التطبيق الشامل والتحليل الفني لأنظمة عمود شعاع بنية الصلب في ورش العمل الحديثة للمخاضات ، والمباني المسبقة ، وبناء منزل الدواجن

التطبيق الشامل والتحليل الفني لأنظمة عمود شعاع بنية الصلب في ورش العمل الحديثة للمخاضات ، والمباني المسبقة ، وبناء منزل الدواجن

هياكل الصلب ، مع مزاياها المتميزة المتمثلة في القوة العالية ، والوزن الذاتي الخفيف ، واللدونة والمتانة الممتازة ، ومستوى التصنيع العالي ، وسرعة البناء السريعة ، وفوائد شاملة كبيرة ، والمواءمة مع مبادئ التنمية المستدامة ، أصبحت واحدة من الأشكال الهيكلية السائدة في البناء الصناعي والمدني الحديث. من بينها ، يلعب نظام عمود شعاع البنية الصلب ، الذي يعمل "الهيكل العظمي" و "العمود الفقري" للإطار الهيكلي بأكمله ، دورًا أساسيًا لا غنى عنه في أنواع بناء محددة مثل ورش عمل المستودعات الحديثة ، ومباني بوقاحة ، ومرافق لتربية الثروة الثروة الحيوانية/تربية الدواجن ، وترتيب أطرافها الاستثناءة في التحميل. تتحول هذه المقالة إلى سيناريوهات التطبيق الشاملة ، والنقاط الفنية الرئيسية ، وطرق تحسين التصميم ، واتجاهات التطوير المستقبلية لأنظمة عمود الفولاذ في هذه الأنواع الثلاثة من المباني ، مما يوفر تحليلًا مفصلاً مع مراجع حالة عملية.

1. المزايا الأساسية وأعلى تطبيق أنظمة عمود شعاع الصلب

1. الأداء الميكانيكي الاستثنائي:

   • حمل الحمل عالي القوة: بالمقارنة مع الهياكل الخرسانية المسلحة التقليدية ، تمتلك الصلب نسبة عالية من القوة إلى الوزن (على سبيل المثال ، قوة عائد الصلب Q355B 345 ميجا باسكال ، حوالي 10 أضعاف قوة الضغط المحورية للخرسانة C30). يتيح ذلك أنظمة عمود الحزمة الصلب بحمل أحمال أكبر مع مقاطع عرضية أصغر ، مما يقلل بشكل كبير من أحجام الأعضاء وتحرير مساحة البناء القيمة.
   • ليونة ممتازة ومتانة: تمكنها اللدونة الجيدة والصلابة الصلب من امتصاص طاقة كبيرة من خلال تشوه البلاستيك تحت الأحمال القصوى مثل الزلازل أو العواصف الريفية ، مما يمنع الفشل الهيكلي الهش بشكل فعال. وهذا يعزز أداء المبنى الزلازل ومقاومة الرياح بشكل عام ، مما يلبي المتطلبات الصارمة لـ GB 50011 "رمز للتصميم الزلزالي للمباني".
   • خصائص المواد الموحدة: الصلب متجانس وموافق الخواص ، ويوفر خصائص ميكانيكية مستقرة وموثوقة. يتوافق سلوكه بشكل جيد مع النماذج الحسابية ، مما يضمن دقة التصميم العالية.

2. التصنيع والتصنيع المسبق:

   • تصنيع دقة المصنع: يمكن تصنيع الأعمدة الفولاذية ، وعوارض (بما في ذلك الشبكات الصلبة H-web ، وعوارض الجمالون ، وما إلى ذلك) ، وعقد اتصالها بدقة عالية (دقة على مستوى المليميتر تتوافق مع GB 50755 "رمز لبناء هياكل الفولاذ") في المصانع الحديثة بناءً على رسومات التصميم التفصيلية. تشمل العمليات القطع ، الحفر ، اللحام ، الاستقامة ، والمعالجة السطحية (على سبيل المثال ، تفجير اللقطة ، طلاء مكافحة التآكل). هذا يضمن الجودة المستقرة والسيطرة ويزيل تقلبات الجودة والتأثيرات البيئية المرتبطة بالعمل الرطب في الموقع.
   • التوحيد والمعيار: يسهل التصميم الموحد والمتسلسل لأقسام المكونات والمواصفات وطرق الاتصال ، مما يتيح إنتاج الدُفعات على نطاق واسع. يدعم تصنيع المصنع للوحدات أو الوحدات الكبيرة (على سبيل المثال ، مجموعات إطار شعاع العمود ، وحدات الغرفة بأكملها) ، مما يعزز بشكل كبير من كفاءة البناء وجداول التقصير.

3. سرعة البناء السريعة:

   • التجميع الجاف السريع: يتم تجميع المكونات التي تم تصنيعها مسبقًا في الموقع في المقام الأول باستخدام مسامير عالية القوة (على سبيل المثال ، براغي رأس السداسي 10.9s) أو اللحام (على سبيل المثال ، اللحام المحمي الغاز). هذا يزيل وقت الانتظار لعلاج الخرسانة (عادة 28 يومًا) ويقلل من الاضطراب من الطقس السلبي (على سبيل المثال ، درجات الحرارة المنخفضة ، المطر الخفيف).
   • العمل التجاري الموازي: يتيح التثبيت السريع للهيكل الأساسي أماكن العمل المبكرة للتداولات الأخرى (تركيب الكسوة - ألواح الصلب الملونة ، ألواح السندوتشات ؛ MEP الخشنة ؛ التشطيب الداخلي) ، مما يتيح البناء المتوازي للغاية. يمكن تخفيض مدة المشروع الإجمالية بنسبة 30 ٪ -50 ٪.

