الأداء الزلزالي
1. قوة خفيفة الوزن وعالية -، مما يقلل من الحركة الزلزالية
تتكون مباني الهيكل الصلب بشكل رئيسي من الفولاذ. الصلب لديه قوة عالية. لتلبية نفس متطلبات قدرة التحمل، يكون الوزن الذاتي - لمبنى الهيكل الفولاذي تقريبًا نصف أو حتى أكثر أخف من وزن الهيكل الخرساني التقليدي. وفقا لصيغة حساب الفعل الزلزالي، فإن القوة الزلزالية تتناسب طرديا مع كتلة المبنى. يقلل الوزن الذاتي الأخف - بشكل كبير من التأثير الزلزالي على مباني الهياكل الفولاذية أثناء الزلزال، مما يقلل من خطر الأضرار الهيكلية. على سبيل المثال، في المناطق ذات الشدة الزلزالية نفسها، تكون القوة الزلزالية على مسكن الهيكل الفولاذي أقل بكثير من تلك الموجودة على مسكن خرساني، مما يوفر ميزة متأصلة لمقاومة الهيكل للزلازل.
2. ليونة جيدة وقدرة تبديد الطاقة -.
يتمتع الفولاذ بمرونة جيدة، مما يعني أنه يمكن أن يتعرض لتشوهات كبيرة قبل أن يفشل تحت الضغط. في المباني ذات الهيكل الفولاذي التي تتعرض لزلزال، يمكن للمكونات امتصاص وتبديد الطاقة الزلزالية من خلال تشوهها، مما يؤدي إلى تجنب الفشل الهش المفاجئ للهيكل. على سبيل المثال، في مصنع صناعي ذو هيكل فولاذي في منطقة منكوبة بالزلزال -، عندما يحدث زلزال، سوف تنحني العوارض والأعمدة الفولاذية وتتشوه إلى حد معين، ولكنها لا تزال تحافظ على الاستقرار العام للهيكل، مما يوفر الوقت لإخلاء الموظفين وإنقاذهم.
3. الأنظمة الهيكلية المرنة
يمكن تصميم الهياكل الفولاذية في أنظمة هيكلية مرنة متنوعة، مثل هياكل الإطار، وهياكل الإطار - المدعمة، والهياكل الأنبوبية. يمكن تحسين هذه الأنظمة الهيكلية وفقًا لوظائف البناء والمتطلبات الزلزالية. في الهيكل ذو الإطار -، يمكن للأقواس أن تزيد بشكل فعال من الصلابة الجانبية للهيكل. أثناء وقوع الزلزال، فإنها تتحمل معظم القوى الأفقية، بينما يضمن الإطار السلامة المكانية وقدرة التحمل الرأسية للهيكل. يعمل الاثنان معًا لتحسين الأداء الزلزالي للهيكل بشكل ملحوظ.
4. عقد اتصال موثوقة
تعتمد عقد التوصيل في الهياكل الفولاذية في الغالب طرقًا مثل اللحام وتوصيل البراغي. يمكن لعقدة الاتصال المصممة بشكل معقول أن تضمن النقل الفعال للقوى بين المكونات ولها درجة معينة من الليونة. يمكن للعقد الملحومة دمج المكونات في الكل، وتسمح العقد المتصلة بمسامير - بدوران معين للعقد تحت تأثير الزلزال لتبديد الطاقة الزلزالية. في مباني الهياكل الفولاذية المرتفعة -، تم تصميم عقد توصيل عمود الشعاع - خصيصًا ليس فقط لتحمل الأحمال الرأسية ولكن أيضًا للعمل بشكل موثوق تحت القوى الأفقية الزلزالية، مما يضمن استقرار الهيكل.
أداء مقاومة الرياح -.
1. قوة عالية، مقاومة حمل الرياح القوية -.
يتمتع الفولاذ بقوة عالية، ويمكن لمكونات الهيكل الفولاذي أن تتحمل قوى الشد الكبيرة، وقوى الضغط، وعزوم الانحناء. تحت تأثير الرياح القوية، يمكنها مقاومة القوى الأفقية ولحظات الانقلاب الناتجة عن أحمال الرياح بشكل فعال، مما يمنع الهيكل من التلف أو الانهيار. منارة ذات هيكل فولاذي في منطقة ساحلية، والتي تتعرض لهجوم مستمر من الرياح القوية طوال العام، تقف بقوة معتمدة على إطار هيكلها الفولاذي عالي القوة -، مما يضمن وظيفة الملاحة العادية.
2. النزاهة الهيكلية الجيدة
تشكل الهياكل الفولاذية كليًا محكمًا من خلال اللحام، وتوصيل البراغي، وما إلى ذلك، وتكون قدرة العمل التعاونية لكل مكون قوية. عندما تعمل أحمال الرياح، يمكن للهيكل نقل قوة الرياح بالتساوي إلى الأساس، وتجنب تلف المكونات المحلية بسبب الإجهاد المركز. في صالة الألعاب الرياضية الكبيرة ذات الهيكل الفولاذي -، يرتبط السقف والهيكل الرئيسي ارتباطًا وثيقًا. في طقس الرياح القوية، يمكن تشتيت حمل الرياح بشكل فعال لضمان سلامة المبنى.
3. شكل البناء المعقول ومعامل الشكل
أثناء مرحلة تصميم مبنى الهيكل الفولاذي، يمكن تحسين شكل المبنى استنادًا إلى وسائل مثل اختبارات نفق الرياح - لتقليل معامل الشكل. يمكن لشكل المبنى الانسيابي أن يقلل من مقاومة الرياح، مما يسمح للرياح بالتدفق بسلاسة أكبر على سطح المبنى ويقلل من قوة الرياح على المبنى. المباني فائقة الارتفاع - ذات الارتفاع - ذات الشكل الدائري أو الإهليلجي لها معامل شكل أصغر وأداء أفضل لمقاومة الرياح - مقارنة بالمباني المربعة الشكل -.
4. تصلب جانبي جيد
بالنسبة للمباني الشاهقة - والهياكل الفولاذية العالية، يمكن زيادة الصلابة الجانبية للهيكل بشكل ملحوظ عن طريق وضع نظام تقوية معقول، أو جدران القص، أو الهياكل الأنبوبية. تحت تأثير الرياح القوية، يمكن أن يؤدي الإزاحة الجانبية الصغيرة إلى ضمان استقرار الهيكل ووظيفته، مما يمنع حدوث أضرار هيكلية أو يؤثر على التشغيل الطبيعي للمعدات الداخلية بسبب التشوه المفرط. يعتمد مبنى المكاتب ذو الهيكل الفولاذي الفائق - المرتفع - في المدينة على العمل التعاوني للأنبوب الأساسي والإطار الفولاذي الخارجي للحصول على صلابة جانبية كافية لمقاومة غزو الرياح القوية.