Since entering the 1990s, the development of steel structure buildings in China has been very rapid, especially the completion of some iconic high-rise buildings representing the city, which has opened a new page for the development of steel structures in China. 1990'lardan bu yana, Çin'de çelik yapı binalarının gelişimi, özellikle de Çin'de çelik yapıların geliştirilmesi için yeni bir sayfa açan kenti temsil eden bazı ikonik yüksek katlı binaların tamamlanması çok hızlı olmuştur. For example, the 88-story, 420m-high Jin Mao Tower in Shanghai, which is the third tallest in the world, has been completed and is now in operation. Örneğin, dünyanın üçüncü en yüksek limanı olan Şanghay'daki 88 katlı, 420 metre yüksekliğindeki Jin Mao Kulesi tamamlandı ve şu anda faaliyette. Shanghai Pudong World Financial Center, which is said to be the world 's highest height, has a 95-story 460m high and a building area of ​​310,000 m2. Dünyanın en yüksek yüksekliği olduğu söylenen Şangay Pudong Dünya Finans Merkezi, 95 katlı 460 metre yüksekliğinde ve 310.000 m2 inşaat alanına sahiptir. Construction is now being stepped up. İnşaat şimdi hızlandırılıyor. The Dalian Presidential Building, which is invested by foreign investors, is being stepped up and is under construction, with a total of 95 floors. Yabancı yatırımcılar tarafından yatırılan Dalian Başkanlık Binası, toplam 95 katlı olmak üzere hızlandırılıyor ve yapım aşamasında. After its completion, it is said that its height will be among the best in the world. Tamamlanmasından sonra, yüksekliğinin dünyanın en iyileri arasında olacağı söyleniyor.

The development of light steel structure is in full swing, especially in the construction of industrial plants. Hafif çelik yapının gelişimi, özellikle endüstriyel tesislerin yapımında tüm hızıyla devam etmektedir. It can be seen from the substantial increase in the number of steel structure manufacturing and construction companies. Çelik yapı imalat ve inşaat şirketlerinin sayısındaki önemli artıştan görülebilir. For example, Shanghai 's steel structure manufacturing and construction units have grown from dozens of originals to more than 400 at present, and Baosteel in Shanghai alone has Nearly one hundred steel structure manufacturing plants. Örneğin, Şangay'ın çelik yapı imalat ve inşaat birimleri şu anda düzinelerce orijinalden 400'den fazla üretildi ve sadece Şangay'daki Baosteel'de yaklaşık yüz çelik yapı üretim tesisi var. Under the great situation, how to make good use of the situation and grasp the quality of design and construction is a very urgent issue at present. Büyük bir durumda, durumun iyi bir şekilde nasıl kullanılacağı ve tasarım ve inşaat kalitesinin nasıl kavranacağı şu anda çok acil bir konudur. This article intends to give a brief introduction to the advantages of light steel structure, material selection and design points, plastic design and the use of web buckling strength and skin effect, which will help readers have a more comprehensive understanding of light steel structure. Bu makale, hafif çelik yapı, malzeme seçimi ve tasarım noktaları, plastik tasarım ve okuyucuların hafif çelik yapı hakkında daha kapsamlı bir anlayışa sahip olmalarına yardımcı olacak web burkulma mukavemeti ve cilt etkisi kullanımının avantajlarına kısa bir giriş yapmayı amaçlamaktadır.

Hafif çelik yapı endüstrisi ve uygulama kapsamı
Hafif çelik yapı olarak adlandırılan yapı genellikle aşağıdaki çelik malzemelerden oluşan yapıya karşılık gelir:

① cold-formed thin-walled steel structure; ① soğuk şekillendirilmiş ince duvarlı çelik yapı; ② hot-rolled light-weight steel structure; ② sıcak haddelenmiş hafif çelik yapı; ③ welded or high-frequency welded light-weight steel structure; Or kaynaklı veya yüksek frekans kaynaklı hafif çelik yapı; Structure composed of welded composite beams and welded composite columns. Kaynaklı kompozit kirişler ve kaynaklı kompozit kolonlardan oluşan yapı.