4. المرونة المكانية العالية:

   • القدرة الطويلة: يمكن أن تحقق أنظمة عمود شعاع الصلب (خاصة عند دمجها مع دعامات الفضاء أو الشبكات) مسافات خالية من الأعمدة من عشرات أو حتى مئات الأمتار. هذا يلغي عوائق العمود الداخلي (على سبيل المثال ، لحركة مرور الرافعة الشوكية ، تخطيط خط الإنتاج ، ترتيب معدات الدواجن) ، وزيادة استخدام المساحة.
   • تخطيط شبكة العمود المرن: يمكن تعديل تباعد الأعمدة (عادة 6-12 متر ، أو أكبر) بمرونة وفقًا للاحتياجات الوظيفية (على سبيل المثال ، عرض الممر اللوجستي ، وضع المعدات ، تخطيط القفص في دور الدواجن) ، مما يوفر حرية كبيرة لتنظيم خطة الأرضية.
   • تسهيل التعديل والتوسع: يقوم النظام الهيكلي الواضح ومسار الحمل بإضافات لاحقة (الطوابق أو الامتدادات) أو التخطيط الداخلي يتغير مباشرة نسبيًا مع الحد الأدنى من التأثير على الهيكل الحالي.

5. الاستدامة الخضراء:

   • قابلية إعادة التدوير العالية: يتميز الصلب بمعدل إعادة تدوير يتجاوز 90 ٪ ، ويتوافق مع مبادئ الاقتصاد الدائري. يمكن إعادة تخزين الصلب الخردة ، مما يقلل من ضغط نفايات البناء على البيئة.
   • كفاءة الموارد: الطبيعة خفيفة الوزن تقلل من متطلبات المواد الأساسية ؛ يقلل إنتاج المصنع من العمل الرطب في الموقع ، مما يقلل من استهلاك المياه وتوليد نفايات البناء ؛ تقصر سرعة البناء السريعة دورات استهلاك الطاقة والتأثير البيئي في الموقع.
   • سائق تصنيع البناء: تعمل كتكنولوجيا أساسية تدعم تصنيع البناء (المباني المسبقة) ، والتي تتماشى مع الاستراتيجيات الوطنية التي تعزز البناء الأخضر والبناء الذكي.

الثاني. تحليل متعمق لسيناريوهات التطبيق والانهيار الفني

(أ) ورش عمل تخزين حديثة (المراكز اللوجستية والمصانع والمستودعات الكبيرة)

تهيمن أنظمة عمود الحزمة الصلب على المستودعات الحديثة ، مما يوفر ضمانًا هيكليًا أساسيًا للعمليات اللوجستية الفعالة والتخزين على نطاق واسع.

1. احتياجات التطبيق الأساسية والتركيز الفني:

   • مساحة ضخمة خالية من الأعمدة:
     • التنفيذ الفني: يتم استخدام الأنظمة الهيكلية الإطار البابي على نطاق واسع. يتكون هذا النظام من أعمدة قسم H المدبب (المقطع العرضي المحسن استنادًا إلى مخططات لحظة الانحناء-أكبر في القاعدة ، أصغر في الأعلى) وعوارض الخزوف المقطوعة H (أصغر في التلال ، أكبر عند الطنف) متصلة بمفاصل صلبة (عادةً لوحات نهاية ذات البراغي ذات القوة العالية) لتشكيل وحدات مقاومة للقوة الجانبية. عادة ما يتم تصميم قواعد الأعمدة على أنها مثبتة لإصدار لحظات وتقليل تكاليف الأساس.
     • قدرة الامتداد: تتراوح الامتدادات الاقتصادية من 18-36 متر لإطارات البوابة القياسية. يتيح تحسين أو استخدام عوارض/أعمدة شعرية الامتدادات التي تتجاوز 50 مترًا.
     • المنفعة المكانية: يزيل الأعمدة الداخلية ، وتوفير مساحة غير محفوظة لتخزين رفوف عالية الكثافة (على سبيل المثال ، رفوف VNA) ، والتشغيل السلس للمعدات اللوجستية الفعالة (شوكية شوكية عالية ، و AGVs) ، وتركيب/تشغيل أنظمة التخزين والاسترجاع الآلية (AS/RS).
   • قدرة الحمل الثقيلة:
     • أنواع الحمل: يجب أن تصمد أمام نظام السقف/الجدار الكبير (بما في ذلك العزل ، وألواح الكهروضوئية) ، وأحمال الرياح (وخاصة الارتفاع) ، والأحمال الثلجية ، والأحمال الرافعة (الرافعات الجيبية ، الرافعات العلوية) ، أحمال الأرضية من الأرفف الكثيفة (في المباني متعددة الطوابق) ، وأحمال اهتزاز المعدات المحتملة.
     • تصميم النقاط الرئيسية: احسب بدقة جميع الأحمال والمجموعات لكل غيغابايت 50009 "رمز تحميل لتصميم هياكل البناء". أقسام عمود/شعاع التصميم على وجه التحديد على وجه التحديد ، وقص ، وأظرف القوة المحورية لضمان كفاية القوة والاستقرار (الإجمالي والمحلي) لكل GB 50017 "معيار لتصميم الهياكل الفولاذية". إجراء التحقق من تحليل العناصر المحدودة التفصيلية (FEA) من العقد الحرجة (على سبيل المثال ، أقواس الرافعة ، دعم شعاع الرافعة).
   • احتياجات الإضاءة والتهوية:
     • التكامل الفني: قم بتصميم مصابيح السقف الكبيرة (باستخدام ألواح FRP أو PC) بالتناوب مع صفائح السقف الصلب لإدخال الضوء الطبيعي بالتساوي ، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك طاقة الإضاءة. الاستفادة من أجهزة التنفس الصناعية المثبتة على التلال (التوربينات أو البقرات الثابتة) أو تجمع مع متحفات الجدار الجانبي لإنشاء تهوية تأثير المكدس ، وتحسين البيئة الداخلية.
   • القدرة على التكيف السقف:
     • البناء الكهروضوئية المتكاملة (BIPV): توفر الأسطح الفولاذية قاعدة مسطحة وقوية مثالية لأنظمة الكهروضوئية الموزعة. يجب أن يتضمن التصميم أحمالًا إضافية من الألواح الكهروضوئية (~ 0.15 كيلو نيوتن/متر مربع) ، وأحمال الرياح ، وأحمال الصيانة. موصلات السكك الحديدية المتزايدة قبل EMBED.
     • تركيب المعدات الكبيرة: يجب أن يستوعب هيكل السقف ظروف التثبيت والأحمال لوحدات التهوية الكبيرة وأبراج التبريد ودعم الأنابيب.

