Предварительно спроектированное стальное здание – компоненты и преимущества

Предварительно спроектированное стальное здание – это современная технология, при которой полное проектирование выполняется на заводе, а компоненты здания доставляются на стройплощадку в состоянии CKD (полностью сбитое состояние), затем закрепляются/соединяются на стройплощадке и поднимаются с помощью кранов.

Эффективно спроектированное предварительно спроектированное здание может быть легче обычных стальных зданий на 30%. Малый вес означает меньшее количество стали и потенциальную экономию на стоимости каркаса.

Предварительно спроектированное стальное здание

В этой статье мы обсудим компоненты, преимущества, применение и сравнение предварительно спроектированных стальных зданий с обычными зданиями.

Основные компоненты предварительно спроектированного стального здания

Основные компоненты ПЭСБ делятся на 4 типа.

1. Первичные компоненты

Первичные компоненты ПЭСБ состоят из основного каркаса, колонн и стропил.

A. Основная рама

Основной каркас в основном включает в себя жесткие стальные рамы здания. Жесткий каркас ПЭСБ состоит из конических колонн и конических стропил. Фланцы должны быть соединены с полотнищами посредством непрерывного сварного шва с одной стороны.

Компоненты предварительно спроектированного стального здания

B. Колонны

Основное назначение колонн – передача вертикальных нагрузок на фундамент. В предварительно спроектированных зданиях колонны состоят из I-образных секций, которые являются наиболее экономичными по сравнению с другими. Ширина и размах будут увеличиваться снизу вверх от колонны.

Стропила и колонны в предварительно спроектированном стальном здании

C. Стропила

Стропило – это один из ряда наклонных структурных элементов (балок), которые простираются от конька или вальмы до стеновой панели, периметра низа или карниза, и которые предназначены для поддержки настила крыши и связанных с ним нагрузок.

2. Вторичный компонент

Прогоны, решетки и карнизные стойки являются вторичными структурными элементами, используемыми в качестве опоры для стен и панелей крыши.

A. Прогоны и карнизные стойки

Прогоны используются на крыше; решетки используются на стенах, а карнизные стойки используются на пересечении боковины и крыши. Прогоны и прогоны должны быть холодноформованными “Z” секциями с жесткими фланцами.

Стропила и колонны в сборном стальном здании

B. Стойки карниза

Стойки карниза должны представлять собой неравнополочные холодноформованные “С” секции. Карнизные стойки глубиной 200 мм с верхним фланцем шириной 104 мм и нижним фланцем шириной 118 мм, оба фланца формируются параллельно скату крыши. Каждый фланец имеет кромку жесткости 24 мм.

C. Кронштейны

Кронштейны являются основным элементом, обеспечивающим устойчивость здания против сил в продольном направлении, таких как ветер, краны и землетрясения. Должны использоваться диагональные крепления в крыше и боковых стенах.

Кронштейны в предварительно спроектированном стальном здании

3. Облицовка или обшивка

Листы, используемые в строительстве предварительно спроектированных зданий, представляют собой основной металл либо из стали с покрытием Galvalume, соответствующей стандарту ASTM A 792 M класс 345B, либо из алюминия, соответствующего стандарту ASTM B 209M, который представляет собой холоднокатаную сталь, с высоким пределом прочности 550 МПА, с металлическим покрытием Galvalume горячего погружения.

4. Аксессуары

Неконструктивные части зданий, такие как болты, турбовентиляторы, световые люки, люверсы, двери и окна, кровельные бордюры и крепежные элементы, составляют комплектующие элементы сборного стального здания.

Комплектующие в предварительно спроектированном стальном здании

Сравнение между предварительно спроектированным и обычным стальным зданием.

