Dans le secteur actuel de la construction, outre le coulage du béton, la construction de structures métalliques joue un rôle important. Il existe des milliers d’entreprises d’ingénierie spécialisées dans les structures métalliques en Chine, et l’ingénierie des structures métalliques est largement utilisée dans la construction mondiale, en particulier dans le développement des infrastructures industrielles. Les fondations sont indispensables à tout projet de construction, alors comment l’ingénierie des structures métalliques peut-elle favoriser le développement des infrastructures industrielles ? Quels travaux préparatoires doivent être effectués ?
Exigences relatives aux fondations des structures en acier dans le développement des infrastructures industrielles
Lors du développement d’infrastructures industrielles, la construction de structures métalliques ne convient pas aux fondations partiellement naturelles et partiellement artificielles basées sur une unité structurelle unifiée. Par conséquent, les fondations utilisées pour le développement d’infrastructures industrielles doivent présenter une stabilité absolue. Concernant la méthode de traitement des fondations, la densification est généralement adoptée ; l’autre méthode est la fondation profonde, c’est-à-dire que lorsque le bâtiment ne répond pas aux exigences de déformation et de résistance des fondations, le traitement des fondations peut être réalisé sur un sol pauvre.
Afin d’assurer le bon déroulement de la construction ultérieure de structures métalliques lors du développement d’infrastructures industrielles, il est nécessaire d’assurer la stabilité absolue des fondations. Des fondations parfaites peuvent non seulement favoriser la construction de structures métalliques lors du développement d’infrastructures industrielles, mais aussi garantir leur utilisation ultérieure en toute sécurité. C’est une base importante pour le développement d’infrastructures industrielles.
En tant que grand producteur d’acier, la Chine utilise depuis longtemps l’acier pour le développement de ses infrastructures industrielles et utilise l’acier pour la construction de ses usines. Plus précisément, on distingue les usines à structure métallique légère et les usines à structure métallique lourde.
Composants structurels des bâtiments industriels à ossature d’acier dans le développement des infrastructures industrielles
Dans le projet de développement des infrastructures de l’usine, la construction de bâtiments d’usine à structure en acier est principalement divisée en les parties suivantes :
- Pièces encastrées (boulons d’ancrage) : assurent la stabilité structurelle des bâtiments d’usine et servent d’éléments d’ancrage fondamentaux dans les installations industrielles à structure en acier lors du développement des infrastructures.
- Colonnes : Généralement construites à l’aide d’acier à section en H ou d’acier à section en C (généralement associé à des connecteurs en acier d’angle), formant la principale structure porteuse des usines à structure en acier dans les projets d’infrastructure industrielle.
- Poutres : généralement fabriquées à partir d’acier à section en C ou en H (avec une hauteur d’âme déterminée par les exigences de portée), définissant la capacité de charge des espaces intérieurs dans les bâtiments industriels à ossature en acier.
- Pannes : éléments en acier principalement à section en C ou en Z fournissant des systèmes de support de toit secondaires pour les bâtiments d’usine à structure en acier.
- Contreventement : éléments de tension en acier rond qui améliorent la stabilité structurelle globale dans la construction d’installations industrielles en acier.
- Revêtement : Deux principaux types : Panneaux ondulés simple paroi (tôles d’acier colorées) : Solution économique pour les projets d’infrastructure industrielle à petit budget. Panneaux composites sandwich : Offrent une isolation thermique (maintien de la stabilité de la température), un amortissement acoustique et une résistance au feu – idéal pour les installations ayant des exigences environnementales et fonctionnelles strictes.
Dans le développement d’infrastructures industrielles, le moule pour pilier de fondation en structure métallique est également appelé moule indépendant. De par son mode de production, le fond sert généralement de point de coulage du béton, puis les points d’appui sont soudés autour du moule. La base devant être équipée de pièces encastrées pour relier la structure métallique, le moule adopte la méthode du moulage inversé, basée sur de nombreux facteurs.
Conformément aux normes de personnalisation en vigueur, les panneaux et les nervures de renfort des assemblages vissés sont tous de modèles épaissis. Le choix du matériau doit être basé sur la taille du pilier de fondation en béton, puis le moule est assemblé et soudé selon les étapes de construction spécifiques. La taille du moule pour pilier de fondation préfabriqué en structure métallique est strictement déterminée en fonction de la taille du bâtiment industriel, car celle-ci détermine la résistance du pilier de fondation inférieur, assurant ainsi un soutien fiable pour le développement des infrastructures industrielles.
Principaux avantages des bâtiments à structure en acier dans le développement des infrastructures industrielles
Légèreté, haute résistance et grande portée : Bien que sa densité soit supérieure à celle des autres matériaux de construction, l’acier offre une résistance très élevée. Sous la même charge, le poids mort de la structure métallique est faible et permet de la transformer en structure de grande portée, particulièrement adaptée aux besoins d’espace importants liés au développement des infrastructures industrielles.
