Sismik Performans
1. Hafif ve Yüksek - Dayanım, Sismik Etkiyi Azaltır
Çelik Yapı binaları ağırlıklı olarak çelikten oluşmaktadır. Çelik yüksek mukavemete sahiptir. Aynı taşıma kapasitesi gereksinimlerini karşılamak için, çelik yapılı bir binanın kendi ağırlığı, geleneksel beton yapınınkinin yaklaşık yarısı kadar, hatta daha hafiftir. Sismik etki hesaplama formülüne göre sismik kuvvet bina kütlesi ile orantılıdır. Daha hafif olan kendi - ağırlığı, deprem sırasında çelik yapı binalarındaki sismik etkiyi önemli ölçüde azaltarak yapısal hasar riskini azaltır. Örneğin, aynı sismik yoğunluğa sahip bölgelerde, çelik yapılı bir konutun üzerindeki sismik kuvvet, betonarme bir konutun üzerindeki sismik kuvvetten önemli ölçüde daha azdır ve bu da yapının depreme dayanıklılığı açısından doğal bir avantaj sağlar.
2. İyi Süneklik ve Enerji - Dağıtım Kapasitesi
Çeliğin sünekliği iyidir, bu da gerilim altında kırılmadan önce büyük deformasyonlara maruz kalabileceği anlamına gelir. Depreme maruz kalan çelik yapılı bir binada bileşenler, sismik enerjiyi kendi deformasyonları yoluyla absorbe edebilir ve dağıtabilir, böylece yapının ani gevrek hasarını önleyebilir. Örneğin, deprem - alan bir çelik yapı sanayi tesisinde, deprem meydana geldiğinde, çelik kirişler ve kolonlar belirli bir dereceye kadar bükülecek ve deforme olacak, ancak yine de yapının genel stabilitesini koruyarak personelin tahliyesi ve kurtarılması için zaman kazanacaktır.
3. Esnek Yapısal Sistemler
Çelik yapılar, çerçeve yapılar, çerçeve - çaprazlı yapılar ve tüp yapılar gibi çeşitli esnek yapısal sistemler halinde tasarlanabilir. Bu yapısal sistemler bina fonksiyonlarına ve sismik gereksinimlere göre optimize edilebilir. Çerçeve - çaprazlı yapıda çaprazlar yapının yanal sağlamlığını etkili bir şekilde artırabilir. Deprem sırasında yatay kuvvetlerin çoğunu taşırlar, çerçeve ise yapının mekansal bütünlüğünü ve düşey taşıma kapasitesini sağlar. İkisi yapının sismik performansını önemli ölçüde artırmak için birlikte çalışır.
4. Güvenilir Bağlantı Düğümleri
Çelik yapılarda bağlantı düğümleri çoğunlukla kaynak ve cıvatalı bağlantı gibi yöntemleri benimsemektedir. Makul bir şekilde tasarlanmış bir bağlantı düğümü, bileşenler arasında kuvvetlerin etkili bir şekilde aktarılmasını sağlayabilir ve belirli bir sünekliğe sahiptir. Kaynaklı düğümler, bileşenleri bir bütün halinde entegre edebilir ve cıvatayla - bağlı düğümler, sismik enerjiyi dağıtmak için sismik hareket altında düğümlerin belirli bir rotasyonuna izin verir. Yüksek - katlı çelik yapılı binalarda, kiriş - kolon bağlantı düğümleri sadece düşey yükleri taşımakla kalmayıp aynı zamanda sismik yatay kuvvetler altında da güvenilir bir şekilde çalışarak yapının stabilitesini sağlayacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır.
Rüzgar - direnci Performansı
1. Yüksek Mukavemet, Kuvvetli Rüzgar - Yük Direnci
Çelik yüksek mukavemete sahiptir ve çelik yapı bileşenleri büyük çekme kuvvetlerine, basınç kuvvetlerine ve bükülme momentlerine dayanabilir. Güçlü rüzgarların etkisi altında, rüzgar yüklerinin oluşturduğu yatay kuvvetlere ve devrilme momentlerine etkili bir şekilde direnerek yapının hasar görmesini veya çökmesini önleyebilirler. Yıl boyunca sürekli kuvvetli rüzgarların saldırısına uğrayan bir kıyı bölgesindeki çelik yapı deniz feneri, yüksek - mukavemetli çelik yapı çerçevesine sağlam bir şekilde dayanarak normal navigasyon fonksiyonunu sağlar.
2. İyi Yapısal Bütünlük
Çelik yapılar kaynak, cıvata bağlantısı vb. yoluyla sıkı bir bütün oluşturur ve her bileşenin ortak çalışma yeteneği güçlüdür. Rüzgar yükleri etki ettiğinde yapı, rüzgar kuvvetini temele eşit şekilde aktarabilir ve böylece yerel bileşenlerin yoğun stres nedeniyle hasar görmesi önlenir. Büyük - ölçekli çelik yapılı bir spor salonunda, çatı ve ana yapı yakından bağlantılıdır. Kuvvetli rüzgarlı havalarda, binanın güvenliğini sağlamak için rüzgar yükü etkili bir şekilde dağıtılabilir.
3. Makul Bina Şekli ve Şekil Katsayısı
Çelik yapılı bir binanın tasarım aşamasında, şekil katsayısını azaltmak için rüzgar - tüneli testleri gibi araçlara dayalı olarak binanın şekli optimize edilebilir. Aerodinamik bir bina şekli rüzgar direncini azaltabilir, rüzgarın bina yüzeyi üzerinde daha düzgün akmasına olanak tanır ve rüzgarın bina üzerindeki kuvvetini azaltır. Dairesel veya eliptik düzlem şekline sahip süper - yüksek - katlı binalar, kare - şekilli binalara kıyasla daha küçük şekil katsayısına ve daha iyi rüzgar - direnç performansına sahiptir.
4. İyi Yanal Sertlik
Yüksek - katlı binalar ve yüksek çelik yapılar için, makul bir destek sistemi, perde duvarları veya tüp yapıları ayarlanarak yapının yanal sağlamlığı önemli ölçüde artırılabilir. Güçlü rüzgarların etkisi altında, küçük bir yanal yer değiştirme, yapının stabilitesini ve işlevselliğini sağlayabilir, yapısal hasarı önleyebilir veya aşırı deformasyon nedeniyle iç ekipmanın normal çalışmasını etkileyebilir. Şehirdeki çelik yapılı süper - yüksek - katlı bir ofis binası, güçlü rüzgarların istilasına direnmek için yeterli yanal sertliğe sahip olmak için çekirdek borunun ve dış çelik çerçevenin ortak çalışmasına dayanır.