Aplikasi Komprehensif dan Analisis Teknis Sistem Balok Struktur Baja di Lokakarya Pergudangan Modern, Bangunan Prefabrikasi, dan Konstruksi Rumah Unggas

Aplikasi Komprehensif dan Analisis Teknis Sistem Balok Struktur Baja di Lokakarya Pergudangan Modern, Bangunan Prefabrikasi, dan Konstruksi Rumah Unggas

Struktur baja , dengan keunggulan mereka yang luar biasa dari kekuatan tinggi, berat diri ringan, plastisitas dan ketangguhan yang sangat baik, tingkat industrialisasi yang tinggi, kecepatan konstruksi yang cepat, manfaat komprehensif yang signifikan, dan keselarasan dengan prinsip-prinsip pembangunan berkelanjutan, telah menjadi salah satu bentuk struktural yang dominan dalam konstruksi industri dan sipil modern. Di antara mereka, sistem balok-kolom struktur baja, berfungsi sebagai "kerangka" dan "tulang punggung" dari seluruh kerangka kerja struktural, memainkan peran inti yang sangat diperlukan dalam jenis bangunan tertentu seperti lokakarya pergudangan modern, bangunan prefabrikasi, dan fasilitas pemeliharaan longa/unggas. Artikel ini menyelidiki skenario aplikasi yang komprehensif, poin teknis utama, metode optimisasi desain, dan tren pengembangan sistem kolom balok baja di tiga jenis bangunan ini, memberikan analisis terperinci dengan referensi kasus praktis.

I. Keuntungan Inti dan Dasar Aplikasi Sistem Kolom Balok Baja

1. Kinerja mekanik yang luar biasa:

   • Bantalan beban berkekuatan tinggi: Dibandingkan dengan struktur beton bertulang tradisional, baja memiliki rasio kekuatan-terhadap-berat yang sangat tinggi (mis., Kekuatan luluh baja Q355B ≥ 345 MPa, sekitar 10 kali kekuatan kompresif aksial beton C30). Ini memungkinkan sistem kolom balok baja untuk membawa beban yang lebih besar dengan penampang yang lebih kecil, secara signifikan mengurangi ukuran anggota dan membebaskan ruang bangunan yang berharga.
   • Daktilitas dan ketangguhan yang sangat baik: Plastisitas dan ketangguhan baja yang baik memungkinkannya untuk menyerap energi substansial melalui deformasi plastik di bawah beban ekstrem seperti gempa bumi atau badai angin, secara efektif mencegah kegagalan struktural yang rapuh. Ini meningkatkan kinerja seismik dan resistensi angin keseluruhan bangunan, memenuhi persyaratan ketat dari kode GB 50011 untuk desain seismik bangunan ".
   • Sifat Bahan Seragam: Baja homogen dan isotropik, menawarkan sifat mekanik yang stabil dan andal. Perilakunya selaras dengan model komputasi, memastikan akurasi desain yang tinggi.

2. Industrialisasi dan Pabrikan:

   • Pabrikan Presisi Pabrik: Kolom baja, balok (termasuk balok H-WEB padat, girder rangka, dll.), Dan node koneksi mereka dapat diproduksi dengan presisi tinggi (akurasi tingkat milimeter yang sesuai dengan kode GB 50755 untuk konstruksi struktur baja ") di pabrik-pabrik modern berdasarkan gambar desain terperinci. Proses meliputi pemotongan, pengeboran, pengelasan, pelurusan, dan perlakuan permukaan (mis., Peledakan tembakan, lapisan anti-korosi). Ini memastikan kualitas yang stabil dan terkontrol dan menghilangkan fluktuasi kualitas dan dampak lingkungan yang terkait dengan pekerjaan basah di tempat.
   • Standardisasi dan Modularisasi: Memfasilitasi desain standar dan serial dari bagian komponen, spesifikasi, dan metode koneksi, memungkinkan produksi batch skala besar. Mendukung prefabrikasi pabrik dari modul atau unit besar (mis., Rakitan bingkai balok kolom, seluruh modul kamar), secara signifikan meningkatkan efisiensi konstruksi dan jadwal pemendekan.

3. Kecepatan Konstruksi Cepat:

   • Perakitan kering dan cepat: Komponen prefabrikasi dirakit di tempat terutama menggunakan baut berkekuatan tinggi (mis., Kelas 10.9S hex head baut) atau pengelasan (mis., Pengelasan pelindung gas). Ini menghilangkan waktu tunggu untuk penyembuhan beton (biasanya 28 hari) dan meminimalkan gangguan dari cuaca buruk (mis., Suhu rendah, hujan ringan).
   • Pekerjaan perdagangan paralel: Instalasi cepat dari struktur primer memungkinkan workfaces awal untuk perdagangan lain (instalasi kelongsong - lembar baja warna, panel sandwich; MEP kasar; finishing interior), memungkinkan konstruksi yang sangat paralel. Durasi proyek secara keseluruhan dapat dikurangi sebesar 30%-50%.

