نظام الإطار الفولاذي المدعم: لماذا تقف المباني الشاهقة ثابتة？

بسبب ندرة موارد الأراضي الحديثة والضغوط الناجمة عن النمو السكاني، أصبح البناء العمودي اتجاها لا مفر منه في الهندسة المعمارية المعاصرة. ناطحات السحاب الحديثة ترتفع عالياً في السماء وتقف شاهقة. ما الذي يبقيها مستقرة نسبيًا في مواجهة ضغط الرياح القوية في طبقة التروبوسفير وتمكنها من مقاومة الزلازل بأمان؟ للإجابة على هذا السؤال، دعونا نلقي نظرة فاحصة على الدعامةنظام الإطار الصلب.

تتميز هياكل الإطار النقية التقليدية بتخطيطات أرضية مرنة واستغلال كبير للمساحة. ومع ذلك، بمجرد أن يتجاوز ارتفاع المبنى حدًا معينًا، سيظهر عيبه المتمثل في عدم كفاية الصلابة الهيكلية الجانبية. هناك حلان أساسيان لمعالجة هذه المشكلة: توسيع المقاطع العرضية للكمرات والأعمدة، أو تركيب أنظمة تقوية. وسوف يؤدي الأول إلى ارتفاع حاد في استهلاك الصلب، في حين يتباهى الأخير بفعالية التكلفة العالية. لذلك، تعتبر أنظمة الهياكل الفولاذية المدعمة هي الخيار الأمثل للمباني الشاهقة.

يكمن المنطق الأساسي لنظام الإطار الفولاذي المدعم في الترتيب العقلاني لأعضاء الدعامات لتشكيل آلية حمل حمولة تعاونية: يتحمل الإطار الفولاذي الأحمال الرأسية بينما تقاوم الأقواس القوى الأفقية. يعتمد مبنى المكاتب في مدينة Xiamen نظام هيكلي ذو إطار فولاذي متحد المركز. يتم تثبيت الأقواس المقيدة المحملة (BRBs) في قاعدة المبنى، مما يعزز بشكل كامل مزايا الليونة للهياكل الفولاذية ويحسن الأداء الزلزالي للهيكل بشكل كبير.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الدعاماتأنظمة الإطار الصلب. يعد الإطار المرتكز بشكل متحد المركز (CBF) هو تكوين التدعيم الأكثر كلاسيكية، والذي تتمثل سمته الأساسية في أن المحاور المركزية لأعضاء التدعيم تتقاطع في مركز مفاصل عمود العارضة. إنها تمتلك صلابة عالية ويمكنها التحكم بشكل فعال في الإزاحة الأفقية. يكمن التمييز بين الإطار المدعم لامركزي (EBF) والإطار CBF في إزاحة محاور التدعيم الخاصة به، مما يمكّنه من الجمع بين الصلابة العالية للأقواس متحدة المركز ومزايا الليونة للإطارات النقية. تعتمد الإطارات المدعمة لتبديد الطاقة على أجهزة تبديد الطاقة والتخميد لتشكيل نظام مثالي لمقاومة القوة الجانبية.

في الهندسة العملية، تعد دعامة الإبزيم (BRB) هي الحل السائد ونسخة مطورة من الإطارات ذات دعامة متحدة المركز. إنه يزيل مشكلة فشل الإبزيم للأقواس التقليدية متحدة المركز تحت الضغط والانحناء. تتألف BRBs من لوحة فولاذية أساسية وأنبوب تقييد خارجي ومواد حشو غير مرتبطة، وتنتج تحت الحمل دون التواء لتبديد الطاقة، وتحقيق قدرة تحمل شد وضغط متساوية بالإضافة إلى أداء هستيري ممتلئ.

بالإضافة إلى ذلك، يتضمن CBF بشكل أساسي التدعيم القطري، وتدعيم شيفرون (التدعيم المقلوب على شكل حرف V)، والتدعيم على شكل حرف V، والتدعيم X (التدعيم المتقاطع)، والتدعيم على شكل حرف K. يتكون EBF بشكل أساسي من دعامات من النوع D (نوع البوابة)، ونوع K، ونوع V، ونوع Y.

الشكل المحدد من تستعدأنظمة الإطار الصلبيتم اختياره على أساس المتطلبات الزلزالية وارتفاع المبنى. بشكل عام، تتميز الأقواس التقليدية متحدة المركز بتكلفة منخفضة وصلابة عالية، وتوفر الأقواس اللامركزية ليونة مناسبة وقدرة قوية على تبديد الطاقة، كما توفر الأقواس المقيدة بالانبعاج أداءً زلزاليًا فائقًا. تعمل أنظمة الهياكل الفولاذية المدعمة على تمكين المباني الشاهقة والمرتفعة للغاية من مقاومة الرياح القوية والزلازل، كما توفر أيضًا حلولًا هيكلية موثوقة للتنمية الحضرية العمودية. مع 21 عامًا من الخبرة الواسعة، تعد EHSS شركة تصنيع محترفة متخصصة في تصنيع وتركيب المكونات الهيكلية الفولاذية. تابعونا على EHSS للحصول على المزيد من المعلومات الفنية الاحترافية حول الهياكل الفولاذية.