ساختمان فولادی پیش مهندسی شده چیست؟ موارد استفاده، انواع، مزایا، هزینه و مبانی طراحی

الف ساختمان فولادی پیش مهندسی شده یک سازه فولادی است که از طریق مهندسی استاندارد طراحی شده، در یک کارخانه ساخته شده و در محل با اتصالات پیچ و مهره مونتاژ شده است. به جای اندازه گیری هر عضو از ابتدا در محل کار، قاب، سیستم سقف، سیستم دیوار و جزئیات اتصال از قبل در اطراف دهانه، ارتفاع، بارها و استفاده از ساختمان برنامه ریزی شده است. این روش به ساختمان فولادی پیش مهندسی شده مزیت آشکاری می دهد که در آن سرعت، تکرارپذیری و کارایی مواد مهم هستند.

در ساخت و ساز صنعتی، ساختمان فولادی پیش مهندسی شده به طور گسترده برای انبارها، کارگاه ها، کارخانه ها، سالن های لجستیک، ساختمان های کشاورزی و سوله های تجاری استفاده می شود. این سیستم به دلیل نصب سریع، فضای داخلی انعطاف پذیر و گسترش آسان تر در مقایسه با بسیاری از روش های ساختمانی سنتی شناخته شده است. در عین حال، ساختمان فولادی پیش مهندسی مناسب هنوز به مهندسی مناسب، شرایط سایت، انتخاب روکش فلزی و نیازهای عملیاتی طولانی مدت بستگی دارد.

خوراکی های کلیدی

●  A ساختمان فولادی پیش مهندسی شده برای ساخت سریعتر در کارخانه طراحی و مونتاژ شده است.

●  سیستم های ساختمان های فولادی پیش مهندسی شده در انبارها، کارگاه ها، کارخانه ها و ساختمان های انبار رایج هستند.

●  نقاط قوت اصلی شامل برنامه های کوتاه تر، استفاده کارآمد از فولاد، دهانه های انعطاف پذیر و توسعه آسان تر در آینده است.

●  هزینه به دهانه، ارتفاع، بار، روکش، عایق، لوازم جانبی، حمل و نقل و شرایط نصب بستگی دارد.

●  عملکرد خوب متکی به طراحی دقیق، مشخصات مناسب و کیفیت نصب مناسب است.

ساختمان فولادی پیش مهندسی شده چیست؟

تعریف و مفهوم اصلی

الف ساختمان فولادی پیش مهندسی شده یک سیستم سازه ای است که در آن قاب اصلی به گونه ای طراحی شده است که بارها و ابعاد مورد نیاز را با حداقل ضایعات مطابقت دهد. اعضای اولیه معمولاً از بخش های فولادی مخروطی ساخته شده اند، در حالی که اعضای ثانویه مانند پرلین ها و بند ها از پوشش سقف و دیوار پشتیبانی می کنند. از آنجایی که یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده قبل از ساخت مهندسی شده است، اجزا برای مونتاژ سازماندهی شده به جای برش و جوشکاری سنگین آماده می شوند.

تفاوت آن با سازه های فولادی معمولی

ساختمان‌های فولادی معمولی اغلب به بخش‌های نورد گرم انتخاب شده از پروفیل‌های استاندارد متکی هستند و آرایش نهایی ممکن است شامل تنظیمات بیشتری در محل باشد. یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده معمولاً در اطراف دهانه هر پروژه، ارتفاع لبه، شیب سقف، تقاضای جرثقیل و سیستم محفظه بهینه سازی می شود. این باعث می‌شود رویکرد ساختمان‌های فولادی پیش مهندسی شده یکپارچه‌تر شود، به‌ویژه در جایی که سرعت، محل‌های تکراری و کنترل هزینه در خلاصه پروژه مهم هستند.

کاربردهای ساختمان های فولادی پیش مهندسی شده

ساختمان های صنعتی، انباری و تولیدی

یکی از رایج‌ترین کاربردهای ساختمان‌های فولادی پیش مهندسی شده، فضای صنعتی است که به دهانه‌های شفاف وسیع و زمین‌های باز نیاز دارد. انبارها، کارگاه‌های ساخت، کارخانه‌های مونتاژ و تأسیسات لجستیکی اغلب به جابجایی بدون مانع مواد، لیفتراک‌ها و تجهیزات نیاز دارند که با منطق قاب‌بندی ساختمان‌های فولادی از پیش مهندسی شده مطابقت دارد. این سیستم همچنین به خوبی با جایگاه‌های بارگیری، نیم‌ساخت‌ها، دهانه‌های تهویه و تجهیزات جرثقیل سقفی زمانی که این موارد در اوایل طراحی تعریف شده‌اند، سازگار است.