4. Fleksibilitas spasial tinggi:

   • Kemampuan rentang panjang: Sistem kolom balok baja (terutama bila dikombinasikan dengan rangka atau kisi-kisi ruang) dapat dengan mudah mencapai rentang puluhan bebas kolom atau bahkan ratusan meter. Ini menghilangkan obstruksi kolom interior (mis., Untuk lalu lintas forklift, tata letak jalur produksi, pengaturan peralatan unggas), memaksimalkan pemanfaatan ruang.
   • Tata letak kisi kolom fleksibel: Jarak kolom (biasanya 6-12m, atau lebih besar) dapat disesuaikan secara fleksibel sesuai dengan kebutuhan fungsional (mis., Lebar lorong logistik, penempatan peralatan, tata letak kandang di rumah unggas), memberikan kebebasan besar bagi organisasi denah lantai.
   • Fasilitasi modifikasi dan ekspansi: Sistem struktural yang jelas dan jalur beban membuat penambahan berikutnya (lantai, ekstensi) atau tata letak internal berubah relatif mudah dengan dampak minimal pada struktur yang ada.

5. Keberlanjutan Hijau:

   • Daur Ulang Tinggi: Steel menawarkan tingkat daur ulang yang melebihi 90%, sejajar dengan prinsip -prinsip ekonomi melingkar. Baja bekas dapat dilembabkan, mengurangi tekanan limbah konstruksi pada lingkungan.
   • Efisiensi Sumber Daya: Alam ringan mengurangi persyaratan material pondasi; Produksi pabrik meminimalkan pekerjaan basah di tempat, menurunkan konsumsi air dan pembuatan limbah konstruksi; Kecepatan konstruksi yang cepat memperpendek siklus konsumsi energi dan dampak lingkungan di tempat.
   • Penggerak Industrialisasi Konstruksi: Bertindak sebagai teknologi inti yang mendukung industrialisasi konstruksi (bangunan prefabrikasi), sejajar dengan strategi nasional yang mempromosikan bangunan hijau dan konstruksi cerdas.

Ii. Analisis mendalam tentang skenario aplikasi & kerusakan teknis

(A) Lokakarya pergudangan modern (pusat logistik, pabrik, gudang besar)

Sistem kolom balok baja mendominasi pergudangan modern, memberikan jaminan struktural inti untuk operasi logistik yang efisien dan penyimpanan skala besar.

1. Kebutuhan Aplikasi Inti & Fokus Teknis:

   • Ruang bebas kolom besar-besaran:
     • Implementasi Teknis: Sistem struktural bingkai portal banyak digunakan. Sistem ini terdiri dari kolom-H-bagian yang meruncing (penampang yang dioptimalkan berdasarkan diagram momen lentur-lebih besar di pangkalan, lebih kecil di atas) dan rafter H-bagian yang meruncing (lebih kecil di punggungan, lebih besar di atap) yang dihubungkan oleh sambungan kaku (biasanya pelat ujung dengan baut berkekuatan tinggi) untuk membentuk unit penahan kekuatan lateral. Basis kolom biasanya dirancang sebagai disematkan untuk melepaskan momen dan mengurangi biaya pondasi.
     • Kemampuan Span: Rentang ekonomis berkisar dari 18-36m untuk bingkai portal standar. Optimalisasi atau penggunaan girder/kolom kisi memungkinkan rentang melebihi 50m.
     • Manfaat Spasial: Menghilangkan kolom interior, menyediakan ruang yang tidak terhalang untuk penyimpanan rak-racking yang padat (mis. Rak VNA), kelancaran pengoperasian peralatan logistik yang efisien (forklift jangka tinggi, AGV), dan pemasangan/menjalankan penyimpanan otomatis dan sistem pengambilan (AS/RS).
   • Kapasitas penahan beban yang berat:
     • Jenis Muat: Harus tahan terhadap berat atap/dinding yang signifikan (termasuk isolasi, panel PV), beban angin (terutama pengangkatan), beban salju, beban crane (crane jib, crane overhead), beban lantai dari rak yang padat (dalam bangunan bertingkat), dan beban getaran peralatan potensial.
     • Desain Poin Kunci: Hitung secara akurat semua beban dan kombinasi per GB 50009 "kode beban untuk desain struktur bangunan". Bagian Kolom/Balok Desain Justru berdasarkan amplop momen, geser, dan gaya aksial untuk memastikan kecukupan kekuatan dan stabilitas (keseluruhan dan tekuk lokal) per GB 50017 "standar untuk desain struktur baja". Melakukan verifikasi analisis elemen hingga terperinci (FEA) dari node kritis (mis., Kurung derek, dukungan balok derek).
   • Kebutuhan Penerangan & Ventilasi:
     • Integrasi Teknis: Desain lampu atap area besar (menggunakan panel FRP atau PC) bergantian dengan lembaran atap baja untuk memperkenalkan cahaya alami secara merata, secara signifikan mengurangi konsumsi energi pencahayaan. Memanfaatkan ventilator alami yang dipasang di punggungan (turbin atau cowl statis) atau bergabung dengan louvres dinding samping untuk membuat ventilasi efek tumpukan, meningkatkan lingkungan interior.
   • Kemampuan beradaptasi atap:
     • Fotovoltaics yang terintegrasi dengan bangunan (BIPV): Atap baja memberikan ideal dasar yang datar dan kuat untuk sistem PV terdistribusi. Desain harus mencakup beban tambahan dari panel PV (~ 0,15 kN/m²), beban angin, dan beban perawatan. Konektor rel pemasangan PV pra-embed.
     • Instalasi Peralatan Besar: Struktur atap harus mengakomodasi kondisi pemasangan dan beban untuk unit ventilasi besar, menara pendingin, dan penyangga pipa.

