Introduction de base à la structure en acier

Définition
L'acier se caractérise par une résistance élevée, un poids léger, une bonne rigidité globale et une forte résistance à la déformation, il est donc particulièrement adapté à la construction de bâtiments de grande portée, de très grande hauteur et de très gros poids ; le matériau présente une bonne homogénéité et une bonne isotropie, et constitue un corps élastique idéal, qui répond le mieux aux hypothèses de base de la mécanique générale de l'ingénierie ; le matériau présente une bonne plasticité et une bonne ténacité, peut subir de grandes déformations et peut bien supporter les charges dynamiques ; la période de construction est courte ; il présente un degré élevé d'industrialisation et peut être produit avec un degré élevé de mécanisation.
Les structures en acier doivent étudier l'acier à haute résistance pour améliorer considérablement leur limite d'élasticité ; en outre, de nouveaux types d'acier doivent être laminés, tels que l'acier en forme de H (également connu sous le nom d'acier à larges ailes) et l'acier en forme de T et les plaques d'acier ondulées pour répondre aux besoins des structures à grande portée et des immeubles de très grande hauteur.
De plus, il existe un système de structure en acier léger sans ponts thermiques. Le bâtiment lui-même n'est pas économe en énergie. Cette technologie utilise des connecteurs spéciaux intelligents pour résoudre le problème des ponts chauds et froids dans le bâtiment ; la petite structure en treillis permet aux câbles et aux conduites d'eau de traverser le mur, ce qui est pratique pour la construction et la décoration.
Caractéristiques
1. Matériau très résistant et léger
L'acier présente une résistance élevée et un module d'élasticité élevé. Comparé au béton et au bois, son rapport densité/limite d'élasticité est relativement faible. Par conséquent, dans les mêmes conditions de contrainte, la structure en acier a une petite section transversale et un poids léger, ce qui la rend facile à transporter et à installer. Elle convient aux structures à grande portée, à grande hauteur et à charges lourdes.
2. L'acier présente une bonne ténacité, une bonne plasticité, un matériau uniforme et une grande fiabilité structurelle
Convient pour supporter des charges d'impact et dynamiques, avec une bonne résistance sismique. La structure interne de l'acier est uniforme et proche d'un corps homogène isotrope. Les performances de travail réelles de la structure en acier sont plus conformes à la théorie du calcul. Par conséquent, la structure en acier présente une grande fiabilité.
3. Haut degré de mécanisation dans la fabrication et l'installation de structures en acier
Les composants de structure en acier sont faciles à fabriquer en usine et à assembler sur place. Les produits finis des composants de structure en acier mécanisés fabriqués en usine sont de haute précision, d'une grande efficacité de production, d'une vitesse d'assemblage rapide sur site et d'une courte période de construction. La structure en acier est une structure avec le plus haut degré d'industrialisation.
4. Bonnes performances d'étanchéité de la structure en acier
Étant donné que la structure soudée peut être complètement scellée, elle peut être transformée en conteneurs haute pression, grands réservoirs d'huile, tuyaux sous pression, etc. avec une bonne étanchéité à l'air et à l'eau.
5. La structure en acier est résistante à la chaleur mais pas au feu
Lorsque la température est inférieure à 150 degrés, les propriétés de l'acier changent peu. Par conséquent, la structure en acier convient aux ateliers chauds, mais lorsque la surface de la structure est soumise à un rayonnement thermique d'environ 150 degrés, elle doit être protégée par des panneaux d'isolation thermique. Lorsque la température est de 300 degrés, la résistance et le module d'élasticité de l'acier chutent considérablement. Lorsque la température est d'environ 600 degrés, la résistance de l'acier tend à être nulle. Dans les bâtiments ayant des exigences particulières en matière de protection contre l'incendie, les structures en acier doivent être protégées par des matériaux réfractaires pour améliorer le niveau de résistance au feu.
6. Faible résistance à la corrosion de la structure en acier
En particulier dans les environnements humides et corrosifs, la rouille est facile à obtenir. En règle générale, les structures en acier doivent être traitées contre la rouille, galvanisées ou peintes et entretenues régulièrement. Pour les structures de plates-formes offshore en eau de mer, des mesures spéciales telles que la « protection par anode en bloc de zinc » sont nécessaires pour éviter la corrosion.
7. Faible émission de carbone, économie d'énergie, vert et respectueux de l'environnement, réutilisable
La démolition de bâtiments à structure en acier ne génère pratiquement pas de déchets de construction et l’acier peut être recyclé et réutilisé.
Historique du développement
Bien que la Chine ait fait des progrès dans le domaine des structures en acier au début, elle est restée longtemps au niveau des bâtiments en acier. Ce n'est qu'à la fin du XIXe siècle que mon pays a commencé à adopter des structures en acier modernes. Après la fondation de la Nouvelle Chine, l'application de la structure en acier a fait de grands progrès, dépassant de loin le passé en quantité et en qualité. Le plancher de la structure en acier léger est composé d'un cadre en acier à parois minces plié à froid ou d'une poutre composite, d'un panneau structurel OSB, d'un support, de connecteurs, etc. Les matériaux utilisés sont des panneaux à copeaux orientés, des panneaux de fibres de ciment et du contreplaqué. Sur ces planchers légers, chaque mètre carré peut supporter une charge de 316 à 365 kilogrammes.