سازه های تجاری، کشاورزی و تاسیساتی

ساختمان فولادی پیش مهندسی شده همچنین برای سوله های مزرعه، آلاچیق های خرده فروشی، سالن های ورزشی، خانه های مرغداری، پناهگاه های وسایل نقلیه و ساختمان های خدماتی کاربردی است. در این پروژه ها، نصب سریع و کار محفظه قابل پیش بینی می تواند قرار گرفتن در معرض آب و هوا در طول ساخت و ساز را کاهش دهد و زمان بندی را ساده کند. بسیاری از مالکان زمانی که ابتدا به یک پوسته بادوام نیاز دارند، ساختمان فولادی پیش مهندسی شده را انتخاب می‌کنند و ممکن است بعداً پارتیشن‌ها، دفاتر یا لوازم داخلی تخصصی را اضافه کنند.

مزایا و محدودیت های یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده

مزایای اصلی در طراحی و ساخت

بزرگترین مزیت ساختمان های فولادی پیش مهندسی شده این است که کارایی سازه و کارایی ساخت با هم توسعه می یابند. از آنجایی که اسکلت فولادی متناسب با بارهای پروژه طراحی شده است، بسیاری از ساختمان ها از فولاد کمتری نسبت به ترتیبات معمولی سنگین تر استفاده می کنند. یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده همچنین کار در محل را کوتاه می کند، سرعت نصب را بهبود می بخشد، و اگر توسعه در طرح اصلی خلیج برنامه ریزی شده باشد، امکان توسعه در آینده را با اختلال کمتری فراهم می کند.

محدودیت های عملی برای در نظر گرفتن

یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده هنوز محدودیت هایی دارد که باید در مراحل اولیه طراحی درک شوند. فرم های معماری بسیار پیچیده، هندسه نامنظم یا تغییرات مکرر دیرهنگام طراحی می تواند کارایی را کاهش دهد که در وهله اول سیستم را جذاب می کند. یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده نیز به شدت به مفروضات دقیق بار، جزئیات اتصال و رابط های پوششی هماهنگ بستگی دارد، بنابراین برنامه ریزی ضعیف می تواند منجر به تاخیرهای قابل اجتناب یا مشکلات عملکرد شود.

سازه یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده

سیستم قاب بندی اولیه

قاب اصلی یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده معمولاً شامل ستون‌ها، تیرها، قاب‌های دیوار انتهایی و سیستم‌های مهاربندی است. این اعضا بارهای ثقلی، بارهای باد و در برخی موارد بارهای جرثقیل را حمل می کنند و در عین حال دهانه شفاف و هندسه سقف را حفظ می کنند. در یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده که به خوبی طراحی شده است، قاب اولیه نه بزرگ است و نه کم جزئیات، زیرا بهینه سازی قاب بخش بزرگی از اقتصاد سیستم است.

اعضای ثانویه و اجزای محفظه

قاب ثانویه شامل پرلین سقف، بند دیوار، پایه لبه لبه، میله های آویزان و مهاربندی است که روکش را تثبیت کرده و بارهای محلی را منتقل می کند. سیستم سقف و دیوار یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده ممکن است از صفحات منفرد، پانل های ساندویچ عایق یا روکش داخلی بسته به اقلیم و عملکرد ساختمان استفاده کند. فلاشینگ ها، کلاهک های پشته، ناودان ها، بست ها، درزگیرها و بسته ها موارد جزئی نیستند، زیرا عملکرد محفظه اغلب تعیین می کند که آیا یک ساختمان فولادی از قبل مهندسی شده در طول زمان خشک، کارآمد و کم تعمیر و نگهداری باقی بماند یا خیر.

انواع متداول ساختمان های فولادی پیش مهندسی شده

انواع بر اساس فرم سقف و چیدمان سازه

یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده بسته به عرض سایت و الزامات زهکشی ممکن است به صورت یک سازه تک شیب، دو شیب، چند دهانه، کج به یا دهانه شفاف طراحی شود. سقف های تک شیب برای سوله های فشرده و طرح های زهکشی جانبی رایج است، در حالی که سقف های دو شیب برای بسیاری از انبارها و کارگاه ها با خطوط پشته مرکزی مناسب است. یک ساختمان فولادی پیش مهندسی چند دهانه اغلب زمانی انتخاب می شود که به صفحات کف بسیار عریض نیاز باشد و ستون های میانی قابل قبول باشد.