2. Analisis detail teknis utama:

   • Optimalisasi Bagian: Penggunaan luas bagian-H yang meruncing, mengoptimalkan kedalaman web dan lebar flensa berdasarkan distribusi momen untuk penggunaan material minimal. Menggunakan kawat gigi tertahan (BRB) atau bingkai yang diikat secara eksentrik (EBF) untuk meningkatkan kekakuan lateral.
   • Sistem landasan pacu crane: Lokakarya berat memerlukan balok landasan pacu crane khusus (bagian-H yang dilas atau girder kotak) untuk menahan beban roda crane dan pasukan pengereman horizontal. Desain secara ketat per crane duty class (A1-A8) untuk memastikan kinerja kelelahan. Presisi tinggi yang diperlukan untuk pemasangan rel (kelurusan, pengukur).
   • Detail Koneksi: Sambungan kolom balok bingkai portal sering menggunakan pelat ujung dengan baut berkekuatan tinggi (tipe slip-kritis atau bantalan). Desain harus memastikan kekakuan sendi memenuhi prinsip "sendi yang kuat, komponen lemah". Sambungan dan koneksi bracing membutuhkan desain yang terperinci.
   • Perlindungan Kebakaran & Korosi: Gudang biasanya adalah bangunan kelas D/E yang membutuhkan resistensi api level 2 (kolom: 2.0h, kasau: 1.5H). Capai melalui pelapis tembakan tebal/tipis, ungkapan papan api, atau baja tahan api per GB 50016. Perlindungan korosi melibatkan galvanisasi hot-dip (rata-rata ketebalan ≥85μm), dan pelapisan pound-rangkaian pojoxe, dan poundse, dengan pound-richo, dengan pound-richo, dengan cut-richo-rumo, dengan zinc, dengan cut-chip-richat, dengan pound-richat, dengan Epoxy Epoxy EMACECE ICEACE ICEACE POTERICE POLECECE.
   • Desain Yayasan: Bobot baja ringan mengurangi tuntutan pondasi; Umumnya menggunakan pijakan terisolasi (RC atau bertumpuk). Hitung secara akurat reaksi dasar kolom (aksial, geser, momen), mempertimbangkan efek pengangkatan angin.

(B) Bangunan pabrik (konstruksi modular, bangunan kontainer, perumahan prefab)

Sistem kolom balok baja adalah pusat industrialisasi konstruksi, menunjukkan keunggulan unik di bangunan prefabrikasi yang sangat modular.

1. Kebutuhan Aplikasi Inti & Fokus Teknis:

   • Modularitas & Integrasi Tinggi:
     • Implementasi Teknis: Menggunakan kerangka balok-kolom, seluruh bangunan didekomposisi di pabrik menjadi unit modular volumetrik spesifik fungsi standar (mis., Dapur, kamar mandi, kamar tidur, modul koridor). Struktur internal (kolom, balok, balok, pembingkaian lantai), sistem amplop (dinding, atap), layanan MEP, dan sentuhan akhir interior sangat terintegrasi dalam setiap modul selama prefabrikasi pabrik.
     • Transportasi & Ereksi: Dimensi modul secara ketat mematuhi ukuran wadah standar (mis., 12m x 3m x 3m) untuk transportasi jalan/laut. Pekerjaan di tempat terutama melibatkan koneksi modul-ke-modul yang dibaut/dilas, servis hookup, penyegelan sambungan, dan finishing eksternal minimal.
   • Kecepatan & Kualitas Konstruksi:
     • Keuntungan Kecepatan: Prefabrikasi pabrik berlangsung secara bersamaan dengan pekerjaan Yayasan Situs. Pasca pengiriman, ereksi modul, koneksi, dan commissioning cepat. Amplop bangunan bertingkat dapat ditutup dalam beberapa minggu. Pengurangan jadwal keseluruhan dapat melebihi 60% versus konstruksi tradisional.
     • Jaminan Kualitas: Lingkungan pabrik yang stabil, mekanisasi/otomatisasi tinggi (mis. Pengelasan robot, pemesinan CNC), kontrol proses yang tepat, akurasi dimensi tinggi, dan kualitas bahan yang stabil secara signifikan meningkatkan kualitas bangunan secara keseluruhan, kedap udara, kedap air, dan daya tahan, mengurangi kesalahan di tempat.
   • Fleksibilitas Desain & Keragaman Kombinatorial:
     • Standardisasi & Kustomisasi: Berdasarkan kisi-kisi kolom balok standar (mis., 3m x 6m) dan antarmuka modul, bangunan dari tata letak, ketinggian, dan bentuk yang beragam (mis., Rumah bertingkat, blok apartemen, asrama mahasiswa, unit medis, struktur kamp) dapat dirakit secara fleksibel. Modul menumpuk dan mengimbangi menciptakan komposisi arsitektur yang kaya.
   • Kinerja Struktural Superior:
     • Resistensi seismik & angin: Bingkai baja secara inheren memiliki keuletan yang baik. Dalam bangunan modular, setiap modul bertindak sebagai kotak yang kaku, dan koneksi antar-modul yang andal (baut lasan tombol geser) membentuk struktur spasial integral dengan kekakuan keseluruhan yang sangat baik dan kinerja seismik/angin, terutama cocok untuk zona seismik dan area topan.
     • Kemampuan beradaptasi dengan situs yang kompleks: Ringan mengurangi persyaratan dasar, ideal untuk menantang medan seperti lereng bukit, area penambangan penambangan, atau situs sementara yang terbatas.
     • 

