Koje su razlike između prostorne i tradicionalne metode okvir?

Dva veoma različita načina za proširenje prostora

Izbor između prostornog okvira i tradicionalnog okvira je više od strukturnog inženjeringa - to je fundamentalna odluka o tome kako će zgrada funkcionisati, izgledati i prilagoditi se tokom vremena. Tradicionalna konstrukcija, bilo da je od čelika ili betona, zasniva se na dvodimenzionalnoj mreži stubova i greda. Tovor putuje linijskim putem: od ploče do grede, grede do stuba, stuba do temelja. To je sistem koji radi, i radi predvidljivo.

Svemirski okvir ima drugačiji pristup. Koriste trodimenzionalnu mrežu članova raspoređenih u geometrijske obrasce - često piramide ili tetraedre - koji istovremeno distribuiraju opterećenja u više smjerova. Nijedan član ne nosi dominantni deo tereta. Rezultat je struktura koja se ponaša više kao kontinuirana ljuska nego kao zbirka linearnih elemenata.

Strukturno ponašanje i put za opterećenje

Razlika u putanju tereta je najvažnija razlika. U tradicionalnom okviravanju, opterećenja prate jasnu hijerarhiju. Tlak na krovu ide na šipke, koje idu na šipke ili grede, koje idu na stubove, koji idu na temelje. Svaki član je dizajniran za određeni skup sila, a neuspjeh bilo kog kritičnog člana može ugroziti cijeli sistem.

U prostornom okviru, opterećenja se raspoređuju kroz cijelu trodimenzionalnu mrežu. Ako je jedan član preopterećen, susjedni članovi preuzimaju dodatni teret. Ova redundantnost čini svemirske okvirne izuzetno robusne. Struktura nema nijednu tačku neuspeha na način na koji tradicionalno okruženje radi.

Komercijalna razlika je u tome što svemirski okvir zahtijeva složeniju analizu. Tradicionalna okvirna konstrukcija može se dizajnirati relativno jednostavnim ručnim proračunima ili osnovnim softverom. Prostorni okvir zahtijeva sofisticirano modeliranje da bi se razumelo kako se opterećenja raspoređuju kroz trodimenzionalnu mrežu. Inženjerski napor je veći, ali strukturna efikasnost može biti znatno bolja.

Kapacitet razmak i postavljanje stuba

Tradicionalno okruženje je inherentno ograničeno u rasponu kapacitetom greda i razmak između stubova. Za tipičnu čeličnu zgradu, ekonomičan razmak između stuba može biti od 30 do 50 stopa. Osim toga, veličine greda postaju nesrazmerno velike, a cijena konstrukcije raste.

Prostorni okvir može postići raspon koji bi bio nepraktičan sa tradicionalnim okvirima 200 stopa, 300 stopa ili više bez srednjih stubova. Trodimenzionalna akcija tako efikasno raspoređuje opterećenja da veličine članova ostaju upravljive čak i na vrlo velikim rasponima.

Ova sposobnost ima arhitektonske posledice. Tradicionalna okvirna zgrada nameće ritam stubova koji definišu unutrašnji prostor. Svaka kolona je prepreka oko koje treba raditi. Zgrada prostorskog okvira može imati potpuno otvoren unutrašnjost, sa stupovima postavljenim samo na perimetar ili u velikim intervalima.

Jedan projekat uključivao je sportski objekat, gdje je dizajn trebao imati otvoreno igralište sa sjedalima sa svih strana. Tradicionalno okruženje je zahtijevalo stubove u posudi ili masivne trase koje su se protezale po terenu. Space Frame rješenje je postavilo sve podrske na perimetar i postiglo jasan raspon sa strukturnom dubinom koja je bila kompatibilna sa ukupnim proporcijama zgrade.

Efikasnost materijala i težina

Strukturna efikasnost prostornih okvira direktno se pretvara u uštedu materijala. Zbog toga što se opterećenja raspoređuju kroz više elemenata, svaki pojedinačni element može biti lakši nego u uporedivom tradicionalnom okviru. Ukupna težina čelika u prostornom okviru je često znatno manja.

