Rendimiento sísmico
1. Ligero y de alta resistencia -, lo que reduce la acción sísmica
Los edificios con estructura de acero se componen principalmente de acero. El acero tiene alta resistencia. Para cumplir con los mismos requisitos de capacidad de carga, el peso propio de un edificio con estructura de acero es aproximadamente la mitad o incluso más liviano que el de una estructura de concreto tradicional. Según la fórmula de cálculo de la acción sísmica, la fuerza sísmica es proporcional a la masa del edificio. El peso propio más liviano reduce significativamente la acción sísmica en los edificios con estructura de acero durante un terremoto, lo que reduce el riesgo de daños estructurales. Por ejemplo, en áreas con la misma intensidad sísmica, la fuerza sísmica sobre una residencia con estructura de acero es significativamente menor que la de una residencia de concreto, lo que proporciona una ventaja inherente para la resistencia sísmica de la estructura.
2. Buena ductilidad y capacidad de disipación de energía -
El acero tiene buena ductilidad, lo que significa que puede sufrir grandes deformaciones antes de fallar bajo tensión. En un edificio con estructura de acero sometido a un terremoto, los componentes pueden absorber y disipar la energía sísmica a través de su propia deformación, evitando la falla repentina y frágil de la estructura. Por ejemplo, en una planta industrial de estructura de acero en un área afectada por un terremoto -, cuando ocurre un terremoto, las vigas y columnas de acero se doblarán y deformarán hasta cierto punto, pero aún mantendrán la estabilidad general de la estructura, ganando tiempo para la evacuación y el rescate del personal.
3. Sistemas estructurales flexibles
Las estructuras de acero se pueden diseñar en varios sistemas estructurales flexibles, como estructuras de marco, estructuras de marco - arriostradas y estructuras de tubos. Estos sistemas estructurales se pueden optimizar según las funciones del edificio y los requisitos sísmicos. En una estructura arriostrada de marco -, los arriostramientos pueden aumentar efectivamente la rigidez lateral de la estructura. Durante un terremoto, soportan la mayor parte de las fuerzas horizontales, mientras que el marco garantiza la integridad espacial y la capacidad de carga vertical de la estructura. Los dos trabajan juntos para mejorar significativamente el rendimiento sísmico de la estructura.
4. Nodos de conexión confiables
Los nodos de conexión en estructuras de acero adoptan principalmente métodos como soldadura y conexión por pernos. Un nodo de conexión razonablemente diseñado puede garantizar la transferencia efectiva de fuerzas entre componentes y tiene un cierto grado de ductilidad. Los nodos soldados pueden integrar componentes en un todo, y los nodos conectados con pernos - permiten una cierta rotación de los nodos bajo la acción sísmica para disipar la energía sísmica. En edificios de gran altura con estructura de acero -, los nodos de conexión de vigas - columnas están especialmente diseñados no solo para soportar cargas verticales sino también para funcionar de manera confiable bajo fuerzas sísmicas horizontales, asegurando la estabilidad de la estructura.
Resistencia al viento - Rendimiento
1. Alta resistencia, fuerte resistencia a la carga del viento -
El acero tiene una alta resistencia y los componentes de la estructura de acero pueden soportar grandes fuerzas de tracción, fuerzas de compresión y momentos de flexión. Bajo la acción de fuertes vientos, pueden resistir eficazmente las fuerzas horizontales y los momentos de vuelco generados por las cargas del viento, evitando que la estructura se dañe o colapse. Un faro con estructura de acero en una zona costera, que es constantemente atacada por fuertes vientos durante todo el año, se mantiene firme apoyándose en su estructura de acero de alta - resistencia, asegurando la función de navegación normal.
2. Buena integridad estructural
Las estructuras de acero forman un todo hermético mediante soldadura, conexión de pernos, etc., y la capacidad de trabajo cooperativo de cada componente es fuerte. Cuando actúan las cargas del viento, la estructura puede transferir uniformemente la fuerza del viento a los cimientos, evitando el daño de los componentes locales debido a la tensión concentrada. En un gimnasio con estructura de acero a gran escala -, el techo y la estructura principal están estrechamente conectados. En condiciones de viento fuerte, la carga del viento se puede dispersar eficazmente para garantizar la seguridad del edificio.
3. Forma razonable del edificio y coeficiente de forma
Durante la etapa de diseño de un edificio con estructura de acero, la forma del edificio se puede optimizar basándose en medios como pruebas en túneles de viento - para reducir el coeficiente de forma. Una forma aerodinámica del edificio puede reducir la resistencia al viento, permitiendo que el viento fluya más suavemente sobre la superficie del edificio y reduciendo la fuerza del viento sobre el edificio. Los edificios de gran altura - - con forma plana circular o elíptica tienen un coeficiente de forma más pequeño y un mejor rendimiento de resistencia al viento - en comparación con los edificios de forma cuadrada -.
4. Buena rigidez lateral
Para edificios de gran altura y estructuras de acero altas, la rigidez lateral de la estructura se puede aumentar significativamente estableciendo un sistema de arriostramiento razonable, muros de corte o estructuras de tubos. Bajo la acción de fuertes vientos, un pequeño desplazamiento lateral puede asegurar la estabilidad y funcionalidad de la estructura, evitando daños estructurales o afectando el normal funcionamiento de los equipos internos por deformación excesiva. Un edificio de oficinas de gran altura - - con estructura de acero en la ciudad se basa en el trabajo cooperativo del tubo central y el marco de acero exterior para tener suficiente rigidez lateral para resistir la invasión de fuertes vientos.