2. Analisis detail teknis utama:

   • Struktur unit modul: Biasanya menggunakan bingkai kolom/balok berjarak dekat atau konstruksi panel (balok lantai stud baja yang dibentuk dingin). Kolom sudut penuh-tinggi (SHS atau H-Bagian) memberikan titik-titik beban dan titik pengangkatan primer. Balok atas dan bawah membingkai modul. Stud dinding terhubung dengan aman ke kolom/balok (sekrup pengeboran sendiri atau paku keling buta).
   • Teknologi Koneksi Antar-Modul:
     • Koneksi vertikal: Balok atas modul bawah menghubungkan ke balok bawah modul atas melalui baut kekuatan tinggi (mis., M20/m24) melalui koneksi atau pelat ujung. Kunci geser (pelat baja, bagian) Transfer geser horizontal.
     • Koneksi Horizontal: Kolom tepi modul yang berdekatan terhubung melalui pelat splice dan baut kekuatan tinggi. Kesenjangan sambungan yang diisi dengan sealant dengan peringkat api (mis., Rockwool, firestop caulk).
     • Sendi Kritis: Koneksi sudut, tautan koridor, antarmuka Stairwell memerlukan desain penguatan khusus memastikan transfer beban yang andal.
   • Integrasi & Antarmuka MEP:
     • Pra-integrasi pabrik: Semua pasokan air, drainase, listrik (daya/data), layanan HVAC justru ditempatkan sebelumnya, dialihkan, terhubung, dan diuji di dalam dinding modul/rongga/langit-langit lantai.
     • Situs CEPAT CEPAT: Modul menampilkan stubs utilitas pra-pas standar (air, daya, udara) dengan fitting koneksi cepat (kopling kunci cam, steker penerbangan) untuk koneksi lapangan cepat, meminimalkan waktu pemasangan dan kesalahan.
   • Efisiensi Kenyamanan & Energi:
     • Isolasi: Dinding, atap, lantai diisi dengan isolasi berkinerja tinggi (rockwool, fiberglass, busa pur/pir, tebal 100-200mm), memastikan kinerja termal tinggi (nilai U-≤0,3 w/(m² · k)). Detail istirahat termal sangat penting.
     • Airtightness: Produksi pabrik dan penyegelan presisi mencapai kedap udara yang jauh lebih unggul dibandingkan dengan bangunan tradisional, mengurangi penghematan termal dan kehilangan energi, meningkatkan kenyamanan, dan menurunkan energi operasional.
   • Pemisahan Api & Suara: Kompartementalisasi api yang ketat per GB 50016. Rakitan dinding/lantai berlapis-lapis yang menggabungkan papan gipsum, pelapis, dan isolasi rockwool dengan peringkat kebakaran yang diperlukan (mis., Dinding penahan beban 1-2H). Konstruksi multi-layer dan koneksi tangguh meningkatkan isolasi suara dan dampak suara (RW ≥ 50 dB).

(C) Rumah unggas modern (fasilitas pertanian intensif)

Rumah unggas modern menuntut kontrol lingkungan yang ketat, biosekuriti, daya tahan, konstruksi cepat, dan efektivitas biaya, menjadikan sistem kolom balok baja solusi optimal.

1. Kebutuhan Aplikasi Inti & Fokus Teknis:

   • Long-span & ruang tinggi:
     • Implementasi Teknis: Bingkai portal ringan (rentang 12-24m) atau bingkai balok-kolom adalah umum. Eave Heights biasanya 3-5m atau lebih tinggi (mis., Untuk sistem kandang multi-tier) untuk mengakomodasi peralatan, sirkulasi udara, dan akses pekerja.
     • Manfaat Spasial: Ruang bebas kolom memfasilitasi pemasangan, pengoperasian, dan pemeliharaan sistem otomatis yang besar (saluran makan, saluran penyiraman, sabuk pengumpulan telur, sistem pemindahan pupuk, kontrol lingkungan).
   • Kontrol lingkungan yang ketat:
     • Insulasi Termal: Kontrol suhu internal yang tepat (anak ayam: 35 ° C, orang dewasa: 18-24 ° C) dan kelembaban (50-70%) sangat penting. Panel Sandwich Komposit (EPS/PU/PIR Core, tebal 75-150mm) atau sistem kulit ganda dengan isolasi, didukung oleh bingkai baja, memberikan kinerja termal yang unggul (nilai U-Value ≤0,4 W/(m² · k)), mengurangi biaya energi.
     • Ketat & Ventilasi: Membutuhkan keketatan bangunan yang tinggi (mencegah draft, masuknya burung/hewan pengerat) ditambah dengan ventilasi mekanik yang kuat (ventilasi terowongan, ventilasi silang). Kerangka baja memberikan dukungan yang kuat untuk kipas besar (diameter> 1,4m), bantalan pendingin evaporatif, dan ventilasi saluran masuk. Desain struktural harus memperhitungkan getaran kipas dan penjagaan keselamatan.
   • Resistensi Korosi & Pembersihan:
     • Lingkungan yang sangat korosif: Konsentrasi amonia (NH₃) yang tinggi, hidrogen sulfida (H₂S), karbon dioksida (CO₂), dikombinasikan dengan suhu dan kelembaban tinggi, menciptakan atmosfer yang sangat korosif.
     • Strategi Perlindungan Korosi: Semua komponen baja (kolom, balok, purlin, girts) membutuhkan perlindungan kelas tertinggi:
       • Metode utama: Galvanizing hot-dip penuh (HDG) (lapisan seng rata-rata ≥85μm, ISO 1461) untuk perlindungan pengorbanan yang unggul.
       • Perlindungan yang ditingkatkan: Terapkan topcoat yang tahan cuaca (mis., Polyuretane, fluoropolymer) melalui HDG untuk area kritis atau zona korosi tinggi (basis kolom permukaan tanah, balok/kolom internal).
       • Pilihan materi: Penggunaan baja pelapukan preferensial (mis., Q355NH).
     • Cladding internal: Dinding interior harus memanfaatkan bahan yang halus, tahan korosi, mudah dicuci/disinfeksi (mis., Panel PVC, baja pra-dicat, baja tahan karat) untuk meminimalkan adhesi puing dan memastikan sanitasi menyeluruh untuk biosekuriti.
   • Konstruksi Cepat & Kontrol Biaya: Kecepatan konstruksi industri Steel memperpendek waktu pembangunan pertanian, mempercepat pengembalian investasi. Desain standar dan optimasi material membantu mengendalikan biaya keseluruhan.
   • Keamanan & Keandalan Struktural: Harus menahan beban alat berat (kandang multi-tier), beban angin (terutama di area terbuka), beban salju, dan beban peralatan pemindahan pupuk potensial. Desain struktural harus kuat.
   • 