2. تحليل التفاصيل الفنية الرئيسية:

   • تحسين القسم: الاستخدام المكثف للأقسام H المدببة ، وتحسين عمق الويب وعرض الحافة بناءً على توزيع اللحظة للحصول على الحد الأدنى من استخدام المواد. توظيف الأقواس المقيدة (BRBS) أو إطارات غريبة الأطوار (EBFs) لتعزيز الصلابة الجانبية.
   • نظام رافعة المدرج: تتطلب ورش العمل الثقيلة عوارض رافعة مخصصة (أقسام H الملحومة أو عوارض الصندوق) لتحمل أحمال عجلة الرافعة وقوى الفرامل الأفقية. التصميم بدقة لكل فئة واجب الرافعة (A1-A8) لضمان أداء التعب. دقة عالية مطلوبة لتركيب السكك الحديدية (استقامة ، مقياس).
   • تفاصيل الاتصال: غالبًا ما تستخدم مفاصل عمود شعاع إطار البوابة ألواح النهاية مع مسامير عالية القوة (نوع الانزلاق أو الحامل). يجب أن يضمن التصميم أن الصلابة المشتركة تلبي مبدأ "المفصل القوي وضعيف". تتطلب التوصيلات واتصالات التسوية تصميمًا مفصلاً.
   • حماية النار والتآكل: المستودعات هي عادة مباني من الفئة D/E التي تتطلب مقاومة الحريق من المستوى 2 (الأعمدة: 2.0H ، العوارض الخشبية: 1.5h). تحقق عبر الطلاءات السميكة/الرقيقة من النيران ، أو غلاف لوحة مقاوم للحريق ، أو فولاذ مقاوم للحريق لكل جيجابايت 50016. تتضمن حماية التآكل جلفنة الساخنة (AVG. سمك ≥85μm) أو أنظمة طلاء عالية الأداء ، وتردد ، وتردد ، وتردد ، وترابط ، وتردد ، وتردد.
   • تصميم الأساس: وزن الفولاذ الخفيف يقلل من متطلبات الأساس. شائع استخدام الأسطح المعزولة (RC أو مكدسة). احسب بدقة تفاعلات قاعدة العمود (المحوري ، القص ، لحظة) ، مع الأخذ في الاعتبار تأثيرات الرياح.

(ب) المباني الجاهزة (البناء المعياري ، مباني الحاويات ، مساكن مسبقة)

تعد أنظمة عمود الحزمة الصلب محورية في تصنيع البناء ، حيث تعرض مزايا فريدة في المباني الجاهزة للغاية.

1. احتياجات التطبيق الأساسية والتركيز الفني:

   • الشكل والتكامل العالي:
     • التنفيذ الفني: باستخدام الهيكل العظمي لعمود الشعاع ، يتحلل المبنى بأكمله في المصنع إلى وحدات وحدات موحدة محددة للوظائف (على سبيل المثال ، المطبخ ، الحمام ، غرفة نوم ، ممرات). الهيكل الداخلي (الأعمدة ، الحزم ، الرافعات ، تأطير الأرضيات) ، أنظمة الظرف (الجدران ، السقف) ، خدمات MEP ، والتشطيبات الداخلية متكاملة للغاية داخل كل وحدة أثناء التقييم المسبق للمصنع.
     • النقل والانتصاب: أبعاد الوحدة النمطية تلتزم بدقة بأحجام الحاويات القياسية (على سبيل المثال ، 12M × 3M × 3M) لنقل الطريق/البحر. يتضمن العمل في الموقع في المقام الأول اتصالات من الوحدة النمطية/المنحومة ، وربط الخدمة ، وختم المفاصل ، والحد الأدنى من التشطيب الخارجي.
   • سرعة البناء والجودة:
     • ميزة السرعة: العائدات المسبقة للمصنع تتزامن مع العمل الأساس. ما بعد التسليم ، انتصاب الوحدة النمطية ، الاتصال ، والتكليف سريع. يمكن إغلاق مظروف البناء متعدد الطوابق في غضون أسابيع. يمكن أن يتجاوز انخفاض الجدول الزمني الإجمالي 60 ٪ مقابل البناء التقليدي.
     • ضمان الجودة: بيئة المصنع المستقرة ، والميكنة العالية/الأتمتة (على سبيل المثال ، اللحام الآلي ، وآلات CNC) ، والتحكم الدقيق للعملية ، ودقة الأبعاد العالية ، وجودة المواد المستقرة تعزز بشكل كبير جودة البناء الكلية ، والتمسك الجوي ، ومحكمة السخرية ، والمتانة ، وتقليل الأخطاء في الموقع.
   • مرونة التصميم والتنوع التوافقي:
     • التقييس والتخصيص: استنادًا إلى شبكات عمود الشعاع الموحدة (على سبيل المثال ، 3M × 6M) وواجهات الوحدة النمطية ، يمكن تجميع المباني ذات التخطيطات المتنوعة والارتفاعات والأشكال (على سبيل المثال ، المنازل المدرجات ، الكتل السكنية ، مساكن الطالب ، الوحدات الطبية ، هياكل المخيم) بمرونة. تكديس وحدات التعويض يخلق تركيبات معمارية غنية.
   • الأداء الهيكلي المتفوق:
     • الزلزالية ومقاومة الرياح: إطارات الصلب تمتلك بطبيعتها ليونة جيدة. في المباني المعيارية ، تعمل كل وحدة كمربع جامد ، واتصالات موثوقة بين الوحدات (مفاتيح قص البراغي) تشكل بنية مكانية متكاملة مع صلابة شاملة ممتازة وأداء زلزالي/الرياح ، وخاصة مناسبة للمناطق الزلزالية ومناطق الإعصار.
     • القدرة على التكيف مع المواقع المعقدة: يقلل الوزن الخفيف من متطلبات الأساس ، أو المثالية للتضاريس الصعبة مثل التلال ، أو مناطق هبوط التعدين ، أو مواقع مؤقتة مقيدة.
     • 

