Staalconstructie versus cementconstructie: 9 verschillen die u moet weten

Staal wordt beschouwd als een milieuvriendelijk bouwmateriaal vanwege de recyclebare eigenschappen. De ontwikkeling van urbanisatie en de constructie vanhoge stalen gebouwenbevorderen voortdurend de ontwikkeling van de staalstructuurconstructiemarkt. De voordelen van een hoge sterkte-gewichtsverhouding, in staat zijn om grote belastingen te dragen en te weerstaanlangdurige stalen gebouwenen hoogbouw. Volgens de gegevens van Grand View Research bedroeg de mondiale markt voor staalconstructies en staalconstructieproducten in 2023 $113.370 miljoen.

Waarom nemen staalstructuren een toenemend aandeel in de moderne economie en de samenleving? Wat zijn de verschillen tussen stalen structuren en betonstructuren? In dit artikel zullen we de verschillen in 9 belangrijke aspecten benadrukken.

	Staalstructuur	Betonnen structuur
Ontwerp en flexibiliteit	Grote overspanning en complex ontwerp	Korte spanwijdte en eenvoudig ontwerp
Gemeenschappelijke structurele vorm	Frame + stalen steun	Frame + schuifwand
Grootte van kolommen	40 cm (gemeenschappelijke maat)	70 cm (gewone maat)
Gewicht van het gebouw	0.6-0.8t/m2	1.0-1.5t/m2
Leven in dienst	50-70 jaar	50-100 jaar
Duurzaamheid	Anticorrosiebehandeling nodig	Inherent duurzaam
Vuurvaste prestaties	Brandbescherming nodig	Vuurvast
Bouwperiode	Snel	Langzaam
Recycleerbaarheid

1. Ontwerp en flexibiliteit

De ontwerpflexibiliteit van stalen gebouwen is superieur aan die van betonnen gebouwen. Dit komt door het feit dat stalen constructiedelen relatief licht van gewicht zijn en kunnen worden verbonden door middel van lassen of bouten. Het is ook geschikt voor complexe rondingen en gevormde structurele ontwerpen zoals het National Stadium (ook wel Bird's Nest genoemd). Betonnen gebouwen zijn echter zwaarder en stabieler, dus worden ze meestal ontworpen met regelmatige vormen, zoals rechthoeken en vierkanten, en is er heel weinig ruimte voor structurele veranderingen in betonnen gebouwen.

Spanbereik

Stalen structuur is geschikt voor langdurige fabrieksgebouwen, die voldoende ruimte kunnen bieden voor het voorkomen van grote apparatuur en de apparatuur van productielijnen. De spanwijdte van een stalen structuurgebouw of plant kan in het algemeen tientallen meters of honderden meters bereiken. De overspanning van grote stalen structurele vliegtuighangars kan bijvoorbeeld ongeveer 100-150 meter bereiken.

Integendeel, in het geval van grote overspanningen, nemen de buigmomenten en afschuifkrachten waaraan de betonstructuur wordt onderworpen snel toe. Daarom komt het vaker voor dat betonstructuren overspanningen van minder dan 30 meter hebben.

2. Gemeenschappelijke structurele vorm

De gebruikelijke structurele vorm van een staalconstructie is een stalen frameconstructie plus een steunconstructie, die meestal bestaat uit H-stalen balken, dwarsstalen kolommen, stalen dooskolommen en andere structurele onderdelen. De betonconstructie neemt meestal de framestructuur en de vorm van de schuifwandstructuur aan.

3. Grootte van kolommen

Voor algemene gebouwen is de kolombreedte van de staalconstructie kleiner dan die van een betonconstructie. Dit komt door de hoge sterkte van staal en uniforme materiaaleigenschappen. Onder dezelfde omstandigheden kan de sectiegrootte kleiner worden gemaakt. In een kantoorgebouw met meerdere verdiepingen is de breedte van de stalen kolom bijvoorbeeld over het algemeen 40 cm. Als de structuur van gewapend beton wordt gebruikt, moet de kolombreedte minimaal 65 cm bedragen.