2. Analisis detail teknis utama:

   • Desain Aware Korosi: Sederhanakan bentuk struktural untuk meminimalkan sambungan kompleks, celah, dan area yang sulit untuk dilapisi/dipelihara. Hindari bagian yang rentan untuk menjebak kelembaban/puing. Tinggikan pangkalan kolom pada alas beton untuk mencegah kontak langsung dengan lantai basah.
   • Integrasi Sistem Ventilasi:
     • Pemasangan kipas: Desain bantalan beton yang kuat atau bingkai baja pada dinding atap/ujung untuk mendukung kipas aksial besar, mempertimbangkan getaran dan tekanan angin. Pasang layar burung di atas bukaan kipas.
     • Dinding pad pendingin: Ujung bantalan pendingin membutuhkan struktur pembingkaian yang kuat untuk mendukung modul pad dan berat sistem air. Pastikan waterproofing/penyegelan yang efektif di sekitar bantalan.
     • Ventilasi saluran masuk: Berikan bukaan yang cukup di atap/dinding samping dengan titik pemasangan yang andal untuk mekanisme ventilasi bermotor/manual.
   • Perhitungan beban peralatan yang tepat: Akun secara akurat untuk bobot dan beban dinamis dari sistem pemberian makan/penyiraman otomatis, kandang multi-tier (termasuk bobot ternak), sistem pengumpulan telur, dan sistem pemindahan pupuk (pencakar/konveyor). Koordinasi erat dengan pemasok peralatan sangat penting.
   • Drainase Atap & Waterproofing: Desain kemiringan atap yang memadai (≥5%) untuk limpasan air hujan yang cepat. Memanfaatkan sistem atap jahitan berdiri atau lembaran korugasi besar dengan lapisan bawah yang andal untuk memastikan kedap air di bawah tekanan negatif dari ventilasi.
   • Detail Biosecurity: Tutup persimpangan antara pangkalan kolom baja dan lempengan lantai beton internal dengan cermat (mis., Sealant silikon) untuk mencegah rembesan kotoran di bawahnya. Bentuk teluk bundar (r≥50mm) di persimpangan lantai dinding untuk pembersihan yang mudah dan menyeluruh tanpa sudut mati.

AKU AKU AKU. Poin teknis utama umum dalam desain, fabrikasi & konstruksi sistem kolom balok baja

1. Analisis & Desain Struktural:

   • Pemodelan & Perhitungan: Memanfaatkan perangkat lunak desain baja profesional (mis., PKPM, SAP2000, ETABS, STAAD.PRO, Struktur Tekla) untuk pemodelan 3D, analisis beban (statis, dinamis, termal), perhitungan gaya internal, desain anggota (kekuatan, kekakuan, stabilitas), dan desain koneksi.
   • Kepatuhan kode: Secara ketat mematuhi kode Cina: GB 50017, GB 50009, GB 50011, GB 50016, GB 50661 "Kode Pengelasan Struktur Baja", JGJ 82 "Spesifikasi Teknis untuk Koneksi Baut Kekuatan Tinggi Struktur Baja", dll.
   • Implementasi BIM: Building Information Modeling (BIM) semakin integral dengan proyek baja, memungkinkan manajemen visual dan informasi di seluruh desain, perincian, fabrikasi, dan ereksi, secara efektif menyelesaikan bentrokan dan meningkatkan akurasi/efisiensi.