Podaci iz industrije ukazuju da svemirski okvir može biti otprilike 30% lakši od konvencionalnih čeličnih sistema za podršku za ekvivalentne rasponove. To smanjenje težine utiče na temelje, transport i erekciju. To takođe znači manje ugljenika, što je sve važnije za projekte sa ciljevima održivosti.

Postoji kontrapunkt koji vrijedi napomenuti: prostorni okvir zahtijeva više veza od tradicionalnog okvirstva. Svaki čvor u prostornom okviru povezuje više članova, i te veze moraju biti precizno napravljene. Troškovi povezivanja mogu da nadoknade neke uštede materijala. Za velike dužine, materijalna ušteda obično dominira. Za manje rasponu, troškovi povezivanja mogu učiniti tradicionalno okruženje ekonomičnijim.

Kompleksnost i vremenski okvir izgradnje

Tradicionalni okvir je jednostavan za postavljanje. Stojci se dižu, grede idu između njih, i struktura napreduje u logičnom slijedu. Proces izgradnje je dobro poznat, a većina ekipa ima veliko iskustvo u tome.

Erekcija prostornog okvira je više uključena. Članovi moraju biti sastavljeni u određenom nizu kako bi se osigurala geometrija ostaje istinita. Privremena podrška može biti potrebna tokom erekcije. Poveznice su brojnije i preciznije.

To je rekao, prostor okvir postavljanje može biti iznenađujuće brzo za velike projekte. Članovi su obično proizvedeni u radnji i numerirani za montažu. Sa pravilnim planiranjem, prostorni okvir može da se digne brže od tradicionalnog okvira jer ima manje teških podizanja i dijelovi su lakši i lakši za rukovanje.

Ključ je u tome što izgradnja prostorne konstrukcije zahtijeva više unaprijed planiranja i više koordinacije između dizajna i proizvodnje. Nagrada je brži proces erekcije kada komadi stignu na mjesto.

Arhitektonska fleksibilnost i estetski potencijal

Tradicionalno okruženje nametne određenu estetiku. Mreža stubova i greda je vidljiva osim ako nije skrivena iza završetaka. Ritim je redovan i ponavlja se. To nije kritika, mnoge zgrade imaju koristi od takve vrste reda.

Prostorni okvir nudi drugačiju estetiku. Geometrijski uzorci članova mogu biti vizuelno upečatljivi. Izgradnja se može ostaviti na raspolaganju kao arhitektonska karakteristika, umjesto da se skriva - Šta? Otvorena mreža okvira omogućava svjetlosti da prodre i pogledi da se prošire kroz strukturu na načine da tradicionalno okvira ne dopušta .

Estetski potencijal se proteže na sposobnost da se prate zakrivljene ili nepravilne geometrije. Prostorni okvir može biti oblikovan da odgovara arhitektonskim oblicima koji bi bili teški ili nemogući sa tradicionalnim okvirima .

Ovo je poređenje koje prikazuje ključne razlike:

Izbor je pravi

Odluka između prostornog okvira i tradicionalnog okvira nije o tome koji je "bolji", već o tome koji je prikladniji za specifičan projekat. Tradicionalni okvir je pravi izbor za veliku većinu zgrada. Ekonomicna je, dobro razumljiva i savršeno adekvatna za tipične rasponove i opterecenja.

Prostorni okviri su pravi izbor kada projekt zahteva nešto što tradicionalno okvire ne može da pruži: vrlo dugi raspon, potpuno otvoreni enterijeri ili prepoznatljiv arhitektonski izraz. Takođe, vrijedno je razmotriti kada zgrada mora da prihvati buduću fleksibilnost ili kada je strukturna težina kritično ograničenje.

Troškovi za svemirske okvirne ploče su se smanjili kako su se unaprijedili softver za dizajn i tehnike proizvodnje. Za velike projekte, premija može biti skromna u odnosu na ukupne troškove projekta. Za male projekte, premiju može biti teže opravdati.

Proizvođači poput Zhongwei Heavy Industry imaju inženjersku i proizvodnu sposobnost da proizvode komponente za svemirske okvirne konstrukcije sa potrebnim tolerancijama. - Šta? Njihovo iskustvo sa tradicionalnim sistemima okvirovanja i prostornim okvirima znači da mogu savjetovati koji pristup ima smisla za određenu aplikaciju.