement utilisés dans la fabrication, l'entreposage et la logistique et d'autres industries.

 

Processus de construction de l'ingénierie de la structure en acier

Phase de conception

Selon la fonction de construction et les exigences d'utilisation, la conception du schéma, la conception préliminaire et la conception de dessin de construction de la structure en acier sont réalisés. Pendant le processus de conception, l'analyse de la force, le calcul de la stabilité, la conception du nœud, etc. de la structure doivent être prises en compte pour assurer la sécurité et la rationalité de la structure en acier.

 

Procurement et traitement des matériaux

Selon les exigences de conception, des matériaux en acier appropriés sont achetés et traités dans l'usine, y compris la coupe en acier, le soudage, la peinture et d'autres processus pour fabriquer des composants de structure en acier qui répondent aux exigences de conception.

 

Transport et installation

Les composants de structure en acier transformés sont transportés sur le chantier de construction et installés avec des équipements de levage. Pendant le processus d'installation, la position, l'élévation et la verticalité des composants doivent être strictement contrôlées pour garantir que la connexion entre les composants est ferme et fiable.

 

Inspection et acceptation de la qualité

Inspection de la qualité de la structure en acier installée, y compris l'inspection de la qualité de la soudure, l'inspection de la taille des composants, l'inspection de déformation structurelle, etc., pour s'assurer que le projet de structure en acier répond aux exigences de conception et de spécification, et enfin de l'acceptation de l'achèvement.

 

État du marché et tendances de développement de l'ingénierie de la structure en acier
Statut du marché
Ces dernières années, avec le développement rapide de l'économie de mon pays et la progression continue des technologies de construction, l'ampleur du marché de l'ingénierie de la structure d'acier a continué de se développer. En vertu des deux effets de la promotion des politiques et de la demande du marché, la proportion d'applications de structure en acier dans le domaine de la construction a progressivement augmenté et un certain nombre de sociétés de structure en acier ayant une forte résistance ont émergé dans l'industrie. Mais en même temps, la concurrence sur le marché devient de plus en plus féroce et les entreprises sont confrontées à des défis dans de nombreux aspects tels que l'innovation technologique, le contrôle des coûts et l'amélioration de la qualité.

Tendance de développement
À l'avenir, l'ingénierie de la structure en acier se développera dans le sens de l'intelligence, de l'écologisation et de la normalisation. En termes d'intelligence, la technologie BIM, la technologie de l'Internet des objets, etc. sont utilisées pour réaliser la gestion complète du cycle de vie de l'ingénierie de la structure en acier et améliorer l'efficacité et la qualité de la conception, de la construction et du fonctionnement et de l'entretien; En termes d'écologisation, les matériaux de structure en acier recyclable et les processus d'économie d'énergie et de construction respectueux de l'environnement sont en outre favorisés pour réduire l'impact sur l'environnement; En termes de normalisation, le système standard de l'ingénierie de la structure en acier est amélioré, la polyvalence et l'interchangeabilité des composants sont améliorées et le développement standardisé de l'industrie de la structure d'acier est favorisé.