2. Detail & Fabrikasi:

   • Detail (gambar toko): Kembangkan gambar konstruksi terperinci, detail koneksi, sarang komponen (menentukan dimensi pemotongan, persiapan las), daftar material, dan gambar fabrikasi (gambar bagian/perakitan/ereksi) berdasarkan dokumen desain. Harus secara tepat mempertimbangkan proses fabrikasi, keterbatasan transportasi, dan urutan ereksi.
   • Pilihan & Inspeksi Material: Gunakan baja yang sesuai dengan standar nasional (GB/T 700 "baja struktural karbon", GB/T 1591 "baja struktural paduan rendah kekuatan tinggi") atau spesifikasi proyek (Q235B, Q355B, Q390, Q420, dll.). Membutuhkan sertifikat pabrik setelah pengiriman dan melakukan pengambilan sampel/pengujian (sifat mekanik, komposisi kimia) sebagaimana ditentukan. Bahan perlindungan korosi harus memenuhi standar yang relevan.
   • Fabrikasi Pabrik:
     • Pemotongan: CNC Flame/Plasma Cutting, Laser Cutting, Sawing for Precision Tinggi.
     • Pengeboran: Mesin pengeboran CNC, bor sumbu 3 untuk lubang baut (akurasi posisi ± 0,5mm).
     • Majelis & Pengelasan: Mesin perakitan otomatis H-Beam, pengelasan busur terendam gantry memastikan kualitas lasan utama (lasan flensa/butt). Pengelasan secara ketat per spesifikasi prosedur pengelasan yang memenuhi syarat (WPS). Tukang las harus disertifikasi.
     • Pelurusan: Mekanik (lurus flange) atau pelatihan termal untuk mengontrol distorsi.
     • Persiapan & lapisan permukaan: Ledakan abrasif/bersih ke SA 2.5 (GB/T 8923.1). Oleskan sistem pelapisan yang ditentukan (primer, menengah, topcoat) dan ketebalan melalui penyemprotan. Kondisi lingkungan (suhu, kelembaban, titik embun) harus mematuhi.
     • Perakitan Percobaan: Lakukan pra-perakitan di pabrik untuk koneksi kompleks atau rakitan besar untuk memverifikasi akurasi fabrikasi.

3. Teknik ereksi lapangan:

   • Inspeksi Yayasan: Pervariasi dengan tepat sumbu fondasi, ketinggian, posisi baut jangkar/dimensi (toleransi ± 2mm). Penerimaan Handover Lengkap.
   • Pengiriman & Penyimpanan Komponen: Rencanakan rute transportasi dan area penyimpanan (level, solid). Simpan komponen dengan urutan ereksi untuk mencegah kerusakan/deformasi. Identifikasi yang jelas penting.
   • Rencana Pengangkatan: Mengembangkan Rencana Pengangkatan Rinci yang Menentukan Urutan, Poin Pengangkat (Lugs Khusus), Pemilihan Derek, Radius, Langkah -langkah Keselamatan. Lakukan pemeriksaan lift untuk komponen besar/canggung.
   • Prosedur ereksi:
     • Ereksi kolom: Posisikan → Bracing sementara (kabel pria, alat peraga) → perataan kasar (level, plumb) → pengencangan baut jangkar → penyesuaian halus (level atas, tegak lurus) → instalasi bracing → pemasangan akhir (grouting/pengetatan).
     • Ereksi balok: Angkat ke tempatnya → Sambungan sementara (pin drift, baut) → Sesuaikan level, perataan, jarak → pengetatan baut kuat kekuatan tinggi → pengetatan akhir → pengelasan (jika diperlukan).
   • Survei & Alignment: Terus menerus sepanjang ereksi. Gunakan teodolit presisi, level, stasiun total, laser anjlok untuk memantau/mengontrol sumbu, ketinggian, plumb (per GB 50205 "kode untuk penerimaan kualitas konstruksi struktur baja").
   • Bolting berkekuatan tinggi: Segera Ikuti Spesifikasi: Persiapan Permukaan Faying (ledakan-dibersihkan untuk koefisien gesekan slip-critical ≥0.45) → Penyelarasan lubang → Pengetatan Awal (50% dari torsi akhir) → Pengetatan akhir (torsi atau metode pergantian nut). Gunakan kunci pas torsi/alat listrik yang dikalibrasi. Menyimpan catatan.
   • Pengelasan Lapangan: Layar angin/cuaca yang ereksi (penting untuk pengelasan yang dilindungi gas). Las secara ketat per WPS. Oleskan pemanasan lebih dulu (pelat tebal), pasca-panas atau pelepasan stres (baja paduan rendah kekuatan tinggi). Lakukan inspeksi visual dan pengujian non-destruktif (UT/RT). Pastikan platform akses yang aman dan stabil untuk pengelasan tinggi.
   • Keselamatan & Housekeeping: Menegakkan peraturan keselamatan untuk bekerja dengan tinggi, pengangkatan, dan kekuatan sementara. Menyediakan akses yang aman, pagar, jaring pengaman. Menerapkan langkah -langkah pencegahan kebakaran dan perlindungan jatuh. Pertahankan kebersihan situs.

Iv. Teknologi Perlindungan & Perlindungan Korosi (Coating) untuk sistem kolom balok baja

Ini adalah perlindungan inti untuk keamanan dan daya tahan struktur baja.

