Requisitos de cimentación para estructuras de acero en el desarrollo de infraestructura de fábrica
En el desarrollo de infraestructura industrial, la construcción de estructuras de acero no es adecuada para cimentaciones parciales naturales y parciales artificiales basadas en una unidad estructural unificada. Por lo tanto, la cimentación de estructuras de acero utilizada para el desarrollo de infraestructura industrial debe ser absolutamente estable. En cuanto al método de tratamiento de cimentaciones, generalmente se adopta el método de compactación; el otro es el método de cimentación profunda, que consiste en que, cuando el edificio no cumple con los requisitos de deformación y resistencia de la cimentación, se puede realizar el tratamiento en suelos pobres.
Para garantizar la correcta construcción posterior de estructuras de acero en el desarrollo de infraestructura industrial, es necesario garantizar la absoluta estabilidad de la cimentación. Una cimentación perfecta no solo facilita la correcta construcción de estructuras de acero en el desarrollo de infraestructura industrial, sino que también garantiza su uso seguro posterior. Constituye una base importante para la ingeniería de estructuras de acero en el desarrollo de infraestructura industrial.
Como importante país productor de acero, China lleva mucho tiempo aplicando el acero al desarrollo de infraestructura industrial y lo utiliza en la construcción de fábricas. Específicamente, se divide en fábricas de estructuras de acero ligero y pesado.
Componentes estructurales de edificios de fábrica con estructura de acero en el desarrollo de infraestructura industrial
En el proyecto de desarrollo de infraestructura de fábrica, la construcción de edificios de fábrica con estructura de acero se divide principalmente en las siguientes partes:
- Piezas integradas (pernos de anclaje): proporcionan estabilidad estructural a los edificios de fábrica y sirven como elementos de anclaje fundamentales en las instalaciones industriales con estructuras de acero durante el desarrollo de infraestructura.
- Columnas: Generalmente construidas con acero de sección H o acero de sección C reforzado (comúnmente emparejados con conectores de acero en ángulo), forman el marco de carga principal para fábricas de estructuras de acero en proyectos de infraestructura industrial.
- Vigas: Generalmente fabricadas con acero de sección C o H (con altura de alma determinada por los requisitos de tramo), definen la capacidad de carga de los espacios interiores en edificios industriales con estructura de acero.
- Correas: Predominantemente, elementos de acero con sección en C o Z que proporcionan sistemas de soporte de techo secundarios para edificios industriales con estructura de acero.
- Arriostramiento: Elementos tensores de acero redondos que mejoran la estabilidad estructural general en la construcción de instalaciones industriales de acero.
- Revestimiento: Dos tipos principales: Paneles corrugados de una sola capa (chapas de acero de color): Solución rentable para proyectos de infraestructura industrial con presupuesto ajustado. Paneles sándwich compuestos: Ofrecen aislamiento térmico (manteniendo la estabilidad de la temperatura), amortiguación acústica y resistencia al fuego, ideales para instalaciones con requisitos ambientales y funcionales exigentes.
En el desarrollo de infraestructura industrial, el molde para pilar de cimentación de estructura de acero también se denomina molde para cimentación independiente de estructura de acero. En cuanto a su método de producción, la base se utiliza generalmente como punto de vertido del hormigón, y posteriormente se sueldan los puntos de apoyo alrededor del molde. Dado que la base debe estar equipada con piezas embebidas para conectar la estructura de acero, el molde adopta el método de molde inverso, basándose en diversos factores.
De acuerdo con los estándares de personalización pertinentes, los paneles y las nervaduras de refuerzo en las uniones roscadas son modelos engrosados. La selección del material debe basarse en el tamaño del pilar de cimentación de estructura de acero de hormigón específico, y posteriormente el molde de acero se ensambla y suelda según los pasos de construcción específicos. El tamaño del molde para pilar de cimentación prefabricado de estructura de acero se determina estrictamente según el tamaño específico de la fábrica, ya que el tamaño de la fábrica determina los requisitos de resistencia del pilar de cimentación inferior, lo que proporciona un soporte fiable para el desarrollo de la infraestructura industrial.
Ventajas clave de los edificios con estructura de acero en el desarrollo de infraestructura de fábrica
Ligereza, alta resistencia y gran envergadura: Aunque la densidad del acero es mayor que la de otros materiales de construcción, su resistencia es muy alta. Bajo la misma fuerza, el peso propio de la estructura de acero es bajo, lo que permite transformarla en una estructura de gran envergadura, especialmente adecuada para la demanda de grandes espacios en el desarrollo de infraestructura industrial.