Délai de construction court : Les éléments de charpente du bâtiment industriel sont principalement préfabriqués en usine et installés après leur transport sur site. L’assemblage est facile, ce qui raccourcit considérablement le cycle de développement des infrastructures et réduit les coûts de construction.
Haute résistance au feu : Lorsque la température de surface de l’acier est inférieure à 150 °C, sa résistance varie peu. Au-delà de 150 °C, elle diminue significativement. Généralement, un revêtement ignifuge est appliqué à la surface de la structure métallique pour former un film protecteur et augmenter la résistance au feu du composant. Bien entendu, une division judicieuse des cloisons coupe-feu et l’utilisation de volets roulants coupe-feu sont également très importantes. Ces mesures garantissent la sécurité incendie des infrastructures industrielles.
Anti-infiltration et étanchéité : L’infiltration des eaux de pluie s’effectue principalement par les nœuds ou les interstices. Il est donc nécessaire de réaliser une protection anti-infiltration et une étanchéité optimales. Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser une fixation dissimulée après avoir installé un joint d’étanchéité au niveau de l’orifice de la vis, et d’utiliser du mastic ou de la soudure au niveau du chevauchement des panneaux. Il est préférable d’utiliser des panneaux de dimensions adaptées pour éliminer les chevauchements. De plus, un traitement d’étanchéité rigoureux est appliqué à différents nœuds afin de garantir que les équipements internes et la production du bâtiment ne soient pas perturbés par la pluie pendant le développement de l’infrastructure de l’usine.
Isolation phonique et conservation de la chaleur : Remplissez la toiture métallique de matériaux d’isolation phonique ou appliquez une peinture réfléchissante isolante thermique sur la surface des tuiles métalliques afin de créer un environnement de production propice au développement de l’infrastructure de l’usine et de réduire la consommation d’énergie.
Ventilation et refroidissement : En général, aucun équipement de chauffage de forte puissance n’est installé dans le bâtiment, le personnel est peu dense et il n’y a ni odeur ni poussière, ce qui permet d’utiliser un ventilateur de toit. Pour les usines à structure en acier avec des structures plus hautes et des portées plus grandes, il est préférable d’installer un grand ventilateur d’extraction sur le toit pour évacuer l’air vers l’extérieur ; former une pression négative intérieure ; presser une grande quantité d’air frais dans l’atelier de tout autour de l’atelier pour former une convection d’air ; l’effet est meilleur, répondant aux besoins de ventilation de différents types d’usines dans le développement de l’infrastructure de l’usine.
Bon éclairage : Installez des puits de lumière ou des fenêtres à des endroits précis du toit afin d’apporter suffisamment de lumière naturelle pour le développement des infrastructures de l’usine et d’économiser l’électricité nécessaire à l’éclairage. Cependant, la durée de vie du puits de lumière et sa coordination avec le panneau de toiture doivent également être prises en compte, et les joints doivent être étanches.
Normes de propriétés mécaniques pour l’acier de construction dans le développement d’installations industrielles
Dans le développement de l’infrastructure de l’usine, l’acier utilisé pour la structure en acier doit avoir les propriétés suivantes :
- Résistance accrue. Autrement dit, la résistance à la traction et la limite d’élasticité sont relativement élevées. Une limite d’élasticité élevée permet de réduire la section transversale, diminuant ainsi le poids mort, économisant ainsi de l’acier et réduisant les coûts. Une résistance à la traction élevée peut accroître la sécurité de la structure et assurer sa stabilité lors du développement des infrastructures industrielles.
- Capacité de déformation suffisante. Autrement dit, bonne plasticité et ténacité. Une bonne plasticité signifie que la déformation avant la destruction de la structure est plus marquée, évitant ainsi le risque de destruction brutale. La déformation plastique permet également d’ajuster la contrainte maximale locale pour la rendre plus douce. Une bonne ténacité signifie qu’une plus grande quantité d’énergie est absorbée lors de la destruction sous charge dynamique et réduit également le risque de rupture fragile. Pour les structures de conception plastique et les structures en zones sismiques, la capacité de déformation de l’acier est particulièrement importante, garantissant le développement d’infrastructures industrielles capables de faire face à des conditions de travail complexes.
- Excellentes performances de mise en œuvre. Adapté aux transformations à froid et à chaud, il présente une bonne soudabilité. Grâce à ces procédés, il n’a aucun effet négatif significatif sur la résistance, la plasticité et la ténacité, ce qui facilite la production et l’installation de structures en acier pour le développement des infrastructures industrielles.
De plus, en fonction des conditions de travail spécifiques des structures lors du développement de l’infrastructure de l’usine, il est nécessaire de prêter attention aux paramètres de l’acier en termes d’adaptation aux basses températures, à la corrosion atmosphérique et aux charges élevées.