1. Perlindungan Kebakaran (Teknologi Utama):

   • Persyaratan Peringkat Tahan Kebakaran (FRR): Ditentukan oleh GB 50016 berdasarkan jenis bangunan/hunian dan elemen struktural (kolom, balok, lantai). Mis., Level 2 Industri: Kolom 2.0h, Balok 1.5H; Level 1 Residential: Kolom 3H, Balok 2H). Kekuatan baja berkurang dengan cepat dengan suhu (~ 2/3 kehilangan pada 600 ° C).
   • Metode Perlindungan Primer:
     • Pelapis Fireproofing:
       • Semen (intumescent): Pengikat anorganik (semen, gypsum, vermiculite). Pelapis tebal (15-50mm). Membentuk lapisan arang isolasi keras. Frr> 3h mungkin. Tahan yang tahan lama dan cocok/lembab. Estetika yang berat, miskin.
       • Film tipis/ultra-tipis (intumescent): Resin Organik Expander/Char Formers. Lapisan tipis (3-7mm). Memperluas 10-50x membentuk busa karbon isolasi. FRR biasanya ≤2.5H. Estetika yang baik, aplikasi mudah. Stabilitas pelapukan/jangka panjang membutuhkan perhatian.
     • Eskasement Papan Fireproof: Menggunakan papan gipsum, papan silikat kalsium, papan vermikulit, papan serat keramik yang terpasang melalui pembingkaian atau perekat. Instalasi cepat, kering, perawatan yang mudah. Menempati lebih banyak ruang.
     • Eskasemen Beton/Mortar: Beton Cast-In-Place atau Anggota Pencatatan Bahan tahan api (SFRM) yang disemprotkan. Perlindungan yang stabil dan tahan lama. Konstruksi yang berat dan lambat.
     • Rekayasa Pemadam Kebakaran Struktural (Pendinginan/Pengisian Air): Sirkulasi/pendinginan air internal yang digunakan dalam kasus yang jarang terjadi (mis., Kolom mega).
     • Baja tahan api (FR): Baja paduan (MO, CR, NB, dll.) Mempertahankan ≥ 2/3 dari kekuatan luluh suhu kamar pada 600 ° C. Mengurangi/menghilangkan perlindungan yang diterapkan tetapi mahal.
   • Seleksi & Aplikasi: Persyaratan FRR, bentuk anggota, penggunaan bangunan (korosi), biaya, dan estetika harus dipertimbangkan. Kualitas aplikasi adalah Paramount: Pelapisan/ketebalan papan harus memenuhi spec, seragam, dan menempel dengan kuat tanpa rongga/delaminasi.

2. Perlindungan Korosi (Teknologi Utama):

   • Mekanisme & Lingkungan Korosi: Baja mengalami korosi elektrokimia (berkarat) dengan adanya kelembaban, asam, alkalis, atmosfer industri atau laut. Rumah unggas, tanaman pesisir, fasilitas kimia sangat korosif.
   • Prinsip Desain Perlindungan: Ikuti ISO 12944 "Cat dan pernis - Perlindungan korosi struktur baja dengan sistem cat pelindung" untuk mengkategorikan korosivitas (C2 ringan - C5 -I parah industri/C5 -M parah), menentukan masa pakai target (mis., 15, 25 tahun), dan memilih sistem pelapisan yang sesuai.
   • Metode Perlindungan Primer:
     • Lapisan logam:
       • Hot-dip Galvanizing (HDG): Baja yang merendam dalam seng cair (~ 450 ° C) membentuk lapisan paduan besi seng murni lapisan seng. Memberikan perlindungan penghalang dan katodik yang sangat baik. Ketebalan yang dapat dikendalikan (biasanya ≥85μm). Umur panjang (mis.,> 20 tahun C3). Pemeliharaan rendah. Lebih disukai untuk rumah unggas, elemen eksterior. Kinerja yang terpengaruh di atas 200 ° C.
       • Seng semprot termal/aluminium (TSZA): Busur atau penyemprotan api zn/al kawat membentuk lapisan logam berpori, disegel. Umur panjang, dapat diterapkan/dapat diperbaiki. Cocok untuk komponen besar/dilengkapi lapangan.
     • Sistem cat pelindung:
       • Sistem Pelapisan Kinerja Tinggi: Sistem Multi -Cat: Primer (adhesi/perlindungan/pasif katodik - mis., Epoksi kaya seng, Zn≥80%), mantel menengah (penghalang/ketebalan - mis., Epoksi oksida besi mikro), topcoat (cuaca/resistansi bahan kimia/estetika - E.G., poliuretan, poliurymery. Ketebalan film kering total (DFT) sangat penting (mis., ≥240μm untuk C4). Aplikasi yang menuntut (Surface Prep SA 2.5, Kontrol Lingkungan, Interval Recoating). Membutuhkan inspeksi/pemeliharaan berkala.
       • Baja Weathering: Baja padat rendah (Cu, P, Cr, Ni) membentuk stabil, pelindung oksida patina ("karat") di atmosfer yang sesuai. Digunakan terutama untuk elemen arsitektur/struktural yang terbuka (jembatan, fasad). Tidak cocok untuk lingkungan yang terus-menerus basah, asam, atau kaya klorida. Biaya awal yang lebih tinggi.
     • Perlindungan Katodik: Terutama untuk struktur terendam/terkubur (dermaga, pipa); jarang digunakan di gedung.
   • Perlindungan Joint & Koneksi: Rawat permukaan faying untuk koneksi baut segera setelah persiapan. Bersihkan lasan secara menyeluruh pasca-melengking dan recoat dengan primer/menengah/topcoat. Berikan perhatian khusus pada kepala baut, tepi lubang. Lindungi pelapis dari kerusakan selama transportasi, penanganan, dan ereksi.