انواع بر اساس کاربرد عملکردی

از نظر عملی، بیشتر پروژه‌های ساختمان‌های فولادی پیش مهندسی شده بر اساس عملکرد دسته‌بندی می‌شوند تا شکل به تنهایی. یک انبار ممکن است ارتفاع ذخیره سازی و دسترسی بارگیری را در اولویت قرار دهد، در حالی که یک کارگاه ممکن است بر نور روز، تهویه و جریان تجهیزات تمرکز کند و یک کارخانه ممکن است به جرثقیل، جداسازی آتش، یا منطقه بندی فرآیند نیاز داشته باشد. مشخصات نهایی ساختمان فولادی پیش مهندسی شده با این عملکرد تغییر می کند، حتی زمانی که دو پروژه از بیرون شبیه به هم به نظر می رسند.

مشخصات فنی یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده

دهانه، ارتفاع، بارها، و فاصله خلیج

عملکرد فنی یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده با هندسه اولیه آغاز می شود: دهانه، طول، ارتفاع لبه، شیب سقف، و فاصله خلیج. این مقادیر بر عمق قاب، فاصله پرلین، چیدمان مهاربندی، فضای سر قابل استفاده و تعداد اجزای قابل حمل تأثیر می‌گذارند. داده های بار به همان اندازه مهم هستند، زیرا ساختمان فولادی پیش مهندسی شده باید برای باد، باران، برف در صورت لزوم، تقاضای لرزه ای، خدمات معلق و ضربه جرثقیل در صورت وجود طراحی شود.

روکش فلزی، عایق کاری و عملکرد حریق

پوشش یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده باید منعکس کننده آب و هوا، هدف دمای داخلی، شرایط رطوبت و عمر مورد انتظار باشد. سیستم های سقف و دیوار ممکن است از پانل های ساندویچ عایق، ورق های تک پوسته با عایق اضافه شده یا مجموعه های کامپوزیت استفاده کنند و هر گزینه عملکرد حرارتی، سرعت نصب و رفتار نگهداری را تغییر می دهد. درجه حریق، قرار گرفتن در معرض خوردگی، نیازهای صوتی و استراتژی نور روز نیز بر چگونگی تعیین یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده از ابتدا تأثیر می‌گذارد.

هزینه و فرآیند ساخت یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده

محرک های اصلی هزینه

هزینه یک ساختمان فولادی از قبل مهندسی شده هرگز تنها با مساحت طبقه تعریف نمی شود. دهانه، ارتفاع، درجه فولاد، سیستم سقف و دیوار، ضخامت عایق، دهانه‌ها، تجهیزات جرثقیل، نیم‌ساخت‌ها و دسترسی به سایت، همگی بودجه نهایی را به طرق مختلف تغییر می‌دهند. یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده ذخیره سازی ساده با روکش استاندارد قیمت بسیار متفاوتی با یک ساختمان تولیدی با ترخیص بالا با بارهای خدماتی سنگین و نیازهای داخلی متعدد دارد.

فرآیند ساخت و ساز معمولی

یک فرآیند معمولی ساختمان فولادی پیش مهندسی شده از طرح مفهومی به طراحی مهندسی، نقشه های مغازه، ساخت، حمل و نقل، آمادگی فونداسیون، نصب فولاد، نصب روکش فلزی و تکمیل نهایی حرکت می کند. سرعت سیستم ناشی از انجام کار با دقت بیشتر قبل از رسیدن مواد به محل است که باعث کاهش بداهه در هنگام نصب می شود. با این حال، یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده تنها زمانی خوب عمل می کند که پیچ های لنگر، تراز ستون، مهاربندی سقف، نصب بست و جزئیات ضد آب و هوا در حین مونتاژ به دقت کنترل شوند.

