4. Kablo-Membran Yapısı - Mimari Modellemede Esnek Bir Öncü

Ssistem Kompozisyonu ave Kuvvet Taşıma Prensibi
Yüksek mukavemetli çelik yapı kabloları (φ12-φ100), gerilmiş membran malzemeler (PTFE membran/ETFE membran) ve destekleyici çelik yapılardan (direkler/dairesel kirişler) oluşan bu yapı, ön gerilimle kararlı bir hiperboloid şekli oluşturur. Membran malzemesi yalnızca 0,5-1,5 mm kalınlığındadır ve öz ağırlığı 1 kg/m²'den azdır, ancak çekme dayanımı 50-150 MPa'ya ulaşabilir. Kablo ağıyla birlikte kullanıldığında, 200 metreden fazla desteksiz açıklıklara ulaşabilir.

Yenilikçi Uygulama Alanları
Peyzaj mimarisi: çelik yapılar Stadyum kanopileri (Şanghay Stadyumu'nun güneşliği gibi), ticari meydan kanopileri.
Ekolojik mimari: Çelik yapılar Botanik bahçesi seraları (İngiltere'deki Eden Projesi), doğal aydınlatmayı elde etmek için ETFE membranların yüksek ışık geçirgenliğinden (%95) yararlanıyor.
Geçici yapılar: Çelik yapılar Büyük sergi salonları (Dünya Fuarı Ulusal Pavyonları), sökülebilir ve tekrar kullanılabilir (membran malzeme kullanım ömrü: 15-30 yıl).

Seçim İçin Temel Hususlar
Membran malzeme seçimi: PTFE membranlar (kendi kendini temizleyen, zorlu hava koşullarına dayanıklı) kalıcı çelik yapılar için uygundur; PE membranlar (uygun maliyetli) geçici tesisler için uygundur.
Yük koşulları: Aşırı hava koşullarında membran yüzey gerilimi kontrol edilmelidir (tayfun bölgelerinin 1,2 kPa rüzgar basıncına, karlı bölgelerin 1,0 kPa kar yüküne dayanıklı olması gerekir).
Şekil bulma tasarımı: 3B modelleme yoluyla membran yüzey eğriliğini belirleyin, suyun birikmesini ve "su cepleri oluşmasını önlemek için %5'ten fazla bir drenaj eğimi sağlayın.

5. Boru Kafes Yapısı - Endüstri ve Köprülerde Sınır Ötesi Bir Oyuncu

Yapısal Özellikler ve Malzeme Avantajları
Kesişen kaynaklı bağlantılarla (çelik yapılarda elemanların doğrudan kesişmesi ve kesilmesi) veya körük levhalarıyla bağlanan dairesel çelik borular (çelik yapılarda dikişsiz borular/düz dikişli borular) kullanılarak, kafes tipi bir kuvvet taşıyıcı sistem oluşturulur. Çelik boru kesitinin eğilme sertliği, H kesitli çelikten %30-%50 daha yüksektir ve kapalı kesit mükemmel korozyon önleme performansına (galvanizlemeden sonra 50 yıla kadar hizmet ömrü) sahiptir, bu da onu özellikle nemli/aşındırıcı ortamlar için uygun hale getirir.

Çeşitlendirilmiş Uygulama Senaryoları
Sanayi atölyeleri: 30 tondan fazla askıda yük taşıma kapasitesine sahip ağır makine çelik konstrüksiyon fabrikalarının çatıları (açıklığı 40-60 metre).
Köprü mühendisliği: 150 metreye kadar açıklığa sahip karayolu kafes çelik yapı köprüleri (Wuhan Gutian Köprüsü gibi), beton köprülerden %60 daha hafiftir.
Sergi binaları: Dikdörtgen boru kafeslerle basit doğrusal estetik elde edilen geniş açıklıklı çelik konstrüksiyon sergi salonları (Kanton Fuarı Pavyonu).

Seçim İçin Teknik Özellikler
Truss formu: Kısa açıklıklar (<30 metre) için üçgen kafesler, orta açıklıklar için trapez kafesler ve uzun açıklıklar için paralel kiriş kafesleri (düğüm standardizasyonunu kolaylaştırır).
Web eleman dizilimi: Elemanların aşırı incelik oranına (basınç elemanları λ≤150, çekme elemanları λ≤300) meydan vermemek için panel uzunluğu 1,5-3 metre arasında kontrol edilmelidir.
Bağlantı teknolojisi: Kesişen bağlantıların CNC kesişen hat kesme makineleri ile işlenmesi ve kaynak kalitesinin sağlanması için branşman boruları ile ana borular arasındaki açının ≥30° olması gerekir.

Beş Adımda Seçim Kararı - Yeni Başlayanlar İçin Pratik Bir Kılavuz

Açıklık derecelerini açıklığa kavuşturun:
Küçük açıklık (<30 metre): Hafif çelik yapı portal çerçeve (ekonomiye öncelik).
Orta açıklık (30-60 metre): Çelik çerçeve/boru kafes (işlev ve maliyet arasında denge).
Geniş açıklık (s>60 metre): Çelik yapılardan oluşan ızgara/kablo-membran yapısı (mekansal performansa bağlı).

Yük özelliklerini analiz edin:
Statik yük hakimiyeti (çatı yükü): Öncelik şebeke/kafes.
Dinamik yük hakimiyetinde (vinç/deprem): Çelik çerçeveye öncelik (iyi süneklik).
Rüzgar/kar yüküne duyarlı: Kablo-membran Çelik yapıların ön gerilimli tasarımla güçlendirilmesi gerekir.

Eşleştirme oluşturma işlevleri:
Esnek bölme gereksinimleri: Çelik çerçeve (küçük kiriş ve kolon kesitleri, yüksek alan kullanımı).
Görsel şeffaflık gereksinimleri: çelik yapılar Kablo-membran yapısı (membran malzemesi ışık geçirgenliği isteğe bağlı %20-%90).
Ağır ekipman yatağı: çelik konstrüksiyonlar Boru kafes (yüksek sertlik avantajı).

İnşaat koşullarını göz önünde bulundurun:
Fabrika ön üretim oranı: Cıvatalı küresel ızgaralar (%80 fabrika işleme) prefabrik çelik yapıların inşası için uygundur.
Yerinde kaldırma kapasitesi: Çok büyük bileşenler (örneğin 50 tonluk çelik yapı kirişleri) 500 tonluk vinçler gerektirir.

Dengeli ekonomik göstergeler:
Referans birim maliyeti: Hafif çelik portal çerçeve (800-1200 yuan/㎡) < çelik çerçeve (1500-2500 yuan/㎡) < boru kafes (2000-3000 yuan/㎡) < çelik ızgara (2500-4000 yuan/㎡) < kablo-membran çelik yapılar (3000-8000 yuan/㎡).

Çelik yapıların cazibesi, kuvvet ve biçimin mükemmel uyumunda yatar - farklı çelik yapı formları yalnızca mekanik yasaların ürünü değil, aynı zamanda mimari yaratıcılığın da taşıyıcılarıdır. Yeni başlayanlar şunu unutmamalıdır: En iyi çelik yapı diye bir şey yoktur, sadece en uygun olanı vardır. Açıklık, yük ve işlevin üç boyutlu eşleştirilmesi, inşaat koşulları ve ekonomik göstergelerle birleştirildiğinde, gerçek projelerde bilimsel kararlar alınabilir.