V. Tren & Tantangan Pengembangan

1. Tren:

   • Adopsi baja berkinerja tinggi: Peningkatan penggunaan baja berkekuatan tinggi Q420, Q460, baja tahan api (FR), baja pelapukan, dan baja tahan korosi (mis., Baja CR/NI rendah) untuk pengurangan berat badan, bagian yang lebih ramping, daya tahan yang ditingkatkan, dan perlindungan yang disederhanakan.
   • Inovasi Koneksi: Pengembangan koneksi yang lebih efisien, andal, dan dapat diinstal (mis., Baut buta, kombo stud-weld geser, baut penguncian mandiri). Promosi Pengelasan Robot/Inspeksi Otomatis.
   • Optimalisasi & Hibridisasi Sistem Struktural: Struktur Komposit Baja-Baja (Kolom SRC, Slab Komposit), kolom tabung baja yang diisi beton (CFT), dinding geser pelat baja (SPSW) untuk memanfaatkan kekuatan material. Integrasi struktur ruang bentang panjang (kubah kabel, sistem tarik) dengan bingkai balok-kolom.
   • Pendalaman Digitalisasi & Kecerdasan:
     • Desain Bim-Driven: Adopsi BIM dari fase desain konseptual untuk kolaborasi multi-disiplin.
     • Detail & Fabrikasi Cerdas: Detail otomatis bertenaga AI, peralatan CNC jaringan, sarang/penjadwalan yang cerdas.
     • Situs Konstruksi Cerdas: Komponen pelacakan model RFID/BIM, inspeksi drone, pemantauan keselamatan visual AI, ereksi pemandu kembar digital.
   • Netralitas Hijau & Karbon:
     • Penilaian Siklus Hidup (LCA): Mengukur jejak karbon dan dampak lingkungan di seluruh siklus hidup (prod., Konstruksi, penggunaan, EOL/daur ulang).
     • Baja Hijau: Promosi baja tungku busur listrik (EAF) menggunakan memo (CO2 Bawah vs BF-BOF), eksplorasi teknologi reduksi langsung (DRI) berbasis hidrogen.
     • Integrasi Terbarukan: Integrasi atap baja yang lebih ketat dengan BIPV, mengubah bangunan menjadi generator energi.
   • Peningkatan modularisasi & prefabrikasi: Konstruksi modular berkembang menuju bangunan yang lebih tinggi (> 10 lantai) dan fungsi yang lebih kompleks. Tingkat integrasi yang lebih tinggi (struktur, amplop, MEP, selesai).

2. Tantangan:

   • Saldo Performa Perlindungan Kebakaran: Biaya perapian bisa tinggi, terutama untuk struktur besar/kompleks. Bahan berkinerja tinggi/solusi kebakaran struktural perlu optimasi biaya.
   • Perlindungan jangka panjang dalam korosi parah: Mencapai umur layanan yang sangat panjang (> 30 tahun) dengan pemeliharaan rendah di lingkungan yang ekstrem (tanaman kimia, laut, unggas-unggas tinggi) tetap menantang.
   • Keterampilan & Kekurangan Tenaga Kerja: Permintaan untuk perancang baja struktural yang terampil, detailer, inspektur pengelasan, dan ereksi melampaui kapasitas pelatihan.
   • Pembaruan Standar & Kode: Revisi/pengembangan desain, kode/standar ereksi/standar yang tepat waktu diperlukan untuk mengakomodasi bahan, teknologi, dan sistem baru.
   • Persepsi Biaya Awal: Mengatasi fokus pemilik pada biaya baja awal (meskipun biaya siklus hidup yang lebih rendah dan manfaat yang unggul) membutuhkan promosi prinsip -prinsip penetapan biaya siklus hidup (LCC) yang lebih kuat.

Sistem Struktur Balok Struktur Baja, Memanfaatkan sifat mekanik superior yang melekat, potensi tinggi untuk prefabrikasi industri, kecepatan konstruksi yang menakjubkan, kemampuan beradaptasi spasial yang fleksibel, dan keberlanjutan hijau yang luar biasa, sangat tertanam dalam jalinan lokakarya pergudangan modern, bangunan prefabrikasi, dan rumah unggas. Mereka adalah mesin inti yang mendorong sektor -sektor ini menuju efisiensi yang lebih besar, kualitas yang lebih tinggi, biaya yang lebih rendah, dan peningkatan kinerja lingkungan. Dalam pergudangan, mereka menciptakan ruang bebas pilar yang penting untuk logistik yang efisien; Dalam prefabrikasi, mereka menjadi ujung tombak revolusi industrialisasi; Dalam pertanian unggas, mereka mendukung peternakan modern, intensif, terkontrol lingkungan.

Ke depan, kemajuan dalam bahan kinerja tinggi, teknologi digital (BIM, manufaktur pintar, situs pintar), metode koneksi baru, dan prinsip-prinsip hijau akan terus membuka kunci vitalitas, kemampuan beradaptasi, dan manfaat komprehensif yang lebih besar untuk sistem kolom balok baja di domain ini. Struktur baja yang mewujudkan prinsip "ringan, cepat, berkualitas tinggi, ekonomis, hijau" akan secara terus-menerus menciptakan nilai inti untuk ruang produksi, kehidupan, dan ekologis masyarakat modern. Untuk mengatasi tantangan seperti keselamatan kebakaran, perlindungan korosi, kekurangan tenaga kerja yang terampil, dan persepsi biaya, upaya bersama dari industri, akademisi, penelitian, dan pengguna diharuskan untuk menumbuhkan inovasi teknologi, memperbaiki standar, dan memperbarui pola pikir. Ini akan sepenuhnya melepaskan potensi sistem kolom balok baja, berkontribusi signifikan terhadap penciptaan bangunan masa depan yang lebih aman, lebih efisien, lebih nyaman, dan benar-benar berkelanjutan.