Français Le nombre de bâtiments à structure en acier indique la force économique et le développement économique d'un pays ou d'une région. Après le début de l'année 2000, l'économie nationale de mon pays a connu une croissance significative, la puissance nationale s'est considérablement renforcée et la production d'acier est devenue une puissance mondiale. Dans la construction, il est proposé « d'utiliser l'acier de manière active et raisonnable », et depuis lors, les entraves de la « restriction de l'utilisation de l'acier » ont été levées. Les bâtiments à structure en acier ont progressivement augmenté dans les zones économiquement développées. En particulier vers 2008, sous l'impulsion des Jeux olympiques, il y a eu un boom de la construction de structures en acier. La forte demande du marché a favorisé le développement rapide de la construction de structures en acier, et un grand nombre de sites, d'aéroports, de gares et d'immeubles de grande hauteur en structure en acier ont été construits. Parmi eux, certains bâtiments à structure en acier ont des niveaux de classe mondiale en termes de technologie de production et d'installation, comme le Stade national olympique et d'autres bâtiments.
Après les Jeux olympiques, les bâtiments à structure en acier ont été popularisés et continuellement développés. Les structures en acier sont largement utilisées dans les bâtiments, les chemins de fer, les ponts et les bâtiments résidentiels. Il existe des dizaines de milliers d'entreprises de structures en acier de différentes tailles et les équipements de traitement de structures en acier avancés dans le monde sont pratiquement complets, tels que les perceuses multidimensionnelles à têtes multiples, les machines de coupe de lignes d'intersection multidimensionnelles de tubes en acier, les machines de soudage automatique de plaques ondulées, etc. En outre, le niveau de traitement et de production de centaines d'entreprises de structures en acier est au niveau le plus avancé au monde, comme les entreprises de fabrication de structures en acier spéciales et de première classe. La production annuelle d'acier est supérieure à 600 millions de tonnes et la variété d'acier peut répondre pleinement aux besoins de la construction. Les spécifications de conception des structures en acier, les normes relatives aux matériaux des structures en acier, les spécifications d'acceptation de la qualité de construction des structures en acier, ainsi que diverses spécifications professionnelles et méthodes d'entreprise sont pratiquement complètes. [1]
Les industries en aval de la construction métallique ont un effet moteur important sur le développement de l'industrie de la construction métallique. L'évolution de la demande détermine directement le développement futur de l'industrie.
1. Les industries en amont de la structure en acier sont des industries d'approvisionnement en matières premières telles que l'acier
L'industrie sidérurgique est la base matérielle du développement de l'industrie des structures en acier. Le progrès technologique de l'industrie sidérurgique a créé des conditions favorables à l'application des structures en acier. Certaines grandes entreprises sidérurgiques nationales ont commencé à rechercher et à développer des variétés et des technologies d'acier pour les structures de bâtiment. Elles ont successivement développé de l'acier à haute résistance et de l'acier résistant au feu, aux intempéries, à l'eau de mer, à la déchirure lamellaire et aux basses températures, ainsi que de l'acier en forme de H, des plaques d'acier à revêtement coloré haute performance, de l'acier plié à froid, etc., posant ainsi une bonne base d'application pour le développement de l'industrie des structures en acier.
2. L’impact de l’amont et de l’aval sur l’industrie
L'industrie de l'acier est principalement en amont. Les fluctuations de prix des produits en acier affectent directement les coûts d'approvisionnement de l'industrie. Dans l'ensemble, l'industrie en amont est fondamentalement une industrie compétitive, produisant divers types de plaques d'acier, de tubes en acier, de profilés en acier et d'autres matériaux en acier utilisés dans les structures en acier, parmi lesquels l'acier en forme de H et les plaques moyennes et épaisses sont les produits les plus couramment utilisés dans les bâtiments à structure en acier. Les données de recherche sur les perspectives de l'industrie montrent que la production d'acier brut a atteint 696 millions de tonnes en 2011, et la production était relativement saturée, et les matières premières nécessaires à la production de structures en acier peuvent obtenir un approvisionnement stable.
Les industries en aval ont un grand effet de traction et de moteur sur le développement de l'industrie des structures en acier, et leurs changements de demande déterminent directement le développement futur de l'industrie. Les structures en acier présentent de nombreux avantages tels qu'une résistance élevée, un poids léger, une bonne performance sismique, un degré élevé d'industrialisation, une courte période de construction, une forte plasticité, des économies d'énergie et une protection de l'environnement. Elles ont été largement utilisées dans les installations industrielles, la construction d'infrastructures municipales, la construction culturelle, éducative et sportive, l'électricité, les ponts, l'ingénierie pétrolière offshore, l'aérospatiale et d'autres industries, et l'espace de marché s'est progressivement élargi. En outre, une fois que le marché des structures en acier résidentielles aura fait une percée et remplacera progressivement les formes de construction traditionnelles dans le domaine de la construction résidentielle, l'industrie des structures en acier connaîtra une croissance explosive.
Application
Système de toiture
Il est composé d'une charpente, d'un panneau OSB structurel, d'une couche imperméable, d'une tuile de toiture légère (tuile métallique ou asphalte) et des connecteurs associés. L'apparence du toit à structure en acier léger de Matt Building peut être combinée de nombreuses façons. Il existe également de nombreux matériaux. Dans le cadre de la garantie de la technologie imperméable, il existe de nombreuses options d'apparence.
Structure du mur
Le mur de la maison à structure légère en acier est principalement composé d'une colonne de cadre mural, d'une poutre supérieure de mur, d'une poutre inférieure de mur, d'un support mural, d'un panneau mural et de connecteurs. Le mur horizontal intérieur de la maison à structure légère en acier est généralement utilisé comme mur porteur de la structure. La colonne murale est un élément en acier léger en forme de C. L'épaisseur de la paroi est déterminée en fonction de la charge, généralement de 0,84 à 2 mm, et l'espacement des colonnes murales est généralement de 400 à 600 mm. Cet agencement de structure murale de la maison à structure légère en acier peut supporter efficacement et transmettre de manière fiable les charges verticales, et est facile à organiser.