Plazo de construcción corto: Los componentes de la estructura de la fábrica se prefabrican principalmente en fábrica y se instalan tras su transporte a la obra. El montaje es sencillo, lo que acorta considerablemente el ciclo de desarrollo de la infraestructura industrial y reduce los costes de construcción. Alta resistencia
al fuego: Cuando la temperatura superficial del acero es inferior a 150 °C, su resistencia varía muy poco. Cuando la temperatura supera los 150 °C, su resistencia disminuye significativamente. Generalmente, se aplica un revestimiento ignífugo a la superficie de la estructura de acero para formar una película protectora que aumenta el límite de resistencia al fuego del componente. Por supuesto, la correcta división de los tabiques cortafuegos y el uso de persianas enrollables ignífugas también son muy importantes. Estas medidas garantizan la seguridad contra incendios en el desarrollo de infraestructura industrial.
Antifiltración e impermeabilización: La infiltración de agua de lluvia se produce principalmente a través de nudos o huecos, por lo que es necesario lograr una buena impermeabilización. Por lo tanto, es necesario utilizar una fijación oculta tras colocar una junta de sellado en la boca del tornillo y aplicar sellador o soldadura en el solape del panel. Es recomendable utilizar paneles del mismo tamaño para eliminar el solape. Además, se realiza un riguroso tratamiento de impermeabilización en las diferentes ubicaciones de los nudos para garantizar que la lluvia no afecte a los equipos internos ni a la producción de la fábrica durante el desarrollo de la infraestructura.
Aislamiento acústico y conservación del calor: Rellenar la capa metálica del techo con materiales de aislamiento acústico o aplicar pintura reflectante termoaislante sobre la superficie de las tejas metálicas para crear un buen entorno de producción para el desarrollo de la infraestructura de la fábrica y reducir el consumo energético.
Ventilación y refrigeración: Generalmente, no se instalan equipos de calefacción de alta potencia en la fábrica, el personal no es muy denso y no hay olores ni polvo, por lo que se puede utilizar un ventilador de techo. Para las fábricas de estructuras de acero con estructuras más altas y luces mayores, es mejor instalar un gran extractor de aire en el techo para extraer el aire al exterior; formar una presión negativa en el interior; presionar una gran cantidad de aire fresco hacia el taller desde todos los alrededores del taller para formar convección de aire; el efecto es mejor, satisfaciendo las necesidades de ventilación de diferentes tipos de fábricas en el desarrollo de la infraestructura de la fábrica.
Buena iluminación: Instale claraboyas o vidrios en puntos específicos del techo para proporcionar suficiente luz natural para el desarrollo de la infraestructura de la fábrica y ahorrar electricidad para la iluminación. Sin embargo, también debe tenerse en cuenta la vida útil de la claraboya y su compatibilidad con el panel del techo, y las juntas deben impermeabilizarse.
Normas de propiedades mecánicas para acero estructural en el desarrollo de instalaciones industriales
En el desarrollo de la infraestructura de la fábrica, el acero utilizado para la estructura de acero debe tener las siguientes propiedades:
- Mayor resistencia. Es decir, la resistencia a la tracción y el límite elástico son relativamente altos. Un límite elástico alto puede reducir la sección transversal, lo que reduce el peso muerto, ahorra acero y reduce el costo. Una alta resistencia a la tracción puede aumentar la seguridad de la estructura y garantizar su estabilidad durante el desarrollo de la infraestructura de la fábrica.
- Suficiente capacidad de deformación. Es decir, buena plasticidad y tenacidad. Una buena plasticidad significa que la deformación antes de la destrucción de la estructura es más evidente, evitando así el riesgo de destrucción repentina. Además, la deformación plástica puede ajustar la tensión pico local para suavizarla. Una buena tenacidad implica una mayor absorción de energía al destruirse bajo carga dinámica y reduce el riesgo de falla frágil. Para estructuras con diseño plástico y estructuras en zonas sísmicas, la capacidad de deformación del acero es de particular importancia, ya que garantiza el desarrollo de infraestructuras industriales para afrontar condiciones de trabajo complejas.
- Buen rendimiento de procesamiento. Es apto para procesamiento en frío y en caliente y presenta buena soldabilidad. Gracias a estos procesos, no presenta un impacto negativo significativo en la resistencia, la plasticidad ni la tenacidad, lo que facilita la producción e instalación de estructuras de acero en el desarrollo de infraestructuras industriales.
Además, dependiendo de las condiciones de trabajo específicas de las estructuras en el desarrollo de la infraestructura de la planta, es necesario prestar atención a los parámetros del acero en términos de adaptación a bajas temperaturas, corrosión atmosférica y altas cargas.
Tecnologías clave de estructuras de acero en el desarrollo de infraestructura industrial
Tecnología de estructura de marco espacial : En el desarrollo de la infraestructura de la fábrica,
las estructuras de marco espacial ofrecen ventajas como peso propio ligero, alta rigidez, diseño estético y rápida velocidad de construcción. Estructuras como cerchas de placa de nodo esférico, cerchas de sección variable multicapa y estructuras de carcasa que utilizan tubos de acero como miembros son las formas estructurales más utilizadas en las aplicaciones de estructura de acero espacial de China. Estas estructuras se caracterizan por una alta rigidez espacial y un bajo consumo de acero, con regulaciones de diseño, construcción e inspección establecidas, y pueden proporcionar dibujos CAD completos. Además de las estructuras de cuadrícula, las estructuras espaciales también incluyen estructuras de cerchas y estructuras de cerchas de tubos de forma irregular, que satisfacen la demanda de grandes luces y estructuras espaciales especiales en el desarrollo de la infraestructura de la fábrica.