1. Uygulama kapsamı
According to the current situation in China, this structure has been widely used in single-storey industrial plants, multi-storey industrial plants, office buildings, and non-load-bearing components in high-rise buildings due to its wide utility and obvious advantages. Çin'deki mevcut duruma göre, bu yapı, geniş kullanım alanı ve bariz avantajları nedeniyle tek katlı endüstriyel tesislerde, çok katlı endüstriyel tesislerde, ofis binalarında ve yüksek binalarda yük taşımayan bileşenlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. . For single-storey industrial plants, usually H-shaped steel, welded connection is used as beam and column, C-shaped or Z-shaped light steel plate is used for purlin, roofing system or floor system is made of pressed color steel plate, and the top can be poured Concrete and profiled steel plates can be used as rebar, and can also be equipped with rebar if necessary. Tek katlı endüstriyel tesisler için, genellikle H-şekilli çelik, kiriş ve kolon olarak kaynaklı bağlantı, aşık için C-şekilli veya Z-şekilli hafif çelik levha kullanılır, çatı sistemi veya zemin sistemi preslenmiş renkli çelik levhadan yapılır, Üst kısım dökülebilir Beton ve profilli çelik levhalar inşaat demiri olarak kullanılabilir ve gerekirse inşaat demiri ile donatılabilir. The wall enclosure can also be made of single-layer or sandwich-laminated steel plates, which can be filled with various insulation layers. Duvar muhafazası, çeşitli yalıtım katmanlarıyla doldurulabilen tek katmanlı veya sandviç lamine çelik plakalardan da yapılabilir.

2. ana avantajları
(1) Short construction period: the biggest advantage of light steel structure is that all components can be spliced ​​and installed on site by the factory. (1) Kısa inşaat süresi: Hafif çelik yapının en büyük avantajı, tüm bileşenlerin fabrika tarafından birleştirilip monte edilebilmesidir. It takes only 45d to 2 months for a small industrial plant, and 8 to 12 if reinforced concrete is used. Küçük bir sanayi tesisi için sadece 45d ila 2 ay, betonarme kullanılıyorsa 8 ila 12 ay sürer. About months. Yaklaşık aylar.
⑵Good comprehensive economic benefits: due to the short construction period, it can be put into use in advance to obtain investment benefits in advance; Comprehensiveİyi kapsamlı ekonomik faydalar: Kısa inşaat süresi nedeniyle, önceden yatırım faydaları elde etmek için önceden kullanılabilir; more due to the use of brightly colored color profiled steel plates, which are beautiful and gorgeous, improving the dynamic sense of the surrounding environment; daha güzel ve muhteşem parlak renkli renk profilli çelik plakaların kullanımı nedeniyle, çevredeki dinamik duyguyu geliştirir; because the building itself has light weight In general, there is no need to make pile foundation, which can save investment; çünkü binanın kendisi hafiftir Genel olarak, yatırımdan tasarruf edebilecek kazık temel yapmaya gerek yoktur; due to the use of polystyrene foam sandwich board or veneer plus insulation cotton and other measures, the effect of heat preservation, heat insulation and chapter insulation is good. polistiren köpük sandviç levha veya kaplama artı yalıtım pamuk ve diğer önlemlerin kullanımı nedeniyle, ısı koruma, ısı yalıtımı ve bölüm yalıtımının etkisi iyidir. The color steel plate is made of galvanized as the substrate and silicone as the surface, processed by two-divided and two-baked, and the durability is also good. Renkli çelik levha, yüzey olarak galvanizli ve yüzey olarak silikondan yapılmış, iki bölünmüş ve iki fırın ile işlenmiştir ve dayanıklılık da iyidir. According to the current market price in China, the cost of the light steel structure is already lower than that of the reinforced concrete structure. Çin'deki mevcut piyasa fiyatına göre, hafif çelik yapının maliyeti zaten betonarme yapının maliyetinden daha düşük. The greater the span of the plant, the more obvious its advantages, which is also a major advantage on which it relies on competition. Bitkinin kapsamı ne kadar büyük olursa, avantajları o kadar açıktır, bu da rekabete dayandığı büyük bir avantajdır.
(3) Good seismic performance: Because the steel structure is a flexible structure and light weight, it can effectively reduce the earthquake response and disaster impact, which is very conducive to earthquake resistance. (3) İyi sismik performans: Çelik yapı esnek bir yapı ve hafif olduğundan, deprem direncini ve deprem direncine çok elverişli olan afet etkisini etkili bir şekilde azaltabilir. China is a country with many earthquake areas. Çin birçok deprem alanına sahip bir ülke. Steel structures should be widely used in the construction of earthquake areas, which can greatly reduce earthquake disasters and casualties. Çelik yapılar, deprem felaketlerini ve kayıpları büyük ölçüde azaltabilen deprem bölgelerinin yapımında yaygın olarak kullanılmalıdır. The painful lessons of the Tangshan earthquake should be remembered. Tangshan depreminin acı verici dersleri hatırlanmalıdır. At present, Tianjin has officially launched light steel structure housing. Şu anda, Tianjin resmen hafif çelik yapı konut başlattı.
⑷ yıkım ve yer değiştirme için uygundur: mal sahibi fabrika tesisinden veya dış ortamda beklenmedik değişikliklerden memnun kalmazsa, tüm bina kısa bir süre içinde minimum kayıpla yıkılabilir ve bunların tümü mevcut değildir. betonarme binalar.