2. تحليل التفاصيل الفنية الرئيسية:

   • هيكل وحدة الوحدة: يستخدم عادة إطارات عمود/شعاع متباعدة بشكل وثيق أو بناء مشجع (روافد أرضية مسمار من الصلب البارد). توفر أعمدة الزاوية الكاملة (SHS أو HESTERS) نقاط الحمل والرفع الأولية. عوارض أعلى وأسفل تأطير الوحدة النمطية. ترتبط أزرار الحائط بشكل آمن بالأعمدة/الحزم (مسامير الحفر الذاتية أو المسامير العمياء).
   • تقنية الاتصال بين الوحدات:
     • الاتصال الرأسي: يتصل شعاع أعلى الوحدة النمطية إلى شعاع أسفل الوحدة العلوية عبر مسامير عالية القوة (على سبيل المثال ، M20/M24) من خلال الاتصالات أو اللوحات النهائية. مفاتيح القص (لوحات الصلب ، أقسام) نقل القص الأفقي.
     • الاتصال الأفقي: تتصل أعمدة حافة الوحدة المجاورة عبر لوحات لصق ومسامير عالية القوة. الفجوات المشتركة المملوءة بسدادات الحريق (على سبيل المثال ، Rockwool ، Firestop Caulk).
     • المفاصل الحرجة: تتطلب اتصالات الزاوية وروابط الممرات وواجهات الدرج تصميمًا خاصًا لضمان نقل الحمل الموثوق.
   • MEP تكامل وواجهات:
     • ما قبل الإدماج المسبق للمصنع: جميع إمدادات المياه ، والصرف الصحي ، والكهرباء (الطاقة/البيانات) ، وخدمات HVAC تم وضعها مسبقًا وتوجيهها وتوصيلها واختبارها داخل تجاويف/أسقف الأرضية/الأسقف.
     • موقع الاتصال السريع: تتميز الوحدات النمطية بأبطال فائدة موحدة مسبقًا (الماء ، والطاقة ، والهواء) مع تركيبات الاتصال السريعة (توصيلات قفل الكاميرا ، وسدادات الطيران) للاتصال الحقل السريع ، وتقليل وقت التثبيت والأخطاء.
   • الراحة وكفاءة الطاقة:
     • العزل: الجدران ، السقف ، الأرضيات المملوءة بالعزل عالي الأداء (الصخور ، الألياف الزجاجية ، رغوة PUR/PIR ، سماكة 100-200 مم) ، مما يضمن أداء حراري عالي (القيمة u -0.3 واط/(م² · ك)). تفاصيل الانهيار الحراري أمر بالغ الأهمية.
     • محكمة الإغلاق: يحقق إنتاج المصنع وختم الدقة محكمًا كبيرًا للغاية مقارنة بالبناء التقليدي ، مما يقلل من الجسر الحراري وفقدان الطاقة ، وتعزيز الراحة ، وخفض الطاقة التشغيلية.
   • فصل النار والصوت: تقسيم الحريق الصارم لكل غيغابايت 50016. تجميعات الجدار/الأرضية متعددة الطبقات تتضمن لوحة الجبس المصنفة الحريق ، الطلاء ، وعزل الصخور ، تحقيق تصنيفات حريق مطلوبة (على سبيل المثال ، جدران الحمل 1-2H). تعمل البناء متعدد الطبقات والاتصالات المرنة على تعزيز عزل الصوت المحمول جواً (RW ≥ 50 ديسيبل).

(ج) دور الدواجن الحديثة (مرافق زراعية مكثفة)

تتطلب بيوت الدواجن الحديثة مراقبة بيئية صارمة ، والأمن الحيوي ، والمتانة ، والبناء السريع ، وفعالية التكلفة ، مما يجعل أنظمة عمود شعاع الصلب هو الحل الأمثل.

1. احتياجات التطبيق الأساسية والتركيز الفني:

   • المساحة الطويلة والطويلة:
     • التنفيذ الفني: إطارات البوابة خفيفة الوزن (تمتد من 12 إلى 24 مترًا) أو إطارات عمود الشعاع شائعة. عادةً ما تكون مرتفعات EAVE من 3 إلى 5 أمتار أو أعلى (على سبيل المثال ، لأنظمة القفص متعددة المستويات) لاستيعاب المعدات ودوران الهواء والوصول إلى العمال.
     • المنفعة المكانية: المساحة الخالية من الأعمدة تسهل تركيب الأنظمة الآلية الكبيرة وتشغيلها وصيانتها (خطوط التغذية ، وخطوط الري ، وأحزمة جمع البيض ، وأنظمة إزالة السماد ، والضوابط البيئية).
   • السيطرة البيئية الصارمة:
     • العزل الحراري: التحكم الدقيق في درجة الحرارة الداخلية (الفراخ: 35 درجة مئوية ، البالغين: 18-24 درجة مئوية) والرطوبة (50-70 ٪) أمر بالغ الأهمية. توفر ألواح السندويشات المركبة (EPS/PU/PIR CORE ، سمك 75-150 مم) أو أنظمة الجلد المزدوج مع العزل ، مدعومة من الإطار الصلب ، أداء حراريًا فائقًا (قيمة U -0.4 واط/(م² · ك)) ، مما يقلل من تكاليف الطاقة.
     • الضيق والتهوية: يتطلب ضيق البناء ضيق (منع المسودات ، ودخول الطيور/القوارض) إلى جانب التهوية الميكانيكية القوية (تهوية النفق ، التهوية المتقاطعة). يوفر الهيكل العظمي الصلب دعمًا قويًا للجماهير الكبيرة (> 1.4 متر قطر) ، ومنصات تبريد تبخر ، وفتحات مدخل. يجب أن يفسر التصميم الهيكلي اهتزاز المعجبين وحراسة السلامة.
   • مقاومة التآكل والتنظيف:
     • بيئة شديدة التآكل: تركيزات عالية من الأمونيا (NH₃) ، كبريتيد الهيدروجين (H₂s) ، ثاني أكسيد الكربون (CO₂) ، جنبا إلى جنب مع ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة ، يخلق جو تآكل للغاية.
     • استراتيجية حماية التآكل: جميع مكونات الصلب (الأعمدة ، الحزم ، purlins ، kirts) تتطلب أعلى حماية من الدرجة:
       • الطريقة الأساسية: Glovanizing الساخن الكامل (HDG) (متوسط ​​طلاء الزنك ≥85μm ، ISO 1461) للحماية التضحية الفائقة.
       • الحماية المعززة: قم بتطبيق المعاطف العلوية المقاومة للطقس (على سبيل المثال ، البولي يوريثان ، الفلوروليمر) على HDG للمناطق الحرجة أو مناطق التآكل العالي (قواعد الأعمدة على مستوى الأرض ، والأعمدة/الأعمدة الداخلية).
       • اختيار المواد: الاستخدام التفضيلي للصلب التجويف (على سبيل المثال ، Q355NH).
     • الكسوة الداخلية: يجب أن تستخدم الجدران الداخلية مواد ناعمة ومقاومة للتآكل وقابلة للغسل بسهولة/قابلة للتطهير (على سبيل المثال ، ألواح PVC ، الفولاذ المقاوم مسبقًا ، الفولاذ المقاوم للصدأ) لتقليل التصاق الحطام وضمان صرف صحي شامل للأمن الحيوي.
   • البناء السريع والتحكم في التكاليف: سرعة البناء الصناعية الصلب تقصر وقت بناء المزرعة ، وتسريع العائد على الاستثمار. يساعد التصميم الموحد وتحسين المواد على التحكم في التكاليف الإجمالية.
   • السلامة الهيكلية والموثوقية: يجب تحمل أحمال المعدات الثقيلة (أقفاص متعددة المستويات) ، وأحمال الرياح (خاصة في المناطق المفتوحة) ، وأحمال الثلج ، وأحمال معدات إزالة السماد المحتملة. يجب أن يكون التصميم الهيكلي قويًا.
   • 

