อาคารสำนักงานโครงสร้างเหล็กมอบความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่น

บริษัทสมัยใหม่ต้องการพื้นที่สำนักงานที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพ อาคารสำนักงานโครงสร้างเหล็กตอบโจทย์ความต้องการนี้ได้ด้วยประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งและการก่อสร้างที่รวดเร็ว โครงการจำนวนมากใช้โครงสร้างเหล็กในอาคารขนาดตั้งแต่ 500 ตารางเมตรถึง 20,000 ตารางเมตร

โครงสร้างเหล็ก?

โครงเหล็กโครงสร้างเหล็กช่วยรองรับพื้นที่โล่งขนาดใหญ่ สำนักงานหลายแห่งต้องการช่วงกว้าง 10 ถึง 20 เมตรโดยไม่มีเสาภายใน คานเหล็กสามารถรับช่วงกว้างเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย คานคอนกรีตเสริมเหล็กมักต้องการความลึกมากกว่าสำหรับช่วงกว้างเดียวกัน เหล็กช่วยให้การออกแบบมีน้ำหนักเบา คานเหล็กหลายชนิดมีน้ำหนักเบากว่าคานคอนกรีตถึง 20% ในการใช้งานที่คล้ายคลึงกัน

โครงสร้างเหล็กช่วยเร่งการก่อสร้าง คนงานประกอบชิ้นส่วนเหล็กในสถานที่ก่อสร้างด้วยความแม่นยำสูง โครงการอาคารสำนักงานขนาดกลางหลายแห่งสร้างเสร็จภายใน 30 ถึง 60 วัน โครงสร้างคอนกรีตมักใช้เวลานานกว่าถึง 60% เพราะต้องรอให้คอนกรีตแข็งตัว โครงสร้างเหล็กช่วยลดงานเปียกในสถานที่ก่อสร้าง นอกจากนี้ยังช่วยลดฝุ่นและเสียงรบกวนอีกด้วย

โครงสร้างเหล็กมีความทนทานต่อแผ่นดินไหวได้ดี ข้อต่อเหล็กหลายจุดสามารถเสียรูปได้โดยไม่พังทลาย การทดสอบแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเหล็กสามารถดูดซับพลังงานได้มากกว่าโครงสร้างคอนกรีตถึง 15% ถึง 25% ซึ่งช่วยปกป้องอาคารในระหว่างการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง ด้วยเหตุนี้ ย่านสำนักงานหลายแห่งในเขตที่มีความเสี่ยงต่อแผ่นดินไหวจึงเลือกใช้เหล็กเป็นโครงสร้างหลัก

เหล็กกล้าช่วยรองรับการเปลี่ยนแปลงในระยะยาว บริษัทหลายแห่งมักเปลี่ยนผังอาคารทุกๆ สามถึงห้าปี เสาเหล็กช่วยให้การเคลื่อนย้ายผนังกั้นทำได้ง่ายขึ้น ระบบพื้นรองรับสายเคเบิลเพิ่มเติมได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ความยืดหยุ่นนี้ช่วยลดต้นทุนการปรับปรุงในอนาคตได้ 10% ถึง 30%

วัสดุ

อาคารสำนักงานโครงสร้างเหล็กใช้วัสดุหลายชนิด โครงสร้างหลักใช้เหล็กรูปตัว H หรือเหล็กกล่อง เหล็กรูปตัว H มักมีความแข็งแรงระดับ Q235 หรือ Q345 เสาโดยทั่วไปรับน้ำหนักได้ประมาณ 1500 กิโลนิวตัน คานพื้นมักรับน้ำหนักได้ประมาณ 500 กิโลนิวตัน

ระบบพื้นใช้แผ่นเหล็กและคอนกรีตทับหน้า แผ่นเหล็กส่วนใหญ่ทำจากเหล็กชุบสังกะสีหนา 0.8 มม. ถึง 1.2 มม. แผ่นเหล็กหนึ่งตารางเมตรมีน้ำหนักประมาณ 8-12 กก. คนงานจะเทคอนกรีตหนา 80-120 มม. ทับบนแผ่นเหล็ก เพื่อสร้างคุณสมบัติรวมและเพิ่มความแข็งแรง

