Segreti di selezione dei profili di strutture leggere in acciaio: conoscenza essenziale delle loro proprietà

Strutture leggere in acciaiosono diventati la forma strutturale principale negli edifici leggeri in acciaio, nelle infrastrutture fotovoltaiche, nelle serre agricole, nei magazzini, nella logistica e in altri campi grazie ai loro vantaggi come peso proprio leggero, elevata efficienza costruttiva, eccellenti prestazioni sismiche e forte riciclabilità. Essendo il componente principale delle strutture leggere in acciaio, la selezione dei profili determina direttamente la sicurezza strutturale, la durata e il costo complessivo dei progetti. Secondo le stime del settore, la scelta di profili adeguati può ridurre il costo complessivo dei progetti di strutture leggere in acciaio del 15%-20% e i costi di manutenzione successiva di oltre il 30%. La gamma completa di profili per strutture leggere in acciaio del Tianjin Shunchen Industrial Group offre una soluzione diversificata e affidabile per la selezione dei materiali in progetti di vari campi.

I. Forme di sezione trasversale: il fondamento principale delle prestazioni del profilo, corrispondenza dei requisiti di forza su richiesta

La progettazione della sezione trasversale dei profili di strutture leggere in acciaio determina le loro proprietà meccaniche e l'adattabilità alla forza. I profili con diverse forme di sezione trasversale hanno i propri focus sulla resistenza alla flessione, alla torsione, alla compressione e altri aspetti e devono essere accuratamente selezionati in base al tipo di forza, alla dimensione del carico e alla portata strutturale del progetto, che è il principio primario per la selezione dei materiali delle strutture leggere in acciaio.

Le forme della sezione trasversale dei profili comunemente usati perstrutture leggere in acciaiosi dividono in due categorie: sezioni rifinite su misura e sezioni classiche standard. Sezioni trasversali raffinate personalizzate come l'acciaio a forma di A, l'acciaio raffinato a forma di T e l'acciaio raffinato per tubi quadrati ad angolo retto sono realizzati su misura per la costruzione raffinata di strutture in acciaio leggere e il loro design della sezione trasversale è più in linea con le caratteristiche di forza dei supporti leggeri. Le classiche sezioni trasversali standard come l'acciaio angolare, l'acciaio a C/Z/U, i tubi circolari e i tubi quadrati sono i materiali di base per le strutture leggere in acciaio, adatte a vari scenari di forza convenzionali. In termini di adattabilità alle forze, i profili con sezione ad A presentano un'ottima resistenza alla flessione e alla torsione, peso proprio leggero ed elevata capacità portante, adatti per supporti lineari leggeri come arcarecci di edifici leggeri in acciaio e traverse di supporti fotovoltaici; i profili con sezioni trasversali a T sono caratterizzati da un carico di forza equilibrato e da una buona connettività, adatti per scenari di rinforzo e connessione locale come giunti trave-colonna di edifici e telai di scaffali di magazzino; L'acciaio angolare con sezione trasversale a L può raggiungere una resistenza alla flessione e alla compressione bidirezionale, che è la scelta preferita per scenari di forza bidirezionale come impalcature e supporti di torri di trasmissione; i profili a sezione trasversale a parete sottile a forma di C/Z/U a parete sottile hanno un elevato tasso di utilizzo della sezione trasversale e un risparmio di materiale, adatti per supporti lineari a lunga campata come chiglie di ville in acciaio leggero e arcarecci di tetto e parete; i profili a sezione trasversale quadrata/rettangolare hanno sia resistenza alla torsione che alla compressione ed elevata precisione dimensionale, adatti a carichi pesanti e scenari con requisiti elevati come la costruzione di facciate continue e supporti meccanici di alta precisione; I profili a sezione trasversale circolare presentano un carico di forza uniforme e un'elevata resistenza alla compressione, adatti per scenari di infrastrutture leggere esterne come scheletri di serre agricole e tubi di approvvigionamento idrico e di drenaggio.

II. Indicatori di prestazione: standard rigidi per la selezione dei materiali, controllo del risultato finale della qualità in più dimensioni

Gli indicatori di prestazione dei profili di strutture leggere in acciaio determinano direttamente la stabilità strutturale dei progetti. Quando si selezionano i materiali, è necessario controllare rigorosamente i tre indicatori principali di proprietà meccaniche, lavorabilità e resistenza alla corrosione. Tutti gli indicatori devono soddisfare i requisiti delle norme nazionali pertinenti e i requisiti degli indicatori mirati dovrebbero essere migliorati in combinazione con gli scenari del progetto per garantire che la qualità del profilo soddisfi le esigenze di utilizzo.

Proprietà meccaniche:Concentrarsi sui tre indicatori principali di resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento e allungamento percentuale dopo la frattura. La resistenza alla trazione dei profili comunemente utilizzati per strutture leggere in acciaio dovrebbe raggiungere 370-500 MPa, la resistenza allo snervamento non dovrebbe essere inferiore a 235 MPa e l'allungamento percentuale dopo la frattura dovrebbe essere ≥ 26%, in modo da garantire che i profili non siano facili da deformare o fratturarsi sotto carico. Per scenari di strutture leggere in acciaio con campate lunghe e carichi pesanti, gli indicatori di rigidità alla flessione e di resistenza allo snervamento dei profili dovrebbero essere opportunamente aumentati per migliorare la ridondanza della sicurezza strutturale.

