سلام! من به عنوان تأمین کننده ساختمانهای فرودگاه سازه فولاد ، مدتی است که در این صنعت درگیر شده ام. امروز ، من می خواهم روش های تجزیه و تحلیل ساختاری ساختمانهای فرودگاه ساختار فولاد را با شما به اشتراک بگذارم.
چرا سازه های فولادی برای ساختمانهای فرودگاه؟
اول از همه ، بیایید در مورد اینکه چرا فولاد چنین انتخابی محبوب برای ساختمانهای فرودگاهی است صحبت کنیم. فولاد قوی ، بادوام و انعطاف پذیر است. این می تواند در برابر بارهای سنگین ، از جمله وزن خود ساختمان ، مسافران ، چمدان ها و حتی شرایط آب و هوایی شدید مانند وزش باد شدید و زمین لرزه مقاومت کند. به علاوه ، سازه های فولادی را می توان از قبل ساخت و ساز ، که روند ساخت و ساز را سرعت می بخشد و هزینه های کار سایت را کاهش می دهد.
1. روش عنصر محدود (FEM)
یکی از روشهای گسترده ترین روش تجزیه و تحلیل ساختاری ، روش عنصر محدود (FEM) است. این روش ساختار پیچیده فولادی یک ساختمان فرودگاه را به عناصر کوچکتر و ساده تر مانند مثلث یا مستطیل تقسیم می کند. با تجزیه و تحلیل این عناصر به صورت جداگانه و سپس ترکیب آنها ، می توانیم درک مفصلی از نحوه رفتار کل ساختار در بارهای مختلف داشته باشیم.
به عنوان مثال ، هنگام طراحی ترمینال فرودگاه ، FEM می تواند به ما کمک کند تا بفهمیم که پرتوهای فولادی و ستون ها در زیر وزن سقف تغییر شکل می دهند ، فشار سیستم های تهویه هوا و نیروهای اعمال شده توسط هواپیماهای خاموش و فرود در همان نزدیکی. همچنین به ما این امکان را می دهد تا سناریوهای مختلفی مانند هواپیما را که به ساختمان برخورد می کنند شبیه سازی کنیم (اگرچه این یک وضعیت بسیار نادر است) ، برای اطمینان از ایمنی ساختار.
ما از نرم افزارهای تخصصی برای تجزیه و تحلیل FEM استفاده می کنیم ، که می تواند مدل های بزرگ و پیچیده را کنترل کند. این نرم افزار فشارها ، سویه ها و جابجایی های هر عنصر را بر اساس خصوصیات مواد فولاد و بارهای اعمال شده محاسبه می کند. این ابزاری قدرتمند است که به ما کمک می کند تا طراحی ساختمانهای فرودگاه ساختار فولادی را بهینه کنیم و آنها را هم ایمن و هم برای آن ایجاد کنیم.
اگر به انواع مختلفی از ساختمانهای ساختار فولادی علاقه دارید ، ممکن است بخواهید بررسی کنیدساختمان ساختار فولادی قاب فولادی سبکبشر این ویژگی های منحصر به فرد دارد که می تواند مربوط به طراحی ساختمان فرودگاه باشد.
2. روش طراحی حالت را محدود کنید
روش طراحی حالت محدود بر اطمینان از اینکه ساختار فولادی یک ساختمان فرودگاه در طول عمر خدمات خود به حالت های محدودی خاصی نرسد ، متمرکز است. دو نوع اصلی از حالت های محدود وجود دارد: حالت های حد نهایی و حالات محدودیت خدمات.
حالت های حد نهایی به شرایطی اشاره می کنند که ساختار کاملاً از بین می رود ، مانند فروپاشی. ما باید اطمینان حاصل کنیم که این سازه می تواند حداکثر بارهایی را که احتمالاً در طول زندگی خود با آن روبرو می شود ، مقاومت کند ، از جمله بارهای مرده (وزن خود ساختمان) ، بارهای زنده (مردم ، چمدان و غیره) ، بارهای باد و بارهای لرزه ای.
از طرف دیگر ، حالات محدودیت خدمات در مورد استفاده عادی از ساختمان است. به عنوان مثال ، ما نمی خواهیم طبقه ها هنگام قدم زدن در اطراف ، بیش از حد لرزش کنند ، یا دیوارها به دلیل انحراف جزئی ، شکاف ها را ترک کنند. روش طراحی حالت محدود به ما کمک می کند تا با تعیین عوامل ایمنی مناسب و معیارهای طراحی ، ساختار فولاد را برای برآورده کردن این الزامات طراحی کنیم.
هنگام استفاده از این روش ، بارهای طراحی را بر اساس کدهای ساختمان و استانداردها محاسبه می کنیم. سپس ، ما بررسی می کنیم که آیا ساختار می تواند بدون رسیدن به حالت های محدود ، در برابر این بارها مقاومت کند. اگر اینگونه نباشد ، ما طرح را تنظیم می کنیم ، مانند افزایش اندازه اعضای فولاد یا تغییر ترتیب آنها.
3. تجزیه و تحلیل پویا
ساختمانهای فرودگاه در معرض بارهای پویا قرار دارند ، عمدتا از عملیات هواپیما. هواپیماهای پیاده روی و فرود باعث ارتعاشات و نیروهای ضربه می شوند که می توانند بر پایداری ساختار فولاد تأثیر بگذارند. اینجاست که تجزیه و تحلیل پویا وارد می شود.
