Koje su razlike između prostorne i tradicionalne metode okvir?

Dva vrlo različita načina za proširenje prostora

Izbor između prostornog okvira i tradicionalnog okvira je više od samo strukturnog inženjeringa - to je temeljna odluka o tome kako će zgrada funkcionirati, izgledati i prilagoditi se tijekom vremena. Tradicionalna konstrukcija, bilo da je od čelika ili betona, temelji se na dvodimenzionalnoj mreži stubova i greda. Tovar se kreće linearnim putem: od ploče do grede, grede do stuba, stuba do temelja. To je sustav koji radi, i radi predvidljivo.

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

Structuralna ponašanja i putanja opterećenja

Razlika u putanjima tereta je najvažnija razlika. U tradicionalnom okvirjenju, opterećenja slijede jasnu hijerarhiju. Krovni teret ide na šipke, koje idu na šipke ili grede, koje idu na stubove, koji idu na temelje. Svaki dio je dizajniran za određeni skup sila, a neuspjeh bilo kojeg kritičnog dijela može ugroziti cijeli sustav.

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 neuspjeha na način na koji tradicionalno okruženje radi.

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

Sposobnosti raspona i postavljanje stupca

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

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

Ova sposobnost ima arhitektonske posljedice. Tradicionalna okvirna zgrada nameće ritam stubova koji definišu unutarnji prostor. Svaki stub je prepreka oko koje se mora raditi. Zgrada s prostornim okvirom može imati potpuno otvoren unutarnji dio, s stupovima postavljenim samo na perimetar ili u velikim intervalima.

Jedan projekt uključivao je sportsko središte gdje je dizajn zahtijevao otvoreno igralište s sjedalima sa svih strana. Tradicionalno okruženje zahtijevalo bi stupove u posudi ili masivne trase koje su se protezale po polju. Rješenje prostornog okvira postavilo je sve potpore na perimetar i postigao jasan raspon s strukturnom dubinom koja je bila kompatibilna s ukupnim proporcijama zgrade.

Efikasnost i težina materijala

Structuralna učinkovitost prostornih okvira izravno se pretvara u uštedu materijala. Zbog toga što se opterećenja raspoređuju kroz više dijelova, svaki pojedinačni dio može biti lakši nego u usporedivom tradicionalnom okviru. Ukupna težina čelika u prostornom okviru često je znatno manja.

Prema podacima industrije, prostorni okvir može biti otprilike 30% lakši od konvencionalnih čeličnih sustava za podržavanje za ekvivalentne rasponove. To smanjenje težine utječe na temelje, prijevoz i erekciju. To također znači manje ugljika, što je sve važnije za projekte s ciljevima održivosti.

Postoji i kontrasigurnost vrijedna napomenuti: prostorni okvir zahtijeva više veza od tradicionalnog okvirstva. Svaki čvor u prostornom okviru povezuje više članova, i te veze moraju biti precizno izgrađene. Troškovi povezivanja mogu nadoknaditi dio uštede materijala. Za velike dužine, ušteda materijala 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 posada ima veliko iskustvo s tim.

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

To je rekao, prostor okvir postavljanje može biti iznenađujuće brzo za velike projekte. Članovi su obično proizvedeni u radionici i numerirani za montažu. Uz pravilno planiranje, prostorni okvir može se brže podići od tradicionalnog okvira jer je manje teških podizanja, a dijelovi su lakši i lakši za rukovanje.

Ključ je u tome što izgradnja prostornih okvirnih objekata 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 završnih delova. Ritim je redoviti i ponavljajući se. To nije kritika, mnoge zgrade imaju koristi od takve vrste reda.

Prostorni okvir nudi drugačiju estetiku. Geometrijski uzorci članova mogu biti vizuelno zapanjujući. Izgradnja se može ostaviti na raspolaganju kao arhitektonska karakteristika umjesto da se skriva - Što? Otvorena mreža okvira omogućuje svjetlosti prodrijeti i pogledi proširiti kroz strukturu na načine da tradicionalno okvira ne dopušta .

Estetski potencijal se proteže i na sposobnost slijediti zakrivljene ili nepravilne geometrije. Prostorni okvir može biti oblikovan kako bi se uklapao u arhitektonske oblike koje bi bile teške ili nemoguće s tradicionalnim okvirima .

Ovo je usporedba koja prikazuje ključne razlike:

Pravilan izbor

Odluka između prostornog okvira i tradicionalnog okvira nije o tome koji je "bolji", već o tome koji je prikladniji za specifičan projekt. Tradicionalni okvir je pravi izbor za veliku većinu zgrada. Ekonomski je, dobro razumijevan i savršeno odgovara za tipične rasponove i opterećenja.

Prostorni okvir je pravi izbor kada projekt zahtijeva nešto što tradicionalni okvir ne može pružiti: vrlo dugi raspon, potpuno otvoreni enterijeri ili prepoznatljiv arhitektonski izraz. Također vrijedi uzeti u obzir kada zgrada mora biti prilagodljiva budućnosti ili kada je konstrukcijska težina kritično ograničenje.

Troškovi za svemirske okvirne ploče su se smanjili s poboljšanjem softvera za dizajn i tehnika 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 dijelove sa potrebnim tolerancijama. - Što? Njihovo iskustvo s tradicionalnim sustavima okvirnih i prostornih okvirnih sustava znači da mogu savjetovati o tome koji pristup ima smisla za određenu primjenu.