2. تحليل التفاصيل الفنية الرئيسية:

   • تصميم التآكل على دراية: تبسيط الأشكال الهيكلية لتقليل المفاصل المعقدة ، الشقوق ، والمناطق التي يصعب معالجتها/الصيانة. تجنب الأقسام المعرضة للرطوبة/الحطام. ارتفاع قواعد العمود على الركائز الخرسانية لمنع الاتصال المباشر مع الأرضيات الرطبة.
   • تكامل نظام التهوية:
     • تصاعد المعجبين: تصميم منصات خرسانية قوية أو إطارات فولاذية على جدران الجملون/النهاية لدعم المعجبين المحوريين الكبيرة ، مع الأخذ في الاعتبار الاهتزاز وضغط الرياح. تثبيت شاشات الطيور على فتحات المروحة.
     • جدار لوحة التبريد: تتطلب نهاية وسادة التبريد بنية تأطير قوية لدعم وحدات الوسادة ووزن نظام الماء. ضمان عزل مائي فعال/ختم حول الفوط.
     • فتحات مدخل: توفير فتحات وافرة في الجدران الجانبية مع نقاط تصاعد موثوقة لآليات تنفيس مركبة/يدوية.
   • حساب حمل المعدات الدقيق: تمثل بدقة الأوزان والأحمال الديناميكية من أنظمة التغذية/الري الآلية ، والأقفاص متعددة المستويات (بما في ذلك وزن الماشية) ، وأنظمة جمع البيض ، وأنظمة إزالة السماد (الكاشطات/الناقلات). التنسيق الوثيق مع موردي المعدات ضروري.
   • تصريف السقف وعزل الماء: تصميم المنحدر السقف الكافي (≥5 ٪) لجريان مياه الأمطار السريعة. الاستفادة من أنظمة سقف التماس الدائمة أو أوراق التزامات كبيرة مع طبقة أساسية موثوقة لضمان محكم الماء تحت الضغط السلبي من التهوية.
   • تفاصيل الأمن الحيوي: قم بإغلاق التقاطع بين قواعد العمود الفولاذية واللوحة الداخلية للأرضية الخرسانية بدقة (على سبيل المثال ، مانعة للتسرب من السيليكون) لمنع تسرب السماد أسفله. تشكل coves مدورة (R≥50 مم) عند تقاطعات الطابق الحائط لتنظيف سهلة وشاملة دون زوايا ميتة.

ثالثا. النقاط الفنية الرئيسية المشتركة في التصميم والتصنيع وبناء أنظمة عمود شعاع الصلب

1. التحليل الهيكلي والتصميم:

   • النمذجة والحساب: استخدم برامج تصميم الفولاذ المهنية (على سبيل المثال ، PKPM ، SAP2000 ، ETABS ، Staad.Pro ، Tekla هياكل) للنمذجة ثلاثية الأبعاد ، تحليل الحمل (ثابت ، ديناميكي ، حراري) ، حساب القوة الداخلية ، تصميم الأعضاء (القوة ، الصلابة ، الاستقرار) ، وتصميم الاتصال.
   • امتثال الكود: الالتزام الصارم بالرموز الصينية: GB 50017 ، GB 50009 ، GB 50011 ، GB 50016 ، GB 50661 "رمز لحام هياكل الصلب" ، JGJ 82 "المواصفات الفنية لاتصالات الترباس عالية القوة للهياكل الفولاذية" ، إلخ.
   • تنفيذ BIM: إن بناء نمذجة المعلومات (BIM) متزايد بشكل متزايد مع مشاريع الصلب ، مما يتيح لإدارة البصرية وإدارة المعلومات من خلال التصميم ، والتفصيل ، والتصنيع ، والانتصاب ، وحل الاشتباكات بشكل فعال وتحسين الدقة/الكفاءة.

