ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา รัฐบาลระดับชาติและระดับท้องถิ่นได้ออกนโยบายที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับอาคารโครงสร้างเหล็กสำเร็จรูป กระทรวงการก่อสร้างได้ดำเนินโครงการวิจัยมากกว่า 30 โครงการเกี่ยวกับอาคารโครงสร้างเหล็กและสร้างโครงการนำร่องมากมาย ในขณะเดียวกัน มหาวิทยาลัยและองค์กรหลายแห่งได้เข้าร่วมในการวิจัยระบบอาคารโครงสร้างเหล็กและเทคโนโลยีที่สำคัญ ในฐานะที่เป็นระบบสำคัญของอาคารประกอบ อาคารโครงสร้างเหล็กจะนำโอกาสและความท้าทายในการพัฒนาใหม่ๆ
โครงสร้างเหล็กก่อสร้างคืออะไร?

ด้วยเหล็กหรือแผ่นเหล็กที่ทำจากส่วนประกอบพื้นฐาน ตามความต้องการใช้งาน ผ่านการเชื่อมหรือสลักเกลียว และวิธีการอื่น ๆ ตามกฎของกลไกแบริ่งที่เรียกว่าโครงสร้างเหล็ก โครงสร้างเหล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างทางวิศวกรรมต่างๆ เช่น สะพานเหล็ก โรงงานเหล็ก ประตูเหล็ก ตู้คอนเทนเนอร์ท่อขนาดใหญ่ต่างๆ อาคารสาธารณะ อาคารสูง และอื่นๆ

ข้อดี
1. ประหยัดเวลาในการก่อสร้างอย่างมาก การก่อสร้างไม่ได้รับผลกระทบจากฤดูกาล
2. ความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา ความปลอดภัยสูง และความมั่งคั่งของส่วนประกอบ ลดต้นทุนอาคาร
3. การป้องกันอัคคีภัย เหล็ก เป็นวัสดุก่อสร้างชนิดหนึ่งที่ไม่ไหม้ไฟ
4. ประสิทธิภาพแผ่นดินไหวที่ดี ง่ายต่อการแปลงในการใช้งาน ยืดหยุ่น และสะดวก นำความสะดวกสบายและอื่น ๆ
5. เพิ่มพื้นที่ใช้สอยของที่อยู่อาศัยลดขยะจากการก่อสร้างและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
6. วัสดุก่อสร้างสามารถนำมาใช้ซ้ำเพื่อส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้างใหม่อื่น ๆ
7. สอดคล้องกับยุทธศาสตร์การพัฒนาที่ยั่งยืนของประเทศ คาร์บอนต่ำ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การปกป้องสิ่งแวดล้อม และการอนุรักษ์พลังงานเป็นอุตสาหกรรมหลักที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐ
การจำแนกประเภทของอาคารโครงสร้างเหล็ก
ตามลักษณะความเค้นของโครงสร้าง อาคารโครงสร้างเหล็กสามารถแบ่งออกเป็นโครงสร้างพอร์ทัลเฟรม โครงสร้างโครงนั่งร้านอวกาศ โครงสร้างคานสตริง โครงสร้างโดมที่รองรับคอร์ด โครงสร้างโครงกริด และโครงสร้างหลายชั้น
1. โครงสร้างเฟรมพอร์ทัล:
พอร์ทัลเฟรมเป็นระบบโครงสร้างแบบดั้งเดิม เฟรมหลักส่วนบนของโครงสร้างนี้รวมถึงเฟรมคานเฉียง เสาเฟรม สตรัท แป แถบผูก โครงจั่ว ฯลฯ
โครงสร้างเหล็กของอาคารเบาพร้อมโครงพอร์ทัลมีลักษณะของแรงง่าย เส้นทางการส่งแรงที่ชัดเจน การประดิษฐ์ส่วนประกอบอย่างรวดเร็ว การประมวลผลโรงงานที่สะดวก และระยะเวลาก่อสร้างสั้น ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในอาคารอุตสาหกรรมและงานโยธา เช่น อุตสาหกรรม การพาณิชย์ และสิ่งอำนวยความสะดวกด้านวัฒนธรรมและความบันเทิง โครงสร้างเหล็กบ้านเบาโครงเหล็กพอร์ทัลมีต้นกำเนิดจากประเทศสหรัฐอเมริกา และได้กลายเป็นระบบโครงสร้างที่มีมาตรฐานการออกแบบ การผลิต และการก่อสร้างที่ค่อนข้างสมบูรณ์แบบหลังจากพัฒนามาเกือบ 100 ปี