تجزیه و تحلیل پویا به ما کمک می کند تا درک کنیم که چگونه ساختار فولاد به مرور زمان به این بارهای پویا پاسخ می دهد. ما می توانیم فرکانس های طبیعی ساختار را که فرکانس هایی است که در هنگام هیجان در آن لرزش می کند ، تجزیه و تحلیل کنیم. اگر فرکانس بارهای پویا از هواپیما با فرکانس طبیعی ساختار مطابقت داشته باشد ، می تواند رزونانس رخ دهد ، که بسیار خطرناک است زیرا می تواند باعث ارتعاشات دامنه بزرگ شود و به طور بالقوه منجر به خرابی ساختاری شود.
با استفاده از تجزیه و تحلیل پویا ، می توانیم ساختار فولادی را برای جلوگیری از طنین انداز طراحی کنیم. ما همچنین می توانیم ظرفیت میرایی ساختار را ارزیابی کنیم که این توانایی از بین بردن انرژی و کاهش ارتعاشات است. این معمولاً با اضافه کردن دستگاه های میرایی یا استفاده از موادی با خواص میرایی بالا حاصل می شود.
اگر در مورد نوع دیگری از ساختمان سازه فولادی کنجکاو هستید ، نگاهی بیندازیدتمام ساختمان سازه فلزی فلزیبشر این ممکن است ایده های جدیدی را برای طراحی ساختمان فرودگاه به شما ارائه دهد.
4 آزمایش تونل باد
باد عامل اصلی در طراحی ساختمانهای فرودگاهی است. وزش باد شدید می تواند فشار قابل توجهی را بر روی ساختار فولادی بویژه در سقف های بزرگ و نمای بلند اعمال کند. آزمایش تونل باد یک روش عملی برای مطالعه اثرات باد در ساختمان است.
در یک تونل باد ، ما یک مدل مقیاس پایین از ساختمان فرودگاه ایجاد می کنیم و آن را در شرایط باد شبیه سازی شده قرار می دهیم. با اندازه گیری توزیع فشار بر روی سطح مدل ، می توانیم بارهای باد را که بر روی ساختار مقیاس واقعی عمل می کنند ، تعیین کنیم. این اطلاعات برای طراحی اعضای فولاد برای مقاومت در برابر نیروهای بادی بسیار مهم است.
آزمایش تونل باد همچنین به ما کمک می کند تا الگوهای جریان اطراف ساختمان را مطالعه کنیم. به عنوان مثال ، ما می توانیم مناطقی را که احتمالاً گردابهای بادی شکل می گیرند ، شناسایی کنیم که می تواند باعث ایجاد مناطق فشار زیاد محلی شود و بر پایداری ساختار تأثیر بگذارد. بر اساس نتایج آزمایش ، می توانیم طراحی ساختمان را تغییر دهیم ، مانند تغییر شکل سقف یا اضافه کردن باد - شکن ها ، برای کاهش اثرات باد.
ملاحظات در تجزیه و تحلیل ساختاری
هنگام انجام تجزیه و تحلیل ساختاری برای ساختمانهای فرودگاه ساختار فولاد ، ما همچنین باید عوامل دیگری را در نظر بگیریم. به عنوان مثال ، خوردگی فولاد یک نگرانی بزرگ است. فولاد می تواند هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت و اکسیژن ، زنگ بزند که می تواند با گذشت زمان ساختار را تضعیف کند. ما برای محافظت از فولاد ، مانند استفاده از پوشش های ضد خوردگی یا استفاده از فولاد ضد زنگ در بعضی از قسمت های مهم ، باید اقدامات لازم را انجام دهیم.
عامل دیگر ارتباط بین اعضای فولاد است. اتصالات برای انتقال بارهای بین تیرها و ستون ها باید به اندازه کافی قوی باشند. انواع مختلف اتصالات ، مانند اتصالات پیچ خورده و اتصالات جوش داده شده ، دارای بار و رفتارهای بار متفاوتی هستند - در بارهای مختلف. ما باید بر اساس الزامات طراحی ، نوع اتصال مناسب را انتخاب کنیم.
اگر در منطقه چونگ کینگ هستید و به ساختمانهای سازه فولادی علاقه دارید ، می توانید بازدید کنیدساختمان سازه فولادی Chongqingبرای دیدن برخی از نمونه های محلی.
پایان
در نتیجه ، تجزیه و تحلیل ساختاری ساختمانهای فرودگاه ساختار فولاد شامل روشهای مختلفی از جمله روش عناصر محدود ، روش طراحی حالت محدود ، تجزیه و تحلیل پویا و آزمایش تونل باد است. هر روش مزایای خاص خود را دارد و برای پرداختن به جنبه های مختلف طراحی استفاده می شود. با استفاده از این روشها به طور مؤثر ، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که ساختار فولادی یک ساختمان فرودگاه بی خطر ، قابل اعتماد است و نیازهای عملیات مدرن فرودگاه را برآورده می کند.
اگر در بازار یک ساختمان فرودگاه ساختار فولادی هستید یا در مورد فرآیند طراحی و تجزیه و تحلیل سؤالی دارید ، در تماس با شما دریغ نکنید. ما در اینجا هستیم تا به شما در ساخت بهترین ساختمان فرودگاه کلاس متناسب با نیازهای شما کمک کنیم.
منابع
- ASCE 7 - 16 ، حداقل بارهای طراحی و معیارهای مرتبط با ساختمانها و سایر سازه ها.
- AISC 360 - 16 ، مشخصات ساختمانهای فولادی ساختاری.
- Eurocode 3: طراحی سازه های فولادی.