2. التفاصيل والتصنيع:

   • التفاصيل (رسومات المتاجر): تطوير رسومات بناء مفصلة ، وتفاصيل الاتصال ، وتداخل المكونات (تحديد أبعاد القطع ، وإعدادات اللحام) ، وقوائم المواد ، ورسومات التصنيع (رسومات الجزء/التجميع/الانتصاب) بناءً على مستندات التصميم. يجب أن تنظر بدقة في عمليات التصنيع ، وقيود النقل ، وتسلسل الانتصاب.
   • اختيار المواد والتفتيش: استخدم الصلب المطابق للمعايير الوطنية (GB/T 700 "الفولاذ الهيكلي للكربون" ، GB/T 1591 "الفولاذ الهيكلي ذو القوة العالية") أو مواصفات المشروع (Q235B ، Q355B ، Q390 ، Q420 ، إلخ). تتطلب شهادات مطحنة عند التسليم وإجراء أخذ العينات/الاختبار (الخصائص الميكانيكية ، والتكوين الكيميائي) كما هو محدد. يجب أن تلبي مواد حماية التآكل المعايير ذات الصلة.
   • تصنيع المصنع:
     • القطع: CNC Flame/Plasma Cutting ، وقطع الليزر ، ونشر بدقة عالية.
     • حفر: آلات الحفر CNC ، تدريبات 3 محاور لثقوب الترباس (الدقة الموضعية ± 0.5 مم).
     • التجميع واللحام: آلات التجميع التلقائية H-beam ، لحام القوس المغمور بقوس يضمن جودة اللحامات الرئيسية (اللحامات الشفة/بعقب). اللحام بدقة لكل مواصفات إجراء اللحام المؤهلة (WPS). يجب أن يكون اللحام معتمدين.
     • الاستقامة: ميكانيكية (شفة الصدفة) أو الاستقامة الحرارية للتحكم في التشويه.
     • الإعدادية السطحية والطلاء: انفجار جلخ/نظيف إلى SA 2.5 (GB/T 8923.1). قم بتطبيق نظام الطلاء المحدد (التمهيدي ، المتوسط ​​، المعطف) والسمك عن طريق الرش. يجب أن تمتثل الظروف البيئية (درجة الحرارة ، الرطوبة ، نقطة الندى).
     • جمعية المحاكمة: إجراء ما قبل التجميع في المصنع للاتصالات المعقدة أو التجميعات الكبيرة للتحقق من دقة التصنيع.

3. تقنيات الانتصاب الميدانية:

   • تفتيش الأساس: تحقق بدقة من محاور الأساس ، والارتفاعات ، ومواقف الترباس المرساة/الأبعاد (التسامح ± 2mm). قبول تسليم كامل.
   • تسليم المكون وتخزينه: خطة نقل طرق النقل ومناطق التخزين (المستوى ، الصلبة). تخزين المكونات عن طريق تسلسل الانتصاب لمنع الضرر/التشوه. تحديد هوية واضح.
   • خطة الرفع: تطوير خطة رفع مفصلة تحديد التسلسل ، ونقاط الرفع (العروات المخصصة) ، واختيار الرافعة ، ونصف القطر ، ومقاييس السلامة. إجراء فحص الرفع للمكونات الكبيرة/المحرجة.
   • إجراء الانتصاب:
     • انتصاب العمود: تحديد المواقع → تقوية مؤقتة (أسلاك الرجل ، الدعائم) → المحاذاة الخشنة (المستوى ، PLUMB) → تشديد الترباس المرساة → تعديل الدقيق (المستوى العلوي ، PLUMB) → تسوية تثبيت → التثبيت النهائي (الحشو/تشديد).
     • انتصاب الشعاع: ارفع في مكانه → اتصال مؤقت (دبابيس الانجراف ، البراغي) → مستوى ضبط ، محاذاة ، تباعد → تشديد دافئ الترباس عالي القوة → التشديد النهائي → اللحام (إذا لزم الأمر).
   • المسح والمحاذاة: مستمر طوال الانتصاب. استخدم الدقة الثيودوليتات ، والمستويات ، والمحطات الكلية ، وتراجع الليزر لمراقبة/التحكم في محاور ، والارتفاعات ، والبلحاء (لكل GB 50205 "رمز لقبول جودة البناء من هياكل الصلب").
   • اندفاع عالي القوة: اتبع بصرامة المواصفات: Faying Surface Prep (تم تحريكها للانفجار لمعامل الاحتكاك الانزلاق. استخدم مفاتيح عزم الدوران المعايرة/أدوات الطاقة. الحفاظ على السجلات.
   • اللحام الميداني: شاشات الرياح/الطقس (حاسمة للحام محمي الغاز). اللحام بدقة لكل wps. قم بتطبيق التسخين (صفيحة سميكة) أو تخفيف ما بعد التسخين أو الإجهاد (فولاذ منخفض النطاق ذي القوة العالية). إجراء الفحص البصري واختبار غير التدمير (UT/RT). ضمان منصات وصول آمنة ومستقرة للحام المرتفع.
   • السلامة والتدبير المنزلي: فرض لوائح السلامة بدقة للعمل في الطول والرفع والقوة المؤقتة. توفير الوصول الآمن ، والدرابزين ، وشبكات السلامة. تنفيذ تدابير الوقاية من الحرائق وحماية السقوط. الحفاظ على نظافة الموقع.

رابعا. تقنيات الحماية من الحرائق وحماية التآكل (طلاء) لأنظمة عمود شعاع الصلب

هذه هي ضمانات أساسية لسلامة ومتانة هياكل الصلب.

