Struktur keluli digunakan secara meluas dalam seni bina moden kerana kelebihannya seperti kekuatan tinggi dan pembinaan pantas. Namun begitu, untuk menjamin operasi stabil jangka panjang - bagi bangunan berstruktur keluli -, reka bentuk ketahanan adalah amat penting. Yang berikut menghuraikan tentang cara memanjangkan hayat perkhidmatan bangunan berstruktur keluli - melalui reka bentuk rasional dari pelbagai aspek.
I. Pertimbangan Faktor Persekitaran
1. Analisis Keadaan Iklim
Keadaan iklim berbeza-beza di seluruh kawasan yang berbeza, memberikan kesan yang pelbagai terhadap ketahanan struktur keluli. Dalam kawasan suhu - tinggi, keluli terdedah kepada rayapan, yang mengurangkan kapasiti galas beban struktur -. Di kawasan sejuk, keluli mungkin mengalami kerapuhan sejuk, yang membawa kepada penurunan keliatan. Di kawasan pantai, persekitaran lembapan - yang tinggi dan kabus garam - boleh mempercepatkan kakisan keluli. Contohnya, bangunan berstruktur keluli - di wilayah Laut China Selatan di China menghakis pada kadar yang lebih cepat berbanding di kawasan pedalaman akibat pendedahan jangka - yang lama kepada suhu tinggi, kelembapan tinggi dan hakisan kabus - garam. Oleh itu, sebelum mereka bentuk, adalah penting untuk memahami data iklim tempatan secara menyeluruh, termasuk suhu, kelembapan, pemendakan, cahaya matahari, dll., dan menerima pakai langkah perlindungan yang disasarkan dengan sewajarnya.
2. Penilaian Persekitaran Perindustrian
Jika bangunan berstruktur keluli - terletak di kawasan pengeluaran perindustrian, hakisan keluli oleh gas buangan industri, air sisa dan sisa perlu diambil kira. Sebagai contoh, di sekitar perusahaan kimia, gas berasid seperti sulfur dioksida dan hidrogen klorida dalam gas buangan akan bertindak balas secara kimia dengan keluli dalam persekitaran lembap, mempercepatkan kakisan. Air sisa yang mengandungi - ion logam berat yang dihasilkan oleh loji metalurgi juga akan menyebabkan kakisan jika ia bersentuhan dengan struktur keluli. Semasa proses reka bentuk, adalah perlu untuk menilai komposisi, kepekatan, dan corak pelepasan bahan pencemar industri dan melaksanakan langkah perlindungan yang berkesan.
II. Pemilihan Bahan dan Pengoptimuman Prestasi
1. Pemilihan Keluli kalis - Kakisan
Untuk bangunan dengan keperluan ketahanan tertentu, keluli luluhawa boleh dipilih. Keluli luluhawa boleh membentuk filem pelindung oksida padat dalam persekitaran atmosfera, menghalang kakisan selanjutnya. Rintangan kakisan -nya adalah 2 - 8 kali lebih tinggi daripada keluli karbon biasa. Sebagai contoh, dalam sesetengah - jambatan udara terbuka dan bangunan kilang industri, penggunaan keluli luluhawa boleh memanjangkan hayat perkhidmatan struktur dengan ketara. Selain itu, keluli tahan karat juga mempamerkan rintangan kakisan - yang sangat baik dan sering digunakan dalam bangunan yang mempunyai permintaan tinggi untuk ketahanan dan estetika, seperti struktur keluli hiasan bangunan komersial yang besar.
2. Padanan Sifat Keluli
Ia adalah perlu untuk memastikan bahawa kekuatan, keliatan, kebolehkimpalan, dsb., keluli adalah - padan dengan baik. Walaupun keluli berkekuatan tinggi - boleh meningkatkan kapasiti galas beban struktur -, ia mungkin mengorbankan sedikit keliatan. Di kawasan terdedah gempa bumi -, keluli dengan gabungan kekuatan dan keliatan yang baik harus diutamakan untuk memastikan keselamatan dan ketahanan struktur di bawah tindakan gempa bumi. Sementara itu, kebolehkimpalan keluli perlu dipertimbangkan untuk mengelakkan kemerosotan sifat keluli semasa proses kimpalan, yang boleh menjejaskan ketahanan keseluruhan struktur.
III. Pengoptimuman Reka Bentuk Struktur
1. Reka Bentuk untuk Mengelakkan Pengumpulan Air dan Habuk
Pengumpulan air boleh mengekalkan keluli dalam keadaan basah untuk tempoh yang lama, mempercepatkan kakisan. Pengumpulan habuk boleh menyerap lembapan, membentuk larutan elektrolit dan mencetuskan kakisan elektrokimia. Dalam reka bentuk bumbung, cerun saliran yang betul harus ditetapkan untuk memastikan air hujan mengalir dengan segera. Secara amnya, cerun saliran hendaklah tidak kurang daripada 5%. Bagi bahagian yang terdedah kepada pengumpulan habuk, seperti nod sambungan rasuk keluli dan tiang, permukaan hendaklah direka bentuk sehalus mungkin untuk meminimumkan kemungkinan pengumpulan habuk. Selain itu, laluan dan kemudahan pembersihan tetap perlu diwujudkan untuk memudahkan kakitangan penyelenggaraan membersihkan habuk.
