Los edificios civiles eligen formas estructurales adecuadas según la altura del edificio, su función de uso, su rendimiento sísmico y los informes de estudio hidrológico del terreno. Hoy presentaré diez puntos clave sobre las "formas estructurales" en edificios de estructura de acero. 

1. ¿Cuáles son las clasificaciones y características de los sistemas estructurales comunes? 

Los sistemas estructurales comunes incluyen estructuras de ladrillo y hormigón, marcos, muros de corte, columnas, celosías, cuadrículas, arcos, estructuras suspendidas y espacios de paredes delgadas. Las estructuras de acero incluyen principalmente marcos de acero portal, marcos, celosías y cuadrículas, cada uno con ventajas, desventajas y formas de distribución de fuerzas diferentes. En edificios reales, normalmente se emplean dos o más formas estructurales combinadas. 

2. ¿Cuáles son las características estructurales comunes y los ejemplos de aplicación de las estructuras de acero? 

Las estructuras de portal tienen una tensión simple, trayectorias claras de transmisión de fuerzas y una velocidad rápida de construcción. Se utilizan ampliamente en edificios industriales y civiles, como instalaciones públicas industriales, comerciales, culturales y de entretenimiento. 

Los marcos de acero tienen diseños flexibles que permiten espacios más amplios. Se utilizan ampliamente en edificios de varios pisos, torres altas y superaltas, edificios comerciales y de oficinas, centros de conferencias y otras estructuras. 

La ventaja de los arcos de acero es que pueden utilizar barras de sección transversal más pequeña para formar componentes de mayor sección. Se utilizan comúnmente en edificios industriales y civiles, como techos, puentes, torres de televisión, torres de mástil, plataformas petroleras offshore, pasillos y otros edificios con grandes luz o alturas. 

Las mallas de acero son estructuras espaciales hiperestáticas de alto orden compuestas por numerosas barras según ciertas reglas. Presentan bajas fuerzas espaciales, peso ligero, gran rigidez y buena resistencia sísmica. Pueden utilizarse como techos en edificios como gimnasios, salas de exposición, salas de espera, cúpulas y hangares. 

3. ¿Cuál es la composición del sistema estructural de los edificios fábricas con marco portal? 

Los talleres de estructuras de acero se dividen en talleres de acero ligero y talleres de acero pesado. El sistema estructural del taller consta principalmente de columnas de acero, columnas resistentes al viento, columnas de barandilla, vigas de acero para techos, vigas para grúas, refuerzos entre columnas, refuerzos horizontales para la trama del techo, paneles de pared y estructuras de techo, compuestos por marcos de claraboja y varillas de anclaje. El cuerpo principal del pórtico puede ser de una sola luz, múltiples luces o de múltiples niveles, con un vano económico de aproximadamente 24 a 30 metros. 

4. ¿Cuáles son los nodos comunes de las fábricas de estructuras portales? 

Los nodos comunes de los marcos de acero portal incluyen los nodos de base de columnas, los nodos viga-columna, los nodos de viga en celosía, los nodos de soporte entre columnas, los nodos de conexión con varillas de anclaje y los nodos de soporte de aleros. 

5. ¿Cuál es la composición del sistema estructural de marco de acero? 

En los marcos de acero, a medida que aumenta el número de pisos y la altura, además de soportar cargas verticales mayores, los requisitos de resistencia lateral (cargas del viento, efectos sísmicos, etc.) también se han convertido en una característica fundamental del marco. Los sistemas estructurales básicos generalmente se dividen en tres tipos: sistemas con columnas de apoyo, sistemas puros de marco y sistemas con marcos de apoyo. Entre ellos, el sistema con marcos de apoyo es ampliamente utilizado en proyectos reales. Este sistema emplea marcos de acero puros horizontalmente y dispone un número adecuado de columnas verticales a lo largo para mejorar la rigidez longitudinal, reduciendo así la cantidad de acero utilizado en el marco y permitiendo crear espacios más grandes. 

6. ¿Cuáles son las articulaciones comunes en marcos de acero? 

Los nodos comunes en estructuras de acero incluyen los nodos de base de columnas, los nodos de unión de columnas, los nodos viga-columna, los nodos viga-viga, los nodos de soporte y los nodos superior de columna.

7. ¿Cuál es la composición del sistema estructural de celosía de acero? 

Un celosía es una estructura compuesta por múltiples barras, cada una conectada en ambos extremos mediante bisagras, y puede dividirse en marcos de celosías planas y celosías espaciales. Según la forma de su sección transversal, pueden clasificarse en celosías tubulares, celosías de acero en forma de H, celosías de sección caja, celosías de acero angular, entre otros. Generalmente, una celosía consta de cuerdas superiores, cuerdas inferiores, barras verticales y diagonales, con soportes ubicados entre la red y las celosías. El contenido de acero utilizado en las celosías es menor que el de las vigas de viga maciza, lo que resulta en un peso estructural más ligero y mayor rigidez. Se utilizan ampliamente en edificios de gran altura, estructuras de gran luz y puentes. 

8. ¿Cuáles son las uniones comunes de los encofrados de acero? 

Los nodos comunes de los celosías de acero incluyen principalmente barras verticales que conectan los nodos de las cuerdas superior e inferior; elementos diagonales de malla que unen los nodos de las cuerdas superior e inferior; y nodos de conexión de la celosía. 

9. ¿Cuál es la composición del sistema estructural de malla de acero? 

Una malla es una estructura espacial formada por múltiples barras conectadas en nodos según una determinada forma de cuadrícula. Existen muchos tipos de mallas, que pueden clasificarse según distintos criterios. En China, generalmente se dividen en mallas de sistema de celosía cruzada, mallas de sistema piramidal triangular, mallas de sistema piramidal cuadrada y mallas de sistema cónico hexagonal. Las mallas planas consisten principalmente en arcos, redes diagonales, nodos intermedios y nodos de soporte. 

10. ¿Cuáles son los nodos comunes de las mallas de acero? 

Las mallas incluyen principalmente nodos de placa, nodos de bola hueca soldados, nodos de bola con pernos y nodos de soporte. Las uniones de placa son adecuadas para estructuras de malla de acero ligero. La conexión entre varillas y refuerzos en ángulo se realiza mediante soldadura o conexiones con pernos de alta resistencia. Las uniones de bola hueca y las uniones de bola con perno son adecuadas para estructuras de malla fabricadas con varillas tubulares.

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