1. الحماية من الحرائق (التكنولوجيا الرئيسية):

   • متطلبات تصنيف مقاومة الحريق (FRR): تحددها GB 50016 بناءً على نوع المبنى/الإشغال والعنصر الهيكلي (العمود ، الشعاع ، الأرضية). على سبيل المثال ، المستوى 2 الصناعي: الأعمدة 2.0H ، الحزم 1.5H ؛ المستوى 1 سكني: الأعمدة 3H ، الحزم 2H). تتناقص قوة الصلب بسرعة مع درجة الحرارة (~ 2/3 فقدان عند 600 درجة مئوية).
   • طرق الحماية الأولية:
     • الطلاء عزل النيران:
       • الأسمنت (intumense): المجلدات غير العضوية (الأسمنت ، الجبس ، فيرميكوليت). الطلاء السميك (15-50 مم). أشكال العزل الصلب طبقة شار. FRR> 3H ممكن. متينة ، مناسبة في الهواء الطلق/رطب. جماليات ثقيلة ، فقيرة.
       • فيلم رفيع/فائق الرقيق (Intumescent): راتنجات العضوية الموسع/الصيادين شار. طبقات رقيقة (3-7 مم). يوسع 10-50x تشكيل رغوة الكربونية العازلة. FRR عادة ≤2.5h. جماليات جيدة ، تطبيق سهل. التجوية/الاستقرار على المدى الطويل يتطلب الاهتمام.
     • غلاف لوحة مقاوم للحريق: يستخدم لوحة الجبس ، ولوحة سيليكات الكالسيوم ، ولوحة الزراعة ، أو لوحة الألياف الخزفية المرفقة عن طريق الإطار أو المواد اللاصقة. التثبيت السريع ، الجاف ، سهولة الصيانة. يحتل مساحة أكبر.
     • غلاف الخرسانة/الملاط: تم تجميع الخرسانة أو المواد المقاومة للحريق (SFRM). حماية مستقرة ، متينة. البناء الثقيل البطيء.
     • هندسة الحرائق الهيكلية (تبريد/ملء الماء): تدوير/تبريد المياه الداخلية المستخدمة في حالات نادرة (على سبيل المثال ، أعمدة ميجا).
     • الصلب المقاوم للحريق (الاب): يحافظ الفولاذ المصقول (MO ، CR ، NB ، إلخ) على ≥ 2/3 من قوة غلة درجة حرارة الغرفة عند 600 درجة مئوية. يقلل/يزيل الحماية التطبيقية ولكنه مكلف.
   • الاختيار والتطبيق: يجب النظر في متطلبات FRR وشكل الأعضاء واستخدام المباني (التآكل) والتكلفة والجمال. جودة التطبيق أمر بالغ الأهمية: يجب أن تلبي سماكة الطلاء/اللوحة المواصفات ، وأن تكون موحدة ، وتلتزم بحزم دون الفراغات/delamination.

2. حماية التآكل (التكنولوجيا الرئيسية):

   • آلية التآكل والبيئة: يخضع الصلب إلى التآكل الكهروكيميائي (الصدأ) في وجود الرطوبة ، والأحماض ، والقلويات ، والغلاف الجوي الصناعي أو البحري. منازل الدواجن والنباتات الساحلية والمرافق الكيميائية تآكل للغاية.
   • مبدأ تصميم الحماية: اتبع ISO 12944 "الدهانات والورنيش - حماية تآكل هياكل الفولاذ عن طريق أنظمة الطلاء الواقية" لتصنيف التآكل (C2 معتدل - C5 -I الصناعي الشديد/C5 -M البحري الشديد) ، وعيش عمر الخدمة المستهدفة (على سبيل المثال ، 15 ، 25 عامًا) ، واختيار نظام الطلاء المناسب.
   • طرق الحماية الأولية:
     • الطلاء المعدني:
       • جلفنة الساخنة (HDG): غمر الصلب في الزنك المنصهر (~ 450 درجة مئوية) يشكل طبقة زنك الزنك حديد الزنك طبقة الزنك النقية. يوفر حاجزًا ممتازًا وحماية كاثودية. سمك يمكن السيطرة عليه (عادة ≥85μm). حياة طويلة (على سبيل المثال ،> 20 سنة C3). صيانة منخفضة. المفضل لبيوت الدواجن ، والعناصر الخارجية. الأداء المتأثر فوق 200 درجة مئوية.
       • الرش الحراري الزنك/الألمنيوم (تسعة): قوس أو رش اللهب Zn/Al يشكل طلاء معدني مسامي ، مختومة. حياة طويلة ، قابلة للتطبيق/قابلة للإصلاح. مناسبة للمكونات الكبيرة/ذات الحقل.
     • أنظمة الطلاء الواقية:
       • أنظمة الطلاء عالية الأداء: نظام متعدد الطوائف: التمهيدي (التصاق/الحماية الكاثودية/التخميل - على سبيل المثال ، الايبوكسي الغني بالزنك ، Zn≥80 ٪) ، معطف وسيطة (بناء الحاجز/السمك - على سبيل المثال ، أكسيد الحديد الميكسيد) ، المعطف العلوي (الطقس/المقاومة الكيميائية/الصدر - E. إجمالي سمك الفيلم الجاف (DFT) أمر بالغ الأهمية (على سبيل المثال ، ≥240μm لـ C4). الطلب المتطلب (Surface Prep SA 2.5 ، التحكم البيئي ، فترات التكرار). يتطلب الفحص الدوري/الصيانة.
       • الصلب التجويف: الفولاذ المنخفض من جميع أنحاء (CU ، P ، CR ، NI) تشكل زنجار أكسيد واقية ("الصدأ") في أجواء مناسبة. تستخدم في المقام الأول للعناصر المعمارية/الهيكلية المكشوفة (الجسور ، واجهات). ليست مناسبة للبيئات الرطبة أو الحمضية أو الغنية بالكلوريد باستمرار. التكلفة الأولية الأعلى.
     • الحماية الكاثودية: في المقام الأول للهياكل المغمورة/المدفونة (الأرصفة ، خطوط الأنابيب) ؛ نادرا ما تستخدم في المباني.
   • حماية المفصل والاتصال: تعامل مع أسطح Faying للاتصالات المبللة على الفور بعد الإعدادية. تنظيف اللحامات بدقة بعد الحرة و recoat مع التمهيدي/المتوسط/المعطف. إيلاء اهتمام خاص لرؤوس الترباس ، حواف الثقب. حماية الطلاء من الأضرار أثناء النقل والمناولة والانتصاب.

