Strebenstrukturist eine Konstruktion aus Stahl und zählt zu den häufigsten Baukonstruktionen. Sie besteht hauptsächlich aus Stahlträgern, Stahlstützen, Stahlfachwerken und anderen Komponenten aus Stahlprofilen und Stahlplatten. Zur Rostentfernung und zum Rostschutz werden Verfahren wie Silanisierung, reine Manganphosphatierung, Waschen und Trocknen mit Wasser sowie Verzinkung eingesetzt. Die Komponenten oder Teile werden üblicherweise durch Schweißnähte, Bolzen oder Nieten verbunden. Aufgrund des geringen Gewichts und der einfachen Konstruktion wird Stahl häufig in großen Fabriken, Veranstaltungsorten, Hochhäusern, Brücken und anderen Bereichen eingesetzt. Stahlkonstruktionen neigen zur Rostbildung. Stahlkonstruktionen müssen grundsätzlich rostfrei, verzinkt oder lackiert und regelmäßig gewartet werden.
Definition
Stahl zeichnet sich durch hohe Festigkeit, geringes Gewicht, gute Gesamtsteifigkeit und hohe Verformungsbeständigkeit aus und eignet sich daher besonders für den Bau von Gebäuden mit großer Spannweite sowie von sehr hohen und sehr schweren Gebäuden. Das Material weist eine gute Homogenität und Isotropie auf und ist ein idealer elastischer Körper, der den Grundannahmen der allgemeinen technischen Mechanik am besten entspricht. Das Material weist eine gute Plastizität und Zähigkeit auf, kann große Verformungen aufweisen und dynamischen Belastungen gut standhalten. Die Bauzeit ist kurz. Es weist einen hohen Industrialisierungsgrad auf und kann mit einem hohen Mechanisierungsgrad hergestellt werden.
Bei Stahlkonstruktionen sollte hochfester Stahl untersucht werden, um die Streckgrenze deutlich zu verbessern. Darüber hinaus sollten neue Stahlsorten gewalzt werden, wie etwa H-förmiger Stahl (auch als Breitflanschstahl bekannt) und T-förmiger Stahl sowie gewellte Stahlplatten, um den Anforderungen von Konstruktionen mit großer Spannweite und superhohen Gebäuden gerecht zu werden.
Darüber hinaus gibt es ein leichtes Stahlkonstruktionssystem ohne Wärmebrücken. Das Gebäude selbst ist nicht energiesparend. Diese Technologie nutzt clevere Spezialverbinder, um das Problem der Kälte- und Wärmebrücken im Gebäude zu lösen. Die kleine Fachwerkkonstruktion ermöglicht die Durchführung von Kabeln und Wasserleitungen durch die Wand, was für Bau und Dekoration praktisch ist.
Merkmale
1. Hohe Materialfestigkeit und geringes Gewicht
Stahl hat eine hohe Festigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul. Im Vergleich zu Beton und Holz ist sein Verhältnis von Dichte zu Streckgrenze relativ gering. Daher hat die Stahlkonstruktion unter gleichen Spannungsbedingungen einen kleinen Querschnitt und ein geringes Gewicht, was den Transport und die Installation erleichtert. Es eignet sich für Konstruktionen mit großen Spannweiten, großen Höhen und schweren Lasten.
2. Stahl hat eine gute Zähigkeit, Plastizität, einheitliches Material und hohe strukturelle Zuverlässigkeit
Geeignet für Stoßbelastungen und dynamische Belastungen mit guter Erdbebensicherheit. Die innere Struktur des Stahls ist gleichmäßig und nahezu isotrop homogen. Die tatsächliche Arbeitsleistung der Stahlkonstruktion entspricht eher der Berechnungstheorie. Daher weist die Stahlkonstruktion eine hohe Zuverlässigkeit auf.
3. Hoher Mechanisierungsgrad bei der Herstellung und Montage von Stahlkonstruktionen
Stahlkonstruktionskomponenten lassen sich einfach in Fabriken herstellen und vor Ort montieren. Die fertigen Produkte aus mechanisierten Stahlkonstruktionskomponenten, die in Fabriken hergestellt werden, zeichnen sich durch hohe Präzision, hohe Produktionseffizienz, schnelle Montagegeschwindigkeit vor Ort und kurze Bauzeiten aus. Stahlkonstruktionen sind Konstruktionen mit dem höchsten Industrialisierungsgrad.
