Analyse de la structure du cadre spatial et de la structure de la poutre
1. Structure du cadre spatial
1.1 Qu’est-ce qu’un cadre spatial?
Un cadre spatial est un cadre structurel tridimensionnel composé d’entretoises ou de tiges interconnectées disposées selon un motif géométrique. Typiquement, Ces structures forment une série de tétraèdres ou d’autres polyèdres et répartissent les charges uniformément dans toutes les directions. Les cadres spatiaux sont connus pour leur rapport résistance/poids élevé et leur capacité à couvrir de grandes portées sans supports internes.
1.2 Sélection de la structure du cadre spatial
Lors de la sélection d’une structure de cadre spatial, Tenez compte des facteurs suivants:
- Exigences en matière de portée et de charge: Convient aux grandes portées et aux charges lourdes car ils peuvent répartir efficacement le poids.
- Esthétique architecturale: Privilégié pour les projets nécessitant une, Design visuellement attrayant.
- Intégrité structurelle: Idéal pour les structures nécessitant une rigidité et une stabilité élevées.
- Complexité de la construction: Nécessite une fabrication et un assemblage précis, ce qui peut prendre du temps et coûter cher.
- Besoins d’entretien: Une inspection et un entretien réguliers des joints et des connexions sont nécessaires.
1.3 Sélection des matériaux pour la structure du cadre spatial
Le choix des matériaux pour une structure à ossature spatiale dépend de divers facteurs, y compris la résistance, poids, et conditions environnementales. Les matériaux courants comprennent:
- Acier: Offre une résistance et une durabilité élevées, ce qui le rend adapté aux grandes portées et aux charges lourdes.
- Aluminium: Léger et résistant à la corrosion, Idéal pour les structures en milieu corrosif.
- Matériaux composites: Utilisé pour son rapport résistance/poids élevé et sa résistance aux facteurs environnementaux.
1.4 Application spécifique de l’ingénierie de la structure de l’espace
Les structures à ossature spatiale sont utilisées dans une variété d’applications d’ingénierie, y compris:
- Bâtiments architecturaux: Aéroports, stades, salles d'exposition, et grands espaces publics.
- Bâtiments industriels: Entrepôts, Usines, et hangars d’avions.
- Structures spéciales: Dômes, auvents, et stations spatiales.
- Centres de transport: Terminaux d’autobus, Gares, et d’autres installations de transport en commun.
2. Structure de treillis de tuyau
2.1 Qu’est-ce qu’une structure en treillis?
Une structure en treillis est un cadre bidimensionnel composé d’unités triangulaires. Les membres, généralement droit, sont reliés à des nœuds ou à des articulations pour former des formes géométriques stables. Les fermes sont conçues pour supporter des charges principalement par des forces axiales (Tension et compression), ce qui les rend efficaces pour couvrir de grandes distances avec un minimum de matériau.
2.2 Application spécifique de l’ingénierie de la structure des fermes de tuyaux
Les structures de fermes de tuyaux sont spécialement conçues à l’aide de sections creuses circulaires (Tuyaux) en tant que membres. Ils sont utilisés dans diverses applications d’ingénierie, y compris:
- Ponts: Idéal pour couvrir de longues distances avec un minimum de matériau, Stabilité et résistance.
- Structures de toiture: Largement utilisé dans les stades, Arenas, salles d'exposition, et bâtiments industriels.
- Tours et mâts: Convient aux tours de communication, pylônes de transport d’électricité, et d’autres structures de grande hauteur.
- Caractéristiques architecturales: Utilisé dans les conceptions architecturales modernes pour son attrait esthétique et son efficacité structurelle.
Comparaison de la structure de la ferme de tuyau et de la structure du cadre spatial
Efficacité structurelle
- Cadre spatial: Offre une répartition supérieure de la charge en trois dimensions, ce qui le rend idéal pour les grandes portées et les formes architecturales complexes.
- Ferme de tuyau: Efficace pour la répartition bidimensionnelle de la charge, convient aux moyennes et grandes portées et aux applications simples.
Construction et montage
- Cadre spatial: Plus complexe et long à fabriquer et à assembler en raison de sa nature tridimensionnelle.
- Ferme de tuyau: Plus facile et plus rapide à construire avec des exigences de conception plus simples et moins de matériaux.
Applications esthétiques et architecturales
- Cadre spatial: Privilégié pour les projets nécessitant des, des conceptions visuellement saisissantes et des structures publiques à grande échelle.
- Ferme de tuyau: D’apparence utilitaire mais peut toujours être esthétique dans les conceptions architecturales, en particulier avec des fermes de tuyaux.
Coût et entretien
- Cadre spatial: Généralement plus cher en raison de la complexité de la fabrication et de l’assemblage. Nécessite un entretien régulier des joints et des connexions.
- Ferme de tuyau: Plus économique grâce à des processus de conception et de construction plus simples. La maintenance est axée sur l’intégrité des connexions et la prévention de la corrosion.