Stalen doos kolommen

Betonnen kolommen

4. Gewicht van gebouwen

Het is duidelijk dat onder hetzelfde bouwoppervlak, vergeleken met betonnen gebouwen, het eigengewicht van staalconstructies met 40% kan worden verminderd, wat ook betekent dat de basiskosten aanzienlijk kunnen worden bespaard.

5. Levensduur

Er zijn veel factoren die de levensduur van een gebouw beïnvloeden. Over het algemeen bedraagt ​​de levensduur van een staalconstructief gebouw ongeveer 50-70 jaar. De levensduur van betonnen gebouwen is langer, ongeveer 50-100 jaar. Betonnen gebouwen hebben de voordelen van uitstekende algehele stabiliteit, sterke corrosieweerstand en brandwerendheid.

Hoe gebouwen met stalen constructies onderhouden?

Regelmatig onderhoud is een belangrijke maatregel om de levensduur van stalen structuren te verlengen. Professionals zijn verplicht om regelmatige inspecties uit te voeren, vuil en stof schoon te maken en anti-corrosie-coatings op stalen structuren te repareren.

Trouwens,SYNERGIEZorg voor staalstructuuroppervlakbehandeling omvatten schotstraal (SA2,5 graad), schilderen (dikte groter dan of gelijk aan 125 μm), hete dip gegalvaniseerd (dikte groter dan of gelijk aan 85 urn).

Schot stralen (SA 2.5)

Schilderen

HDG

6. Duurzaamheid

Op het gebied van duurzaamheid presteren staalconstructies niet erg goed. Dit komt omdat de duurzaamheid van de staalconstructie gebaseerd is op externe beschermingsmaatregelen, terwijl de betonconstructie gebaseerd is op de duurzaamheid van het beton zelf.

Voor staalconstructies zoalsOffshore stalen platformsofstaalstructuurBruggenblootgesteld aan natte omgevingen, is oppervlaktebehandeling zoals spuitlakken of thermisch verzinken nodig om corrosie te voorkomen.

Betonstructuren moeten kraken voorkomen en regelen, zodra de scheur het toegestane bereik van de code overschrijdt, zal de stalen balk te wijten zijn aan het ontbreken van betrouwbare bescherming van beton en vatbaar voor roest.

7. Brandveilige prestaties

De betonconstructie heeft geen extra brandbeveiligingsmaatregelen nodig en kan de brand zelf isoleren. Omdat de grondstoffen die worden gebruikt in gebouwen met staalconstructies meestal staal zijn, is de brandwerendheidstijd kort, dus het is noodzakelijk om aan brandbeveiliging te doen. Voor staalconstructiefabrieken kunnen wij glaszijde- en steenwolwandpanelen voorzien van brandwerendheid.

8. Bouwperiode

Voor gebouwen met stalen structuur, of het nu stalen structuurfabrieken of bruggen en andere infrastructuur zijn, is de bouwperiode meer tijdbesparend dan die van betonstructuren. De stalen structuur kan worden geprefabriceerd in de fabriek en het afgewerkte of semi-voltooide product kan naar de site worden getransporteerd voor installatie, zonder het tijdrovende onderhoud zoals cement.

9. Recycleerbaarheid

Staal is het meest gerecyclede materiaal op aarde. Vanuit het perspectief van de ontwikkeling op lange termijn is recycleerbaarheid het voordeel van een staalconstructie. Structurele stalen componenten kunnen worden gesmolten, omgevormd en hergebruikt in nieuwe producten, waardoor de impact op het milieu wordt geminimaliseerd. Daarentegen is de recycling van betonnen gebouwen een uitdaging, en is de recyclingefficiëntie laag en het energieverbruik hoog.