چگونه ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده مناسب را انتخاب کنیم

تناسب طراحی و کنترل مشخصات

انتخاب ساختمان فولادی پیش مهندسی شده مناسب به جای تعقیب کمترین عدد اول، با تعریف استفاده واقعی شروع می شود. یک ساختمان برای ذخیره سازی نور ممکن است نیازی به ذخایر قاب، سطح عایق یا فاصله داخلی مشابه ساختمانی که برای عملیات تولید یا دمای کنترل شده در نظر گرفته شده باشد، نداشته باشد. تصمیم درست ساختمان فولادی پیش مهندسی شده از تطبیق مشخصات با بارگذاری، آب و هوا، انتظارات تعمیر و نگهداری و استفاده واقعی در آینده ناشی می شود.

توسعه، نگهداری و عمر سرویس

یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده نیز باید به عنوان یک دارایی بلندمدت بررسی شود، نه تنها به عنوان یک بسته پروژه سریع. نصب جرثقیل در آینده، ادغام خورشیدی، الحاقات جانبی، درج دفتر و تغییرات در اشغال، همگی می توانند بر انتخاب قاب و محوطه امروزی تأثیر بگذارند. هنگامی که این نکات در مراحل اولیه در نظر گرفته شوند، نگهداری ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده آسان تر است، سازگاری آن آسان تر است و احتمال کمتری دارد که به بازسازی های مخرب نیاز داشته باشد.

نتیجه گیری

ساختمان فولادی پیش مهندسی شده یک انتخاب عملی برای پروژه‌هایی است که به دهانه‌های کارآمد، نصب سریع، ساخت کنترل‌شده و رویکردی متعادل نسبت به هزینه و عملکرد نیاز دارند، به‌ویژه در انبارها، کارگاه‌ها، کارخانه‌ها، سالن‌های ذخیره‌سازی و ساختمان‌های تاسیساتی که فضای داخلی باز و گسترش آینده مهم است. قبل از تایید نهایی، تأیید بارهای طراحی، نیازهای عایق، شرایط خوردگی، الزامات آتش سوزی، طرح بازشو، زهکشی و گسترش احتمالی آینده مهم است، زیرا این عوامل بیشتر از ظاهر به تنهایی، عملکرد بلندمدت سازه و محوطه را شکل می دهند. برای پروژه‌هایی که نیاز به پشتیبانی فنی در ساختمان‌های صنعتی، انبارها، تأسیسات سردخانه‌ها یا کاربردهای سازه‌های فولادی دارند، Beijing Prefab Steel Structure Co., Ltd. را می توان در فرآیند ارزیابی تامین کننده گنجاند.

سوالات متداول

تفاوت بین ساختمان فولادی پیش مهندسی شده و ساختمان بتن آرمه چیست؟

یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده از اعضای فولادی ساخته شده در کارخانه استفاده می کند که در محل مونتاژ می شوند، در حالی که یک ساختمان بتن مسلح بیشتر به کار ریخته گری در محل، قالب و زمان پخت بستگی دارد. گزینه فولادی معمولا سبک‌تر و سریع‌تر نصب می‌شود، مخصوصاً برای چیدمان‌های صنعتی با دهانه بزرگ. بتن مسلح ممکن است همچنان در برخی محیط ها ترجیح داده شود، اما اغلب به چرخه ساخت و ساز طولانی تری نیاز دارد.

چه عواملی بر هزینه یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده تأثیر می گذارد؟

عوامل اصلی هزینه شامل دهانه، طول، ارتفاع لبه، تقاضای باد و لرزه ای، مصالح سقف و دیوار، سطح عایق، تعداد درب، بار جرثقیل، لوازم جانبی، و شرایط نصب محلی است. پیچیدگی پایه و فاصله حمل و نقل نیز عدد نهایی را تغییر می دهد. یک ساختمان فولادی از پیش مهندسی شده با هندسه ساده و روکش استاندارد معمولاً مقرون به صرفه تر از ساختمانی است که دارای دهانه های سفارشی زیاد یا نیازهای عملکرد داخلی بالا است.

آیا باید یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده را برای یک پروژه صنعتی جدید انتخاب کنید؟

یک ساختمان فولادی پیش مهندسی شده اغلب زمانی مناسب است که سرعت، فضای خالی و گسترش آینده بخشی از اهداف پروژه باشد. این به ویژه در جایی موثر است که محفظه های تکراری، استفاده کارآمد از مواد و ساخت کنترل شده می تواند تحویل را ساده کند. تصمیم نهایی همچنان باید بر اساس شرایط سایت، بارهای طراحی، نیازهای محوطه و الگوی عملیاتی ساختمان باشد.