Tam olarak hafif çelik yapının birçok avantajı nedeniyle ve son yıllarda yeni yangın önleme ve korozyon önleyici ürünlerin sürekli ortaya çıkması nedeniyle, hafif çelik yapının zayıf korozyon direncinin eksiklikleri daha iyi çözüldü ve endüstriyel olarak elde edildi. bitkiler ve sivil tesisler Yaygın olarak kullanılır.

Steel structure is generally divided into ordinary steel structure and light steel structure, and there is no obvious boundary between them. Çelik yapı genellikle sıradan çelik yapıya ve hafif çelik yapıya bölünür ve aralarında belirgin bir sınır yoktur. The calculation rules are the same. Hesaplama kuralları aynıdır. The so-called light steel structure is generally a type of structure with a small structural load, a small structural rod and a thin wall thickness. Hafif çelik yapı olarak adlandırılan yapı genellikle küçük bir yapısal yük, küçük bir yapısal çubuk ve ince bir duvar kalınlığına sahip bir yapı türüdür. The main load-bearing structure is generally a portal steel frame, roof frame and net frame. Ana yük taşıyıcı yapı genellikle bir portal çelik çerçeve, çatı çerçevesi ve ağ çerçevesidir. Because the load acting on the light steel structure is small, the internal force generated by the structural effect is generally small, which makes the strength of the structure often not a problem. Hafif çelik yapıya etki eden yük küçük olduğundan, yapısal etkinin ürettiği iç kuvvet genellikle küçüktür, bu da yapının mukavemetini çoğu zaman problemsiz kılar. However, due to the small cross-section of the member and the small cross-sectional inertia, the structural As the stiffness also decreases, the overall and local stability of the structure becomes the main problem that must be paid attention to in the design. Bununla birlikte, elemanın küçük enine kesiti ve küçük enine kesit ataleti nedeniyle, yapısal Sertlik de azaldıkça, yapının genel ve yerel stabilitesi, tasarımda dikkat edilmesi gereken ana sorun haline gelir. This is the characteristic of light steel structure. Bu hafif çelik yapının karakteristiğidir. Knowing this feature, we can take corresponding measures, such as adding support and bracing to meet the slenderness ratio requirements of the rod, and adding stiffeners to meet the local stability of the component. Bu özelliği bilerek, çubuğun incelik oranı gereksinimlerini karşılamak için destek ekleme ve destekleme ve bileşenin yerel stabilitesini karşılamak için takviye ekleme gibi karşılık gelen önlemleri alabiliriz.

