今日の活況を呈している 建設 業界では、建物システムの選択により、プロジェクトの速度、コスト、耐久性を定義できます。コンクリート、木材、および現代の複合材料の中で、 鋼構造 システムは世界中で人気が急増しています。
しかし、なぜ鋼構造は建設の未来と見なされているのでしょうか？高層塔から住宅への家まで、そのアプリケーションは多様であり、その利点は重要です。この記事では、鋼構造が真に意味するもの、そのコアコンポーネント、設計方法、およびコンクリートよりも本当に安価であるか、それ以上であるかを調べます。飛び込みましょう。
鋼構造とは何ですか？
a 鉄骨構造は 、完全に鋼鉄のコンポーネント（カラム、ビーム、ブレース、接続）が耐摩耗性を安全に荷物と転送するもので作られたフレームワークです。従来のコンクリートシステムとは異なり、鋼構造は、軽量でありながら非常に耐久性のあるフレームワークを作成するために、鋼の高い張力と圧縮強度に依存しています。
鋼構造は、次のような多様なプロジェクトで使用されています。
工業用建物
コマーシャルタワー
橋
倉庫
スチールフレームハウス
彼らのモジュール性は、それらを迅速な建設プロジェクトに最適です。
スチール構造は、使用法とレイアウトに基づいて分類できます。
スチールフレーム構造： 最も一般的な、グリッドに配置された梁と柱が特徴です。
スペースフレーム構造： 大きなカラムのないスペースを提供する3次元トラスシステム。
スチールトラス構造： 屋根や橋のための軽量の三角形のフレームワーク。
スチールアーチ構造： 航空機の格納庫やスポーツアリーナに人気があります。
各タイプには、ユニークなデザインとコストの影響があります。
建設コミュニティの最大の質問の1つは、 鋼構造を構成するものは何ですか？ 重要なコンポーネントを分解しましょう。
これらの水平メンバーは、床と屋根の荷物を垂直サポートに運びます。
ガーダー： 小さな梁や根太を支える大きな梁。
ビーム： 短いスパンに負荷を分配します。
荷物を基礎に転送する垂直要素。
床や屋根のデッキをサポートする小規模な水平メンバー。
屋根板またはパネルをサポートするために垂木に垂直に設置されています。
斜めのメンバーは、風や地震力に抵抗するために重要であり、安定性を高めます。
柱を基礎に接続し、荷重を広げ、構造を固定するスチールプレート。
効率的に力を分配するために、ビーム、ブレース、またはトラスを接続するフラットプレート。
壁のクラッディングまたはシートを支える壁の水平メンバー。
鋼要素を結合する2つの主要な方法。
追加の剛性のためにダブルアングルまたはチャネル列を接続するために使用されます。
2人の構造メンバーがエンドツーエンドで結合されます。
各コンポーネントは、鋼構造の安全性と安定性を確保する上で重要な役割を果たします。
それでは、 鋼構造を設計する方法は？ 探検しましょう。
エンジニアは、次のようなを設計するときに複数の負荷を計算します 鋼構造。
デッド負荷： 構造自体の重量。
ライブ荷重： 居住者、家具、可動装置。
風負荷： 特に高層構造で重要です。
地震荷重： 地震を起こしやすい地域。
鋼構造の負荷ベアリング能力を計算する方法は？
エンジニアは以下に基づいて式を使用します
鋼の降伏強度
横断面積
コードで指定されたロードの組み合わせ
鋼構造の設計には次のものが含まれます。
構造分析： 構造を介して力がどのように移動するかをモデリングします。
メンバーデザイン： ビーム、カラム、またはブレースサイズの計算。
接続設計： ボルトのサイズ、溶接長、およびプレートの厚さの決定。
たわみと振動制御： 床と屋根が安定したままで、過度に揺れないようにします。
鋼の構造は、紙の上で複雑に見えることがよくあります。 鋼構造の図面を読む方法は？
探す：
シンボル： Hビーム、角度、チャネル。
寸法： 正確な測定。
セクション： ジョイントの詳細なビュー。
注： 溶接、ボルト、または表面処理に関する情報。
これらの図面を読むことを学ぶことは、エンジニアと請負業者の両方にとって不可欠です。
鋼構造の費用はいくらですか？
いくつかの要因がコストに影響します：
鋼価格の変動
輸送コスト
労働率
デザインの複雑さ
平均して、米国では、基本的な鋼鉄製のシェルは、単純な構造の場合は 1平方フィートあたり20〜40ドルの範囲で 、建築または複雑な産業プロジェクトでは1平方フィートあたり100ドル以上に上昇します。
鋼構造はコンクリートよりも安いですか？
鋼は、多くの場合、コンクリートと比較して1トンあたりの初期コストが高くなります。
ただし、建設が速く、 総プロジェクトコストが削減されます。特に大規模な商業または産業ビルドでは、
スチールの軽量は、基礎コストを削減する可能性があります。
多くの商業および産業プロジェクトでは、鉄鋼構造はなります。 より経済的な長期に 、時間の節約とメンテナンスの削減により、
鋼はコンクリートよりも強くて軽く、より長いスパンとより高い建物を可能にします。
プレハブ鋼のコンポーネントは、建設のタイムラインを大幅に短縮します。
スチールは品質を失うことなくリサイクル可能で、環境に優しいです。
鉄骨構造を簡単に変更、拡張、または改造できます。
ただし、 鋼構造は 完全ではありません。
適切に保護されていない場合、腐食に対して脆弱です。
熱を快適にするために断熱を必要とする熱を実行します。
振動を伝達し、コンクリートよりも音を立てることができます。
これらの欠点を理解することは、プロジェクトの鋼構造を選択する前に重要です。
どこにありますか 使用されている鋼構造 ？
高層ビル： スリムな列が床面積を最大化します。
橋： 最小限のサポートで長いスパン。
産業工場： 機械レイアウトの明確なスパン。
倉庫： 費用対効果と迅速な構築。
スチールフレームハウス： 速度と耐久性により、住宅での使用に人気を博しています。
鋼構造の設計は急速に進化しています：
高強度鋼： 強度を維持しながら体重を減らします。
デジタルツインとBIM： 精密モデリングと衝突検出を有効にします。
持続可能な鋼製の生産： より緑の製造により、より低い二酸化炭素排出量。
建設の将来は、その効率、持続可能性、適応性のために鉄鋼にますます傾いています。
それで、 鋼構造は建設の未来ですか？
印象的な強さ、勃起の速度、柔軟性により、 鋼の構造は 間違いなくその場所を主要な建物システムとして固めています。そびえ立つ高層ビルであろうとエレガントなモダンな家であろうと、鋼の利点は無視するのが困難です。
しかし、すべてのプロジェクトはユニークです。鋼、コンクリート、または木材の選択は、予算、設計目標、地域の条件に依存します。鉄骨構造の真の性質を理解することは、そのコストからコンポーネントまで、次の建設プロジェクトに適切な決定を下すための最初のステップです。