วัสดุที่ใช้ทำผนังมีหลากหลาย สำนักงานหลายแห่งใช้โครงเหล็กน้ำหนักเบาประกบด้วยแผ่นยิปซัม โดยทั่วไปแผ่นยิปซัมชั้นเดียวจะมีความหนาประมาณ 12 มิลลิเมตร บางอาคารใช้ผนังกระจก ระบบเหล่านี้ใช้กระจกนิรภัยหนา 6 ถึง 12 มิลลิเมตร โดยมีกรอบอะลูมิเนียมยึดแผ่นกระจกไว้ระบบผนังแผ่นแซนด์วิชก็เป็นตัวเลือกที่ดีเช่นกัน

ระบบหลังคาใช้แผ่นแซนด์วิชหรือแผ่นเหล็กที่มีฉนวนกันความร้อน แผ่นแซนด์วิชโพลียูรีเทน (PU) มักใช้โฟมหนา 50 มม. ถึง 100 มม. ความหนาแน่นของโฟมมักอยู่ที่ 38 กก./ลบ.ม. ถึง 42 กก./ลบ.ม. ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมอุณหภูมิ

วัสดุหุ้มภายนอกอาคารมักใช้แผ่นอลูมิเนียม แผ่นหิน หรือระบบกระจก แผ่นอลูมิเนียมมักมีความหนาถึง 3 มิลลิเมตร ส่วนแผ่นหินหลายชนิดมีความหนาถึง 20 มิลลิเมตร วัสดุเหล่านี้มีอายุการใช้งานยาวนานและมีรูปลักษณ์ที่ดี

ระบบข้อต่อใช้สลักเกลียวความแข็งแรงสูง สลักเกลียว M20 และ M24 ยังคงใช้กันทั่วไป สลักเกลียวหลายตัวรับแรงดึงได้ใกล้ 100 ถึง 150 กิโลนิวตัน การเชื่อมยังช่วยรองรับชิ้นส่วนสำคัญต่างๆ ความลึกของการเชื่อมมักอยู่ที่ 6 ถึง 10 มิลลิเมตร

ข้อดี

อาคารสำนักงานโครงสร้างเหล็กมีข้อดีมากมาย โครงสร้างมีน้ำหนักเบา โครงเหล็กมักมีน้ำหนักเบากว่าโครงคอนกรีตถึง 30% ถึง 40% ซึ่งช่วยลดต้นทุนฐานราก ฐานรากหลายแห่งใช้คอนกรีตน้อยลงถึง 15% ถึง 25%

อาคารจะมีความแข็งแรงสูงขึ้น เสาเหล็กรับน้ำหนักได้มากโดยมีขนาดเล็กกว่า เสาเหล็กมักมีขนาด 300 มม. x 400 มม. ในขณะที่เสาคอนกรีตสำหรับรับน้ำหนักเท่ากันมักต้องมีขนาด 600 มม. x 600 มม. เสาขนาดเล็กกว่าทำให้มีพื้นที่ภายในมากขึ้น สำนักงานหลายแห่งได้รับพื้นที่ใช้สอยเพิ่มขึ้น 5% เมื่อใช้เสาเหล็ก

อาคารเหล็กมีความทนทานต่อไฟได้ดีหากมีการป้องกันที่เหมาะสม การเคลือบสารกันไฟจะเพิ่มความหนาให้กับพื้นผิวเหล็ก 2 ถึง 5 มิลลิเมตร ทำให้มีความทนทานต่อไฟได้นาน 1.5 ถึง 2 ชั่วโมง มาตรฐานอาคารสำนักงานหลายแห่งใช้ระดับนี้

เหล็กช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม ชิ้นส่วนเหล็กจำนวนมากมาจากแหล่งรีไซเคิล โรงงานบางแห่งใช้เหล็กรีไซเคิล 30% ถึง 60% ในการผลิต นอกจากนี้ คนงานยังสามารถรีไซเคิลเหล็กได้เมื่อมีการดัดแปลงอาคาร ซึ่งช่วยลดของเสีย