خامسا اتجاهات التنمية والتحديات

1. الاتجاهات:

   • اعتماد الفولاذ عالي الأداء: زيادة استخدام الفولاذ عالي القوة Q420 ، Q460 ، الصلب المقاوم للحرائق (FR) ، الصلب التجويف ، والصلب المقاوم للتآكل (على سبيل المثال ، CR/NI الفولاذ المنخفضة) لتقليل الوزن ، أقسام أنحف ، المتانة المحسنة ، والحماية المبسطة.
   • توصيل الاتصال: تطوير اتصالات أكثر كفاءة وموثوقة وقابلة للتثبيت (على سبيل المثال ، البراغي الأعمى ، مجموعات مقصات القص ، مسامير قفل ذاتي). الترويج لحام آلي/التفتيش الآلي.
   • تحسين النظام الهيكلي وتهجينه: الهياكل المركبة الفولاذية المخروطية (أعمدة SRC ، ألواح مركبة) ، أعمدة أنبوب فولاذ مملوءة بالخرسانة (CFT) ، جدران قص لوحة الصلب (SPSW) للاستفادة من نقاط قوة المواد. تكامل هياكل الفضاء الطويلة (قباب الكابلات ، أنظمة الشد) مع إطارات عمود الشعاع.
   • تعميق الرقمنة والذكاء:
     • تصميم يحركه BIM: اعتماد BIM من مرحلة التصميم المفاهيمي للتعاون متعدد التخصصات.
     • التفاصيل الذكية والتصنيع: التفاصيل الآلية التي تعمل بالنيابة عن الذكاء الاصطناعي ، معدات CNC المتصلة بالشبكة ، التعشيش/الجدولة الذكية.
     • مواقع البناء الذكية: تتبع نموذج RFID/BIM مكون ، وفحص الطائرات بدون طيار ، ومراقبة السلامة البصرية منظمة العفو الدولية ، والتوأم الرقمي توجيه الانتصاب.
   • الحياد الأخضر والكربون:
     • تقييم دورة الحياة (LCA): كمية البصمة الكربونية والتأثير البيئي عبر دورة الحياة بأكملها (المواد ، البناء ، الاستخدام ، EOL/إعادة التدوير).
     • الصلب الأخضر: تعزيز الصلب الفرن الكهربائي (EAF) باستخدام الخردة (CO2 مقابل BF-BOF) ، استكشاف تقنيات الحديد المباشر القائم على الهيدروجين (DRI).
     • التكامل المتجدد: تكامل أكثر تشددًا من الأسطح الفولاذية مع BIPV ، وتحويل المباني إلى مولدات الطاقة.
   • زيادة modularization و premabric: تتطور البناء المعياري نحو المباني الأطول (> 10 طوابق) وأكثر تعقيدًا. مستويات أعلى من التكامل (الهيكل ، المغلف ، MEP ، الانتهاء).

2. التحديات:

   • توازن تكلفة الحماية من الحرائق: يمكن أن تكون تكاليف عزل النيران مرتفعة ، خاصة بالنسبة للهياكل الكبيرة/المعقدة. المواد عالية الأداء/حلول الحرائق الهيكلية تحتاج إلى تحسين التكلفة.
   • حماية طويلة الأجل في التآكل الشديد: لا يزال تحقيق عمر خدمة طويل للغاية (> 30 عامًا) مع انخفاض الصيانة في البيئات القاسية (النباتات الكيميائية ، والدواجن البحرية ، والدواجن العالية) صعبة.
   • المهارات ونقص العمل: يتفوق الطلب على مصممي الصلب الهيكلي الماهر ، والتفاصيل ، ومفتشو اللحام ، والمقاطعات.
   • تحديثات القياسية والرمز: هناك حاجة إلى رموز/معايير التصميم/التصنيع في الوقت المناسب لاستيعاب المواد والتقنيات والأنظمة الجديدة.
   • تصور التكلفة الأولي: يتطلب التغلب على المالك التركيز على تكلفة الصلب الأولية (على الرغم من انخفاض تكاليف دورة الحياة والفوائد الفائقة) تعزيزًا أقوى لمبادئ تكلفة دورة الحياة (LCC).

أنظمة عمود شعاع الفولاذ ، والاستفادة من خصائصها الميكانيكية المتأصلة المتأصلة ، والإمكانات العالية للتصنيع الصناعي ، وسرعة البناء المذهلة ، والقدرة على التكيف المكاني المرن ، والاستدامة الخضراء المتميزة ، هي مضمنة بعمق في نسيج ورش العمل المتخزين الحديثة والمباني المسبقة الجاهزة ، ودورات الدواجن. إنها المحرك الأساسي الذي يقود هذه القطاعات نحو كفاءة أكبر ، وجودة أعلى ، وتكاليف أقل ، وتعزيز الأداء البيئي. في المستودع ، يخلقون مساحة خالية من العمود ضرورية للخدمات اللوجستية الفعالة ؛ في التثبيت المسبق ، يقودون ثورة التصنيع ؛ في زراعة الدواجن ، يدعمون تربية حديثة ومكثفة ويسيطرون على البيئة.

بالنظر إلى المستقبل ، ستستمر التطورات في المواد عالية الأداء ، والتقنيات الرقمية (BIM ، والتصنيع الذكي ، والمواقع الذكية) ، وطرق الاتصال الجديدة ، والمبادئ الخضراء في فتح مزيد من الحيوية ، والقدرة على التكيف ، وفوائد شاملة ملحوظة لأنظمة عمود الحزمة الصلب في هذه المجالات. إن الهياكل الفولاذية التي تجسد مبادئ "خفيفة الوزن وسريعة وعالية الجودة والاقتصاد والأخضر" ستخلق بشكل مستمر قيمة أساسية لإنتاج المجتمع الحديث والمعيشة والبيئية للمجتمع الحديث. لمواجهة تحديات مثل السلامة من الحرائق ، وحماية التآكل ، ونقص العمالة الماهرة ، وتصور التكلفة ، والجهود المتضافرة من الصناعة والأوساط الأكاديمية والأبحاث والمستخدمين لتعزيز الابتكار التكنولوجي ، وصقل المعايير ، وتحديث العقول. سيؤدي ذلك إلى إطلاق العنان بالكامل لإمكانية أنظمة عمود الشعاع الصلب ، مما يساهم بشكل كبير في إنشاء مباني مستقبلية أكثر أمانًا وأكثر كفاءة وأكثر راحة ومستدامة حقًا. .