Portal portal yapısının özellikleri
Let's talk about our common portal frame structure. Ortak portal çerçeve yapımız hakkında konuşalım. The structure of the portal frame light-weight house is generally composed of the main frame and the supporting system. Portal çerçeveli hafif evin yapısı genellikle ana çerçeve ve destek sisteminden oluşur. The main frame includes: 1) the main load-bearing member-the portal frame; Ana çerçeve şunları içerir: 1) ana yük taşıyıcı eleman-portal çerçeve; 2) the wall frame; 2) duvar çerçevesi; 3) the purlin, etc .; 3) aşık, vb. the supporting system includes: 1) Vertical support between rigid frame columns; destek sistemi şunları içerir: 1) Sert çerçeve kolonları arasındaki dikey destek; 2) Horizontal support between rigid frame beams; 2) Sert çerçeve kirişleri arasında yatay destek; 3) Rigid tie bars and braces; 3) Sert bağlantı çubukları ve diş telleri; 4) Corner bracing, etc .; 4) Köşe desteği, vb.
Yukarıdaki yapıdan da görülebileceği gibi, destek sistemi de hafif çelik yapının özelliği olan büyük bir oranı kaplar.
The load acting on the portal frame house is generally: vertical load (structural weight, snow load, ash load), horizontal load (wind load, crane braking force), and seismic load (horizontal and vertical). Portal çerçeve evine etkiyen yük genellikle: dikey yük (yapısal ağırlık, kar yükü, kül yükü), yatay yük (rüzgar yükü, vinç frenleme kuvveti) ve sismik yük (yatay ve dikey). Due to the light weight of the light steel structure, the response to earthquakes is also relatively light, which is very beneficial for earthquake resistance. Hafif çelik yapının hafifliği nedeniyle, depremlere tepki de nispeten hafiftir ve bu da depreme dayanıklılık için çok faydalıdır.
B. Yapının hafif çelik yapı için uygun olup olmadığına karar verin
Whether is light steel can be determined according to the size of the structure under load and the type of structure. Hafif çelik olup olmadığı, yük altındaki yapının boyutuna ve yapının tipine göre belirlenebilir. 1. Floor and roof structure system: if it is a reinforced concrete floor or roof slab, the light steel structure cannot be used when the load is large; 1. Zemin ve çatı yapı sistemi: betonarme bir zemin veya çatı levhası ise, yük büyük olduğunda hafif çelik yapı kullanılamaz; 2. Crane load: if there is a large tonnage crane, it does not meet the requirements of light steel structure; 2. Vinç yükü: büyük bir tonaj vinci varsa, hafif çelik yapı gereksinimlerini karşılamaz; 3. Structural system: If the building is multi-story, or a relatively high single-story structure, it should not be designed according to light steel. 3. Yapısal sistem: Bina çok katlı veya nispeten yüksek tek katlı bir yapı ise, hafif çeliğe göre tasarlanmamalıdır.
C. "Yurtiçi sert çerçeve hafif ev çelik yapı teknik düzenlemeler" CECS102: 2002 uygulama kapsamı
Hafif çatı ve hafif dış duvar, köprü vinci veya sadece 20t'dan fazla kaldırma kapasitesine sahip orta ve hafif çalışma köprü vinci veya 3t ile tek katlı evin çelik yapısı ile tek veya çok açıklıklı katı web portal çerçevesi için uygundur asma vinç.
D. Portal çerçevesinin her üyesinin rolü
Portal type rigid frame, the various loads on the building are mainly borne by it and transferred to the foundation. Portal tipi sert çerçeve, binadaki çeşitli yükler esas olarak onun tarafından karşılanır ve temele aktarılır. The connection between the rigid frame and the foundation has two forms: rigid connection and hinged connection. Rijit çerçeve ile temel arasındaki bağlantı iki şekle sahiptir: rijit bağlantı ve menteşeli bağlantı. Generally, hinged connection should be used. Genellikle menteşeli bağlantı kullanılmalıdır. When the horizontal load is large, the house When the height is high or the rigidity is high, rigid connection can also be adopted. Yatay yük büyük olduğunda, ev Yükseklik yüksek veya sertlik yüksek olduğunda, sert bağlantı da benimsenebilir. The rigid frame column and the inclined beam are rigidly connected. Sert çerçeve kolonu ve eğimli kiriş sert bir şekilde bağlanmıştır. The characteristic of the rigid frame is that the rigidity in the plane is large and the rigidity out of the plane is very small, which determines that it can bear the load parallel to the plane of the rigid frame when the horizontal load is acting, but it can't help the load of the vertical rigid frame. Rijit çerçevenin özelliği, düzlemdeki sertliğin büyük olması ve düzlemin dışındaki rijitliğin çok küçük olmasıdır, bu da yatay yük hareket ederken rijit çerçevenin düzlemine paralel yük taşıyabileceğini belirler, ancak dikey rijit çerçevenin yüküne yardımcı olamaz.