4. Gute Dichtleistung der Stahlkonstruktion
Da die Schweißkonstruktion vollständig abgedichtet werden kann, können daraus Hochdruckbehälter, große Öltanks, Druckrohre usw. mit guter Luft- und Wasserdichtigkeit hergestellt werden.
5. Stahlkonstruktionen sind hitzebeständig, aber nicht feuerbeständig
Bei Temperaturen unter 150 °C verändern sich die Eigenschaften von Stahl kaum. Daher eignen sich Stahlkonstruktionen für den Einsatz in heißen Werkstätten. Bei Temperaturen von über 150 °C sollte die Oberfläche der Konstruktion jedoch durch Wärmedämmplatten geschützt werden. Bei Temperaturen zwischen 300 °C und 400 °C sinken Festigkeit und Elastizitätsmodul von Stahl deutlich. Bei Temperaturen um 600 °C tendiert die Festigkeit gegen Null. In Gebäuden mit besonderen Brandschutzanforderungen müssen Stahlkonstruktionen mit feuerfesten Materialien geschützt werden, um die Feuerbeständigkeit zu verbessern.
6. Schlechte Korrosionsbeständigkeit der Stahlkonstruktion
Besonders in feuchten und korrosiven Umgebungen rostet es leicht. Stahlkonstruktionen müssen grundsätzlich rostgeschützt, verzinkt oder lackiert und regelmäßig gewartet werden. Für Offshore-Plattformkonstruktionen im Meerwasser sind spezielle Maßnahmen wie der „Zinkblock-Anodenschutz“ erforderlich, um Korrosion zu verhindern.
7. Kohlenstoffarm, energiesparend, grün und umweltfreundlich, wiederverwendbar
Beim Abriss von Gebäuden mit Stahlkonstruktionen fällt kaum Bauschutt an und Stahl kann recycelt und wiederverwendet werden.
Von der prachtvollen Kuppel weitgespannter Veranstaltungsorte bis zur vertikalen Skyline von Superhochhäusern ist die Stahlkonstruktion mit ihren hervorragenden mechanischen Eigenschaften und industriellen Vorteilen zu einem wichtigen Symbol moderner Architektur geworden. Trotz der natürlichen Herausforderungen in Bezug auf Feuerbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit werden diese Mängel durch die Entwicklung hochfester Stähle, innovative Korrosionsschutztechnologien und Durchbrüche in der Brandschutztechnologie schrittweise überwunden. Insbesondere unter dem Leitbild „Dual Carbon“ steht die Stahlkonstruktion mit ihren kohlenstoffarmen, umweltfreundlichen und recycelbaren Eigenschaften im Einklang mit dem Konzept des grünen Bauens. Innovative Technologien wie wärmebrückenfreie Systeme und modulare Bauweise weisen zudem in die zukünftige Richtung der Bauindustrialisierung.
Wenn die kalte Textur von Stahl perfekt mit architektonischer Kunst integriert wird und mechanische Ästhetik und Funktionalismus im Gleichgewicht sind, hat die Stahlkonstruktion das Material selbst längst übertroffen und ist zur zentralen Kraft der urbanen Raumtransformation geworden. Von Industrieanlagen bis hin zu Wahrzeichen, von Brückenprojekten bis hin zu Offshore-Plattformen – dieses „atmende Skelett“ schreibt in der Geschichte der Architektur weiterhin Legenden der Kombination von Steifigkeit und Flexibilität mit seiner unendlichen Anpassungsfähigkeit. Mit Blick auf die Zukunft werden Stahlkonstruktionen dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Materialwissenschaft und Bautechnologie die menschliche Raumvorstellung in einem breiteren Spektrum unterstützen und jedes Gebäude zu einem Zeichen der Zeit machen, in der Technologie und Ästhetik koexistieren.
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Veröffentlichungszeit: 16. April 2025