เหล็กเป็นวัสดุที่ช่วยให้การก่อสร้างเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ชิ้นส่วนเหล็กจำนวนมากถูกส่งมาในรูปแบบสำเร็จรูป ซึ่งช่วยลดของเสียในสถานที่ก่อสร้างได้ถึง 50% เมื่อเทียบกับการใช้คอนกรีต เมืองหลายแห่งจึงนิยมใช้วิธีนี้เพื่อลดฝุ่นละออง

โครงสร้างเหล็กช่วยให้สามารถสร้างช่วงกว้างได้ อาคารจึงสามารถมีห้องประชุมที่กว้างขึ้นหรือพื้นที่ทำงานแบบเปิดโล่งได้ นักออกแบบหลายคนใช้ช่วงกว้าง 9 ถึง 12 เมตรสำหรับพื้นที่สำนักงานสมัยใหม่ ซึ่งช่วยเพิ่มความสะดวกสบายและอิสระในการจัดวางผัง

ผลการปฏิบัติงานและพฤติกรรมระยะยาว

อาคารสำนักงานโครงสร้างเหล็กแสดงให้เห็นถึงตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่แข็งแกร่ง โครงสร้างมีความแข็งแรงดี คานเหล็กหลายชิ้นมีค่าการโก่งตัวต่ำกว่า L/250 ถึง L/350 ซึ่งช่วยลดการสั่นสะเทือนและเพิ่มความสะดวกสบาย

อาคารนี้ทนทานต่อแรงลมได้ดี อาคารสำนักงานขนาดกลางมักเผชิญกับแรงดันลมประมาณ 0.5 kN/m² ถึง 0.8 kN/m² โครงเหล็กสามารถรับแรงเหล่านี้ได้อย่างสบาย ระบบค้ำยันใช้ท่อเหล็กหรือแท่งเหล็ก โดยทั่วไปแล้วแท่งค้ำยันจะรับแรงดึงได้ 100 kN ถึง 200 kN

อาคารเหล็กสามารถควบคุมอุณหภูมิได้ดีด้วยฉนวนกันความร้อนที่ดี แผ่นโพลียูรีเทน (PU) หนา 50 มม. มักมีค่า U ใกล้เคียง 0.30 วัตต์/ตร.ม.·เคลวิน ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานในพื้นที่สำนักงานได้ 10% ถึง 20%

ประสิทธิภาพด้านเสียงดีขึ้นด้วยผนังหลายชั้น แผ่นยิปซัมและฉนวนใยแก้วช่วยลดเสียงได้ 40 ถึง 50 เดซิเบล ทำให้สามารถทำงานได้อย่างเงียบสงบ ห้องประชุมหลายแห่งใช้ผนังสองชั้นเพื่อให้ได้ค่าการลดเสียงที่สูงยิ่งขึ้น

ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาในระยะยาวอยู่ในระดับต่ำ โครงเหล็กจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบทุกๆ สามถึงห้าปี โครงเหล็กหลายๆ แบบแสดงให้เห็นการเกิดสนิมต่ำกว่า 0.1 มิลลิเมตรต่อปี หากมีการเคลือบผิวที่ดี การเคลือบสังกะสีมาตรฐานที่ 275 กรัม/ตารางเมตร สามารถปกป้องเหล็กได้นานกว่า 25 ปี

บริษัท Harbin Dong`an Building Sheets เป็นผู้ผลิตผลิตภัณฑ์โครงสร้างเหล็กชั้นนำในประเทศจีน บริษัทฯ ได้ดำเนินโครงการวิศวกรรมโครงสร้างเหล็กหลายร้อยโครงการทั่วโลกและมีประสบการณ์มากมาย ทีมออกแบบที่แข็งแกร่งและอุปกรณ์การผลิตที่ทันสมัย ​​เช่น เครื่องตัดเลเซอร์และเครื่องเจาะ CNC 3 มิติ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการออกแบบที่เหมาะสมและการประมวลผลชิ้นส่วนที่แม่นยำจะช่วยประหยัดต้นทุนและเวลาในการก่อสร้างได้มากขึ้น