2. โครงสร้างนั่งร้านอวกาศ
 Space trusses หรือ spherical truss เป็นโครงสร้างน้ำหนักเบาที่แข็งแรงซึ่งก่อตัวเป็นรูปแบบทางเรขาคณิต โครงลูกบอลมักใช้ระยะห่างหลายทิศทาง ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยแกนรับแรงดึงและแกนรับแรงกด โครงสร้างอยู่ในสภาพสามมิติของความเค้น ไม่ว่าจะเป็นโครงแบบใด ก็สามารถรับน้ำหนักได้จากทุกทิศทาง และมีบทบาทที่ดีกว่าในอาคารที่มีระยะการยุบตัวของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ซึ่งมักใช้ในอาคารสาธารณะ

3. โครงสร้างลำแสงสตริง
ในยุคปัจจุบัน โครงสร้างคานรับแรงดึงได้รับการเสนออย่างชัดเจนโดยศาสตราจารย์ M.Saitoh แห่งมหาวิทยาลัยญี่ปุ่น ซึ่งเป็นระบบหลังคาไฮบริดแบบใหม่ที่แตกต่างจากโครงสร้างแบบดั้งเดิม โครงสร้างคานรับแรงดึงเป็นระบบโครงสร้างแบบผสมผสานชนิดหนึ่งที่เกิดจากการพันสมาชิกที่แข็ง สายเคเบิลที่ยืดหยุ่นได้ และสตรัทเชื่อมต่อตรงกลาง องค์ประกอบโครงสร้างของมันคือระบบสมดุลในตัวเองแบบใหม่ ระบบโครงสร้างแบบอัดแรงช่วงยาว และยังสร้างค่อนข้างประสบความสำเร็จในการพัฒนาระบบโครงสร้างแบบไฮบริด ระบบโครงสร้างเรียบง่าย แรงชัดเจน รูปแบบโครงสร้างหลากหลาย และเล่นข้อดีของวัสดุแข็งและยืดหยุ่นได้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ การผลิต การขนส่ง และการก่อสร้างนั้นง่ายและสะดวก ดังนั้นจึงมีโอกาสในการใช้งานที่ดี

4. โครงสร้างโดมที่รองรับ
คอร์ด โครงสร้างโดมที่รองรับคอร์ดนั้นคล้ายกับโครงสร้างคานตรงที่ความตึงของสายเคเบิลถูกใช้เพื่อสร้างแรงพยุงบนคานเพื่อลดความเครียดบน trabecula แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง สอง: สายเคเบิลโดมที่รองรับคอร์ดคือความตึงเชิงเส้น ในขณะที่สายเคเบิลโดมที่รองรับคอร์ดคือความตึงแบบวงกลม ดังนั้นระบบโครงสร้างนี้จึงเหมาะสำหรับหลังคาทรงกลมที่คล้ายกัน เช่น Beijing Bicycle Velodrome, Anhui University gymnasium เป็นต้น

5. โครงสร้างกริด
โครงสร้างกริดเป็นโครงสร้างระบบสเปซบาร์ชนิดหนึ่ง แถบความเค้นเชื่อมต่อกันด้วยโหนดตามกฎบางอย่าง ข้อต่อได้รับการออกแบบโดยทั่วไปให้เป็นบานพับ และแกนจะต้องรับแรงตามแนวแกนเป็นหลัก โดยมีขนาดหน้าตัดที่ค่อนข้างเล็ก การบรรจบกันเชิงพื้นที่ของแกนและสนับสนุนซึ่งกันและกัน แรงของแกนและระบบสนับสนุนรวมกันอย่างเป็นธรรมชาติ ดังนั้นเศรษฐกิจวัสดุ เนื่องจากการรวมโครงสร้างเป็นแบบปกติ รูปร่างและขนาดของแท่งและโหนดจำนวนมากจึงเหมือนกัน ซึ่งสะดวกสำหรับการผลิตในโรงงานและการติดตั้งไซต์