Duvar çerçevesi esas olarak duvarın ağırlığından ve duvara etki eden yatay yükten (rüzgar yükü) sorumludur ve dolaylı olarak ana yapıya iletir.

Purlins, bear the roof load, and pass it to the frame. Purlins, çatı yükünü taşıyın ve çerçeveye geçirin. The purlins are also connected to each rigid frame by bolts, together with the wall frame beams and the rigid frame to form a spatial structure. Aşıklar, her bir rijit çerçeveye, duvar çerçevesi kirişleri ve rijit çerçeve ile birlikte, bir uzamsal yapı oluşturmak için cıvatalarla bağlanır.

Because the purlin and the wall frame beam are connected by bolts, the connection point is similar to the hinge, and because the slenderness ratio of the purlin and the wall frame beam is larger, under the action of parallel to the longitudinal load of the house, its transmission stiffness Limited, so it is necessary to set a certain number of rigid tie bars between the rigid frames of the roof. Aşık ve duvar çerçevesi kirişi cıvatalarla bağlandığından, bağlantı noktası menteşeye benzer ve aşık ve duvar çerçevesi kirişinin incelik oranı, evin uzunlamasına yüküne paralel olarak daha büyük olduğu için , iletim sertliği Sınırlı, bu nedenle çatının rijit çerçeveleri arasında belirli sayıda rijit bağlantı çubuğunun ayarlanması gerekir. We just said that the rigidity outside the plane of the rigid frame is very small, so we must set up the inter-column support between the rigid frame columns and the horizontal support between the rigid frame beams to form a structure with sufficient rigidity; Sadece rijit çerçevenin düzleminin dışındaki rijitliğin çok küçük olduğunu söyledik, bu nedenle yeterli rijitliğe sahip bir yapı oluşturmak için rijit çerçeve kolonları ile rijit çerçeve kirişleri arasındaki yatay destek arasında kolonlar arası desteği kurmalıyız;

Aşıkların ve duvar çerçevelerinin düzlem dışı sertliği küçük olduğundan, bu yöndeki incelık oranını azaltmak için parantez ayarlamak (artan destek) gereklidir;

For rigid frame inclined beams, the upper flange is generally compressed, the lower flange is tensioned, and the upper chord is generally not unstable due to the purlin connection. Rijit çerçeve eğimli kirişler için, üst flanş genellikle sıkıştırılır, alt flanş gerilir ve üst akor, purlin bağlantısı nedeniyle genellikle kararsız değildir. However, when the roof wind load is applied, the lower flange of the inclined beam may change its sign. Ancak, çatı rüzgar yükü uygulandığında, eğimli kirişin alt flanşı işaretini değiştirebilir. The pressure becomes unstable, so it is necessary to install the support. Basınç dengesiz hale gelir, bu nedenle desteğin takılması gerekir.

In addition, the portal frame and the foundation are connected by anchor bolts. Ek olarak, portal çerçevesi ve temel ankraj cıvataları ile bağlanır. When the shear force formed by the horizontal load is large, the bolts must bear these shear forces. Yatay yükün oluşturduğu kesme kuvveti büyük olduğunda, cıvatalar bu kesme kuvvetlerini taşımalıdır. We generally do not want the bolts to bear this part of the shear force. Genellikle cıvataların kesme kuvvetinin bu kısmını taşımasını istemiyoruz. It does not consider its role, but sets the shear key between the column foot of the rigid frame and the foundation to bear this part of the shear force. Rolünü dikkate almaz, ancak kesme kuvvetinin bu kısmını taşımak için rijit çerçevenin kolon ayağı ile temel arasındaki kesme anahtarını ayarlar.