Les structures à ossature spatiale et les structures en treillis de tuyaux jouent un rôle important dans l’ingénierie et l’architecture. Les cadres spatiaux sont idéaux pour les grandes portées et les structures architecturales importantes en raison de leur répartition supérieure de la charge et de leur attrait esthétique. Fermes de tuyaux, d'autre part, offrent une solution plus simple et économique pour une large gamme d’applications, en particulier lorsque la facilité de construction et la rentabilité sont essentielles. Le choix entre les deux dépend des exigences spécifiques du projet, y compris la portée, charger, esthétique, et contraintes budgétaires.
L’utilisation de pieux tubulaires dans la construction de fondations est un choix populaire depuis de nombreuses années. Les pieux tubulaires sont utilisés pour transférer la charge d’une structure vers une structure plus profonde, couche de sol ou de roche plus stable.
Avantages des fermes de tuyaux L'utilisation de fermes de tuyaux dans la construction offre plusieurs avantages notables: Résistance et capacité de charge: Les fermes de tuyaux sont réputées pour leur rapport résistance/poids élevé. Les tuyaux interconnectés répartissent les charges uniformément, résultant en une structure robuste et fiable. Cela permet la construction de grandes portées sans avoir besoin de colonnes ou de poutres de support excessives..
La norme pour les tuyaux sans soudure transportant des fluides dépend du pays ou de la région dans laquelle vous vous trouvez., ainsi que l'application spécifique. Cependant, Certaines normes internationales largement utilisées pour les tuyaux sans soudure transportant des fluides sont: ASTMA106: Il s'agit d'une spécification standard pour les tubes sans soudure en acier au carbone destinés à un service à haute température aux États-Unis.. Il est couramment utilisé dans les centrales électriques, raffineries, et autres applications industrielles où des températures et des pressions élevées sont présentes. Il couvre les tuyaux de qualité A, B, et C, avec des propriétés mécaniques variables selon la nuance. API 5L: Il s'agit d'une spécification standard pour les conduites utilisées dans l'industrie pétrolière et gazière.. Il couvre les tubes en acier sans soudure et soudés pour les systèmes de transport par pipeline, y compris les tuyaux pour le transport du gaz, Eau, et de l'huile. Les tuyaux API 5L sont disponibles en différentes qualités, comme X42, X52, X60, et X65, en fonction des propriétés du matériau et des exigences de l'application. ASTMA53: Il s'agit d'une spécification standard pour les tuyaux en acier noir et galvanisés à chaud sans soudure et soudés utilisés dans diverses industries., y compris les applications de transport de fluides. Il couvre les tuyaux en deux qualités, A et B, avec des propriétés mécaniques et des utilisations prévues différentes. DEPUIS 2448 / DANS 10216: Il s'agit de normes européennes pour les tubes en acier sans soudure utilisés dans les applications de transport de fluides., y compris l'eau, gaz, et autres fluides. En savoir plus
Les tuyaux sans soudure transportant des fluides sont conçus pour résister à différents types de corrosion en fonction du matériau utilisé et de l'application spécifique.. Certains des types de corrosion les plus courants auxquels ces tuyaux sont conçus pour résister comprennent: Corrosion uniforme: C'est le type de corrosion le plus courant, où toute la surface du tuyau se corrode uniformément. Pour résister à ce type de corrosion, les tuyaux sont souvent fabriqués à partir de matériaux résistants à la corrosion, comme l'acier inoxydable ou doublé de revêtements protecteurs. Corrosion galvanique: Cela se produit lorsque deux métaux différents sont en contact l'un avec l'autre en présence d'un électrolyte., conduisant à la corrosion du métal le plus actif. Pour éviter la corrosion galvanique, les tuyaux peuvent être faits de métaux similaires, ou ils peuvent être isolés les uns des autres à l'aide de matériaux ou de revêtements isolants. Corrosion par piqûres: Les piqûres sont une forme localisée de corrosion qui se produit lorsque de petites zones à la surface du tuyau deviennent plus susceptibles d'être attaquées., conduisant à la formation de petites fosses. Ce type de corrosion peut être évité en utilisant des matériaux à haute résistance aux piqûres., tels que les alliages d'acier inoxydable avec du molybdène ajouté, ou en appliquant des revêtements de protection. Corrosion caverneuse: La corrosion caverneuse se produit dans des espaces étroits ou des espaces entre deux surfaces, tel En savoir plus
Écrans en fil de cale, également connu sous le nom d'écrans en fil profilé, sont couramment utilisés dans diverses industries pour leurs capacités de criblage supérieures. Ils sont construits à partir de fil de forme triangulaire,
2 7/8dans J55 K55, le tuyau de cuvelage de puits perforé est l'un des principaux produits de nous en acier, ils peuvent être utilisés pour l'eau, huile, champs de forage de puits de gaz. Les épaisseurs peuvent être fournies entre 5,51 et 11,18 mm en fonction de la profondeur du puits du client et des propriétés mécaniques requises.. Normalement, ils sont fournis avec un raccord fileté, comme NUE ou EUE, qui sera plus facile à installer sur le site. La longueur des tuyaux de tubage perforés de 3 à 12 m est disponible pour les différentes hauteurs des plates-formes de forage du client.. Le diamètre du trou et la zone ouverte sur la surface sont également personnalisés. Les diamètres de trous populaires sont de 9 mm, 12mm, 15mm, 16mm, 19mm, etc..