СвойстваПредварительно спроектированное стальное зданиеОбычное стальное зданиеВес конструкцииПредварительно спроектированные здания в среднем на 30% легче из-за эффективного использования стали.
Вторичные элементы представляют собой легкие прокатные профили “Z” или “C” формы. Первичные стальные элементы представляют собой отдельные горячекатаные “T” профили. Которые во многих сегментах тяжелее, чем требуется по проекту.
Вторичные элементы выбираются из стандартных горячекатаных профилей, которые намного тяжелее.ПроектБыстрое и эффективное проектирование, поскольку PEB в основном формируются из стандартных секций и соединений, время проектирования значительно сокращается. Каждая традиционная стальная конструкция проектируется с нуля, при этом инженеру доступно меньше средств проектирования.Срок строительстваВ среднем от 6 до 8 недельВ среднем от 20 до 26 недельФундаментПростой дизайн, легкость конструкции и малый вес. Требуется обширный, тяжелый фундамент.Возведение и простотаПоскольку соединение соединений является стандартным, кривая обучения возведению для каждого последующего проекта проходит быстрее. Соединения обычно сложные и отличаются от проекта к проекту, что приводит к увеличению времени возведения зданий.Время и стоимость возведенияПроцесс возведения быстрее и намного проще, при этом требуется меньше оборудованияОбычно обычные стальные здания на 20% дороже, чем PEB. В большинстве случаев стоимость и время возведения оцениваются неточно.
Процесс возведения медленный, и требуется много полевой работы. Также необходимо тяжелое оборудование.СейсмостойкостьЖесткие тяжелые рамы плохо работают в сейсмических зонах.Общая стоимостьЦена квадратного метра может быть ниже на 30 %, чем в обычном здании. Более высокая цена квадратного метра.АрхитектураВыдающийся архитектурный дизайн может быть достигнут по низкой цене с использованием стандартных архитектурных деталей и интерфейсов. Специальный архитектурный дизайн и особенности должны быть разработаны для каждого проекта, что часто требует исследований и, следовательно, приводит к более высокой стоимости.Будущее расширениеБудущее расширение очень легко и просто. Будущее расширение наиболее утомительно и дорого.Безопасность и ответственностьМножественная ответственность может привести к вопросу о том, кто несет ответственность, если компоненты не подходят должным образом, поставляется недостаточное количество материала или детали не работают, особенно на стыке поставщик/подрядчик.ПроизводительностьВсе компоненты были определены и разработаны специально для совместной работы в качестве системы, обеспечивающей максимальную эффективность, точную пихту и максимальную производительность в полевых условиях. Компоненты разрабатываются на заказ для конкретного применения в конкретной работе. При сборке различных компонентов в уникальные здания возможны ошибки проектирования и детализации.

Преимущества предварительно спроектированного стального здания

1. Сокращение времени строительства

Здания обычно поставляются всего за несколько недель после утверждения чертежей. Фундаментные и анкерные болты отливаются параллельно с готовыми, готовыми к завинчиванию на стройплощадке. В Индии использование PEB позволит сократить общее время строительства проекта как минимум на 50%. Это также позволяет ускорить заселение и раньше получить доход.

2. Более низкая стоимость

Благодаря системному подходу, достигается значительная экономия затрат на проектирование, производство и монтаж на месте. Вторичные элементы и облицовка собираются вместе, что снижает транспортные расходы.

3. Гибкость расширения

Здания могут быть легко увеличены в длину путем добавления дополнительных пролетов. Также возможно увеличение ширины и высоты путем предварительного проектирования для будущего расширения.

4. Большие пролеты

Здания могут поставляться с пролетами около 80 метров.5.

5. Контроль качества

Поскольку здания изготавливаются полностью на заводе в контролируемых условиях, качество гарантировано.

6. Низкая эксплуатация

Здания поставляются с высококачественными системами окраски облицовки и стали в соответствии с условиями окружающей среды на стройплощадке, что обеспечивает длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы.

7. Энергоэффективные кровельные и стеновые системы

Здания могут поставляться с полиуретановыми теплоизоляционными панелями или теплоизоляцией из стекловолокна для достижения требуемых значений “U”.

8. Архитектурная универсальность

Здания могут быть оснащены различными типами фризов, козырьков и изогнутых карнизов и предназначены для установки сборных бетонных стеновых панелей, навесных стен, блочных стен и других стеновых систем.

9. Доступность из одного источника

Поскольку полный пакет зданий поставляется одним поставщиком, совместимость всех строительных компонентов и аксессуаров гарантирована. Это одно из основных преимуществ предварительно спроектированных строительных систем.

Области применения предварительно спроектированных стальных зданий

Основные области применения ПЭСБ следующие

• Предварительно спроектированные металлические здания – последние тенденции.
• Проектирование кровельных ферм.
• 24 различных компонента, используемых для строительства скатной крыши.
• Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
• Высотные сооружения.
• Типы систем перекрытий для строительства многоэтажных стальных конструкций.
• Альтернативные строительные материалы, используемые в строительстве.