2. Pengurangan Kepekatan Tekanan
Kawasan kepekatan tekanan - terdedah kepada permulaan retak dan penyebaran, mengurangkan ketahanan struktur. Dalam reka bentuk struktur keluli, perubahan mendadak dalam bahagian rentas - komponen harus dielakkan, contohnya, dengan menggunakan bentuk peralihan keratan rentas - secara beransur-ansur. Untuk bahagian yang mempunyai lubang, takuk, dsb., langkah-langkah pengukuhan yang sesuai harus diambil, seperti memasang gelang pengukuhan atau plat di sekeliling lubang. Tambahan pula, bentuk dan kedudukan kimpalan hendaklah direka bentuk secara rasional untuk mengelakkan kepekatan kimpalan, mengurangkan tegasan baki kimpalan, dan mengurangkan kesan kepekatan tegasan ke atas ketahanan struktur.
IV. Reka bentuk perlindungan anti - dan perlindungan Api -.
1. Reka bentuk Salutan Anti - kakisan
Sistem salutan anti-karat - berbilang lapisan biasanya diguna pakai, biasanya terdiri daripada primer, lapisan pertengahan dan lapisan atas. Primer, yang bersentuhan langsung dengan permukaan keluli, berfungsi untuk mencegah karat dan meningkatkan lekatan. Primer kaya zink epoksi - boleh dipilih, kerana kandungan zinknya yang tinggi memberikan perlindungan katodik kepada keluli. Lapisan perantaraan terutamanya berfungsi untuk mengisi dan meningkatkan ketebalan salutan, meningkatkan prestasi pelindung salutan. Kot perantaraan oksida besi mika epoksi adalah pilihan yang sesuai. Lapisan atas digunakan untuk melindungi lapisan primer dan kot perantaraan, sementara juga menyediakan hiasan dan rintangan cuaca, seperti lapisan atas poliuretana akrilik. Jumlah ketebalan salutan ditentukan mengikut persekitaran penggunaan. Secara amnya, ia hendaklah tidak kurang daripada 120μm dalam persekitaran dalaman dan tidak kurang daripada 150μm dalam persekitaran luar atau menghakis.
2. Reka bentuk perlindungan Kebakaran -.
Berdasarkan - keperluan gred perlindungan kebakaran bangunan, langkah perlindungan kebakaran - yang sesuai hendaklah dipilih. Untuk bangunan berstruktur - keluli dengan keperluan perlindungan - api yang tinggi, salutan kalis api - bersalut - tebal boleh digunakan. Ketebalan salutan biasanya berjulat daripada 8 - 50mm, dan had rintangan api - boleh mencapai 2 - 3 jam. Papan kalis api -, seperti papan bulu batu dan papan vermikulit, juga boleh digunakan untuk pelapisan. Papan ini bukan sahaja mempunyai rintangan api - yang baik tetapi juga menawarkan penebat haba - tertentu dan kesan penebat terma - tertentu. Apabila mereka bentuk perlindungan - kebakaran, adalah penting untuk memastikan keserasian antara lapisan kalis api - dan lapisan anti - kakisan untuk mengelakkan sebarang interaksi buruk.
V. Reka Bentuk Penyelenggaraan dan Pemantauan
1. Penggubalan Pelan Penyelenggaraan
Semasa peringkat reka bentuk, pelan penyelenggaraan terperinci harus dirumuskan, menyatakan kitaran penyelenggaraan, kandungan penyelenggaraan, dan kaedah penyelenggaraan. Periksa integriti salutan permukaan struktur keluli secara kerap. Jika sebarang kerosakan, pengelupasan, dsb., dikesan, baiki segera. Jalankan ujian biasa tanpa - yang merosakkan pada bahagian penting struktur, seperti ujian ultrasonik dan ujian zarah magnet, untuk memeriksa kecacatan seperti retak. Pada masa yang sama, pantau ubah bentuk struktur, anjakan, dsb., untuk mengesan potensi bahaya keselamatan tepat pada masanya.
2. Reka Bentuk Sistem Pemantauan
Untuk bangunan berstruktur - besar atau keluli penting -, sistem pemantauan dalam talian boleh direka bentuk. Dengan memasang penderia pada bahagian penting struktur, parameter seperti tegasan, terikan, suhu dan kelembapan struktur boleh dipantau dalam masa - sebenar. Data pemantauan dihantar ke platform pengurusan melalui teknologi Internet of Things. Melalui analisis data dan model amaran awal -, situasi abnormal dalam struktur boleh dikesan dengan segera dan langkah penyelenggaraan boleh diambil lebih awal untuk memastikan ketahanan dan keselamatan struktur. Contohnya, dalam struktur keluli jambatan berskala - besar, sistem pemantauan dalam talian boleh memantau keadaan struktur secara sebenar - di bawah pengaruh beban kenderaan dan faktor persekitaran, memberikan asas saintifik untuk keputusan penyelenggaraan.