Lavorabilità: La costruzione di strutture leggere in acciaio si basa principalmente sulla giunzione in loco e sull'installazione rapida. I profili devono avere buone prestazioni di taglio, saldatura, foratura e piegatura, senza deformazioni evidenti o crepe dopo la lavorazione. Allo stesso tempo, la deviazione dimensionale dei profili deve essere rigorosamente controllata. Ad esempio, la deviazione dell'angolo retto dell'acciaio per tubi quadrati ad angolo retto raffinato è ≤ 0,19 mm e la deviazione dimensionale dell'acciaio angolare è entro ± 0,74 mm, in modo da garantire la precisione della giunzione in loco e migliorare l'efficienza della costruzione.

Resistenza alla corrosione:Le strutture leggere in acciaio vengono utilizzate principalmente in ambienti esterni, ad alta umidità, polverosi e di altro tipo e la resistenza alla corrosione è la chiave per prolungare la durata dei profili. Il tradizionale processo anticorrosivo di zincatura a caldo fornisce una protezione a lungo termine per i profili. Nella scelta dei materiali è necessario prestare attenzione allo spessore dello strato di zinco e al processo di trattamento di passivazione. Lo spessore medio dello strato di zincatura a caldo dei profili esterni dovrebbe essere ≥70μm. I profili trattati con tre volte di passivazione hanno una maggiore capacità di reversione anti-alcali e lo strato di zinco è saldamente combinato con la matrice di acciaio per evitare il distacco e la formazione di vesciche dello strato di zinco durante l'uso.

III. Abbinamento degli scenari: il principio fondamentale della selezione dei materiali, ottenendo una riduzione dei costi e un miglioramento dell'efficienza attraverso un adattamento preciso

Gli scenari applicativi delle strutture leggere in acciaio variano in modo significativo, dagli scaffali di stoccaggio interni alle centrali fotovoltaiche all’aperto, dagli edifici leggeri in acciaio ad alta umidità nel sud alle serre agricole costiere saline-alcaline. Scenari diversi hanno requisiti diversi per i profili. Il principio fondamentale della selezione dei materiali è l'adattamento dello scenario, l'adeguamento delle prestazioni e il controllo dei costi, in modo da evitare sprechi di costi causati da un'eccessiva selezione dei materiali o problemi di qualità del progetto causati da un'insufficiente selezione dei materiali.

Determinare il grado anticorrosione in base all'ambiente di servizio:Per ambienti umidi e corrosivi come aree esterne ad alta umidità, aree costiere salino-alcaline e serre agricole, dovrebbero essere selezionati profili anticorrosione zincati a caldo; per alcune aree industriali altamente corrosive, è possibile selezionare profili anticorrosione compositi con zincatura a caldo + rivestimento a spruzzo per garantire che la durata dei profili raggiunga i 20-50 anni. Per ambienti interni asciutti come scaffali di magazzino e telai meccanici interni, è possibile selezionare profili zincati a freddo o verniciati ordinari in base al costo per soddisfare le esigenze anticorrosive di base.

Determinare le caratteristiche di lavorazione in base alle esigenze costruttive:Per progetti di costruzione prefabbricati come edifici prefabbricati in acciaio leggero e centrali elettriche fotovoltaiche modulari, dovrebbero essere selezionati profili che possono essere prefabbricati in fabbrica e facilmente giuntati in loco, come acciaio a C/Z/U, acciaio angolare e raffinato acciaio a forma di T, per ridurre le procedure di lavorazione in loco e migliorare l'efficienza della costruzione. Per progetti come l'ingegneria della decorazione e le strutture leggere in acciaio con forme speciali, è opportuno selezionare profili facili da tagliare, piegare e modellare, come piastre in acciaio, acciaio piatto e acciaio rettangolare raffinato, per adattarsi alle esigenze di modellazione personalizzate.

Determinare i parametri di specifica in base ai requisiti di utilizzo:Per le strutture temporanee leggere in acciaio, come capannoni edili temporanei e magazzini temporanei, è possibile selezionare profili leggeri e con specifiche ridotte per bilanciare praticità ed economia; per le strutture permanenti in acciaio leggero, come le ville in acciaio leggero e le grandi centrali fotovoltaiche, dovrebbero essere selezionati profili con specifiche di grandi dimensioni e ad alte prestazioni per migliorare la durabilità e la sicurezza della struttura; per le strutture leggere in acciaio che vengono frequentemente smontate e assemblate, come scaffali mobili e serre mobili, dovrebbero essere selezionati profili ad alta resistenza e indeformabili come acciaio quadrato e acciaio a canale per migliorare il tasso di riutilizzo.

La selezione dei materiali delle strutture leggere in acciaio non persegue ciecamente specifiche elevate e prestazioni elevate, ma realizza la corrispondenza precisa tra profili e progetti attraverso la considerazione globale delle forme delle sezioni trasversali, degli indicatori di prestazione e degli scenari di servizio. Nel contesto dell’industrializzazione e dello sviluppo ecologico del settore edile, gli scenari applicativi delle strutture leggere in acciaio continueranno ad espandersi. Padroneggiare i metodi scientifici di selezione dei materiali e selezionare i profili adeguati in combinazione con le effettive esigenze dei progetti può ottenere il costo ottimale e il massimo beneficio dell'intero ciclo di vita dei progetti sulla premessa di garantire la sicurezza strutturale.