Tecnología de estructura de acero ligero: Con
la nueva forma estructural compuesta por una estructura de cerramiento de pared y techo hecha de placa de acero de color claro, se utiliza ampliamente en el desarrollo de la infraestructura de la fábrica. El sistema de estructura ligera de acero se compone de vigas de acero de gran sección y pared delgada en forma de H, y correas de cubierta soldadas o laminadas a partir de placas de acero de 5 mm o más de espesor, un sistema de soporte flexible de acero redondo y uniones atornilladas de alta resistencia. La distancia entre columnas puede ser de 6 a 9 m, la luz puede alcanzar los 30 m o más, la altura puede superar los diez metros, el consumo de acero puede alcanzar los 20-30 kg/m² y admite la instalación de maquinaria ligera de elevación. Actualmente, existen procedimientos de diseño estandarizados y empresas de producción especializadas, con productos de alta calidad, rápida instalación, bajo peso, baja inversión y una construcción que no se ve afectada por factores ambientales. Es una opción ideal para naves industriales ligeras en el desarrollo de infraestructuras industriales.
Tecnología de estructura compuesta de acero y hormigón: La estructura portante de vigas y columnas, compuesta por componentes de acero o de gestión de acero y hormigón, es una estructura compuesta de acero y hormigón, y su ámbito de aplicación en el desarrollo de infraestructuras industriales está en expansión. La estructura compuesta ofrece las ventajas del acero y el hormigón, con alta resistencia general, buena rigidez y buen comportamiento sísmico. Cuando se utiliza la estructura exterior de hormigón, ofrece mayor resistencia al fuego y a la corrosión. Los componentes estructurales compuestos generalmente pueden reducir la cantidad de acero entre un 15 y un 20 %. La combinación de losas de piso y componentes de hormigón con tubos de acero también ofrece las ventajas de requerir menos o ningún encofrado, una construcción cómoda y rápida, y un gran potencial de promoción. Son adecuados para vigas de marco, columnas y losas de piso de edificios de varios pisos o de gran altura que soportan cargas pesadas en el desarrollo de infraestructura industrial, columnas y losas de piso en edificios industriales, etc.
Tecnología de soldadura y conexión de pernos de alta resistencia: Los pernos de alta resistencia transmiten la tensión por fricción y se componen de tres partes: pernos, tuercas y arandelas. La conexión de pernos de alta resistencia ofrece las ventajas de una construcción sencilla, un desmontaje flexible, una alta capacidad de carga, buena resistencia a la fatiga y autobloqueo, y una alta seguridad. Ha sustituido al remachado y la soldadura parcial en la producción e instalación de estructuras de acero para el desarrollo de infraestructuras industriales y se ha convertido en el principal método de conexión. Los componentes de acero fabricados en taller deben adoptar tecnologías de soldadura automática por arco sumergido y soldadura por electroescoria. Se debe utilizar tecnología de soldadura semiautomática y tecnología de soldadura con protección de gas en la instalación y construcción in situ para garantizar la calidad y la fiabilidad de las conexiones de estructuras de acero en el desarrollo de infraestructuras industriales.
Tecnología de protección de estructuras de acero: La protección de estructuras de acero en el desarrollo de infraestructuras industriales incluye la prevención de incendios, la corrosión y la oxidación. Generalmente, se acepta que después del tratamiento con revestimiento ignífugo no se requiere tratamiento anticorrosivo, pero sí se requiere tratamiento anticorrosivo en edificios con gases corrosivos. Durante la construcción, se deben seleccionar recubrimientos y espesores de recubrimiento adecuados según el tipo de estructura de acero, los requisitos de grado de resistencia al fuego y los requisitos ambientales para extender la vida útil de las estructuras de acero en el desarrollo de la infraestructura de la fábrica.
Resumir
Las estructuras de acero se han convertido en la opción ideal para el desarrollo de infraestructuras industriales modernas gracias a sus excelentes propiedades mecánicas, su eficiente modo de construcción, su excepcional sostenibilidad y su compatibilidad con tecnologías inteligentes.
XTD Steel Structure lleva más de 20 años participando activamente en la industria y acumula una amplia experiencia en ingeniería. Desde hangares de gran envergadura hasta diversas plantas de maquinaria pesada, infraestructura civil y rascacielos de hormigón, ofrece a sus clientes soluciones personalizadas basadas en la tecnología de fabricación líder a nivel mundial para ayudar a las empresas a construir espacios industriales modernos para el futuro.