Technologies clés des structures en acier dans le développement des infrastructures industrielles
Technologie des structures à ossature spatiale : Dans le développement des infrastructures industrielles, les structures à ossature spatiale offrent des avantages tels que la légèreté, une grande rigidité, un design esthétique et une rapidité de construction. Les structures telles que les fermes à plaques sphériques, les fermes multicouches à section variable et les coques utilisant des tubes d’acier sont les formes structurelles les plus utilisées dans les applications de structures spatiales en acier en Chine. Ces structures se caractérisent par une grande rigidité spatiale et une faible consommation d’acier. Elles sont conformes aux réglementations de conception, de construction et d’inspection, et peuvent fournir des plans CAO complets. Outre les structures en grille, les structures spatiales comprennent également les fermes et les fermes tubulaires de forme irrégulière, qui répondent aux besoins de grandes portées et de structures spatiales spéciales dans le développement des infrastructures industrielles.
Technologie des structures en acier léger : Grâce à cette nouvelle forme structurelle composée d’une structure de paroi et de toit en tôle d’acier claire, elle est largement utilisée dans le développement des infrastructures industrielles. Le système de structure métallique légère est composé de poutres de paroi en H à parois minces de grande section et de pannes de toiture soudées ou laminées à partir de tôles d’acier de 5 mm ou plus. Il est également doté d’un système de support flexible en acier rond et d’assemblages boulonnés haute résistance. L’espacement des poteaux peut varier de 6 à 9 m, la portée peut atteindre 30 m ou plus, la hauteur peut dépasser dix mètres, la consommation d’acier peut atteindre 20 à 30 kg/m² et des engins de levage légers peuvent être installés. Des procédures de conception standardisées et des entreprises de production spécialisées sont désormais en place, offrant une excellente qualité de produit, une installation rapide, un faible poids, un faible investissement et une construction insensible aux facteurs environnementaux. C’est un choix idéal pour les bâtiments industriels légers dans le développement d’infrastructures industrielles.
Technologie de structure composite acier-béton : la structure porteuse à poutres et poteaux composée d’acier ou de profilés en acier et d’éléments en béton est une structure composite acier-béton dont le champ d’application dans le développement d’infrastructures industrielles est en pleine expansion. La structure composite présente les avantages de l’acier et du béton : une résistance globale élevée, une bonne rigidité et une bonne performance sismique. L’utilisation d’une structure extérieure en béton améliore la résistance au feu et à la corrosion. Les composants structuraux composites permettent généralement de réduire la quantité d’acier de 15 à 20 %. Les dalles de plancher combinées et les composants en béton tubulaire en acier présentent également l’avantage de nécessiter peu ou pas de coffrage, d’être faciles et rapides à construire et d’offrir un fort potentiel de promotion. Elles conviennent aux poutres, poteaux et dalles de plancher des immeubles de grande hauteur ou de plusieurs étages supportant de lourdes charges, notamment dans le cadre du développement des infrastructures industrielles, ainsi qu’aux poteaux et dalles de plancher des bâtiments industriels.
Assemblage boulonné haute résistance et technologie de soudage : Les boulons haute résistance transmettent les contraintes par frottement et sont composés de trois éléments : boulons, écrous et rondelles. L’assemblage boulonné haute résistance présente les avantages suivants : simplicité de construction, flexibilité de démontage, capacité portante élevée, bonne résistance à la fatigue, autoblocage et sécurité élevée. Il a remplacé le rivetage et le soudage partiel dans la production et l’installation de structures en acier pour le développement des infrastructures industrielles et est devenu le principal moyen d’assemblage. Les composants en acier fabriqués en atelier doivent utiliser les technologies de soudage automatique à l’arc submergé et de soudage sous laitier électroconducteur. Le soudage semi-automatique et le soudage sous gaz de protection doivent être utilisés lors de l’installation et de la construction sur site afin de garantir la qualité et la fiabilité des assemblages de structures en acier dans le développement des infrastructures industrielles.
Technologie de protection des structures en acier : La protection des structures en acier dans le développement des infrastructures industrielles comprend la prévention des incendies, de la corrosion et de la rouille. Généralement, après un traitement ignifuge, aucun traitement antirouille n’est requis, mais un traitement anticorrosion reste requis dans les bâtiments exposés à des gaz corrosifs. Lors de la construction, des revêtements et une épaisseur de revêtement appropriés doivent être sélectionnés en fonction du type de structure en acier, des exigences de résistance au feu et des exigences environnementales afin de prolonger la durée de vie des structures en acier dans le développement des infrastructures de l’usine.
Résumer
Les structures en acier sont devenues un choix idéal pour le développement d’infrastructures industrielles modernes grâce à leurs excellentes propriétés mécaniques, leur mode de construction efficace, leur durabilité exceptionnelle et leur excellente compatibilité avec les technologies intelligentes.
XTD Steel Structure est profondément impliquée dans le secteur depuis plus de 20 ans et possède une riche expérience en ingénierie. Des hangars de grande portée aux usines de machines lourdes, en passant par les infrastructures civiles et les immeubles de grande hauteur en béton, elle propose à ses clients des solutions personnalisées basées sur les meilleures technologies de fabrication mondiales pour aider les entreprises à construire des espaces industriels modernes pour l’avenir.