6. โครงสร้างหลายชั้น
(1) โครงสร้างโครง
โครงประกอบด้วยเสาและคาน รับแรงในแนวดิ่งและแรงด้านข้าง เฟรมแข็งมีความต้านทานแรงด้านข้างต่ำและการเสียรูปด้านข้างมาก โดยทั่วไปเหมาะสำหรับโครงสร้างที่มีความสูงน้อยกว่า 20 ชั้น คอลัมน์โดยทั่วไปใช้คอลัมน์เหล็กกล่องหรือคอลัมน์ท่อเหล็กที่เต็มไปด้วยคอนกรีต
เสาท่อเหล็กอัดคอนกรีต (CFST) เป็นการเติมคอนกรีตในท่อกลมหรือเสากล่อง ซึ่งไม่เพียงแต่มีข้อดีของโครงสร้างเหล็กเท่านั้น แต่ยังใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการรับแรงอัดที่ดีของคอนกรีตได้อย่างเต็มที่
(2) โครงสร้างผนังรับแรงเฉือนแบบเฟรม
มีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างรองรับเฟรม แต่ส่วนรองรับจะถูกแทนที่ด้วยผนังรับแรงเฉือนเพื่อต้านทานแรงด้านข้าง
ผนังรับแรงเฉือนโดยทั่วไปเป็นแผ่นคอนกรีตหรือแผ่นเหล็ก หรือโครงสร้างผสมเหล็กมากกว่า ส่วนรองรับมีความแข็งด้านข้างดีกว่า เค้าโครงมีความยืดหยุ่นมากกว่า เหมาะสำหรับโครงสร้างอาคารที่สูงขึ้น
(3) โครงสร้างท่อในท่อ
โดยท่อหัวใจ ท่อเฟรม และท่อมัด โดยทั่วไปท่อหัวใจด้านใน ท่อเฟรม หรือท่อมัดด้านนอก โดยท่อภายในและภายนอกร่วมกันต้านแรงแนวนอน เปลือกที่ล้อมรอบด้วยผนังรับแรงเฉือนเรียกว่าเปลือกท้องแข็ง และเปลือกที่เกิดจากรูหน้าต่างที่เรียงกันเป็นประจำเรียกว่าเปลือกกรอบ ผนังทั้งสี่ด้านของกระบอกสูบประกอบด้วยโครงถักซึ่งเกิดจากแกนแนวตั้งและแกนเอียง
(4) โครงสร้างท่อบีม
โครงสร้างท่อมัดเป็นโครงสร้างท่อรวมกัน เมื่อระนาบอาคารมีขนาดใหญ่เพื่อลดการเสียรูปของผนังภายนอกภายใต้แรงด้านข้าง ระนาบอาคารจะถูกจัดเรียงตามกริดแบบโมดูลาร์ เพื่อให้กระบอกประเภทเฟรมภายนอกและผนังเฉือนแนวตั้งและแนวนอนภายใน ( หรือคอลัมน์ที่เรียงกันหนาแน่น) กลายเป็นกลุ่มทรงกระบอกรวมกัน
สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งและต้านทานแรงด้านข้างของอาคารได้อย่างมาก โครงสร้างท่อบีมสามารถประกอบด้วยรูปทรงทางสถาปัตยกรรมใดๆ และสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของร่างกายที่มีความสูงต่างกัน ทำให้รูปลักษณ์ของอาคารสมบูรณ์ยิ่งขึ้น เซียร์ทาวเวอร์สูง 110 ชั้นในชิคาโก สหรัฐอเมริกา ใช้โครงสร้างท่อแบบคาน

บทสรุป
การสนับสนุนด้านนโยบาย ความต้องการด้านอุตสาหกรรม และการเพิ่มขึ้นของการผลิตเหล็กได้ส่งเสริมการพัฒนาโครงสร้างเหล็กอย่างมาก การสร้างโครงสร้างเหล็กเนื่องจากคุณสมบัติการประกอบที่มีประสิทธิภาพสามารถปรับตัวเข้ากับการพัฒนาของ The Times ได้ดีมาก เราต้องทำคือการให้ข้อได้เปรียบทางเทคนิคของการสร้างโครงสร้างเหล็กเองอย่างเต็มที่ เพื่อพัฒนาระบบการสร้างโครงสร้างเหล็กประกอบเพิ่มเติม สอดคล้องกับความต้องการในการพัฒนาในปัจจุบัน