Estructura d'acer VS estructura de ciment: 9 diferències que heu de conèixer

L’acer es considera un material de construcció respectuós amb el medi ambient per les seves propietats reciclables. El desenvolupament de la urbanització i la construcció deedificis d'acer de gran alçadaestan promovent constantment el desenvolupament del mercat de la construcció de l'estructura de l'acer. Els avantatges d’una elevada proporció de força a pes, poder portar grans càrregues i resistir les forces compressives, a la tracció i de flexió fan que les estructures d’acer siguin una elecció ideal per donar suportedificis d'acer de llarga duradai edificis alts. Segons les dades de Grand View Research, el mercat global de les estructures d’acer i els productes estructurals d’acer va arribar a 113.370 milions de dòlars el 2023.

Per què les estructures d'acer prenen una part creixent en l'economia i la societat modernes? Quines diferències hi ha entre les estructures d'acer i les estructures de formigó? En aquest article, destacarem les diferències en 9 aspectes clau.

	Estructura d'acer	Estructura de formigó
Disseny i flexibilitat	Llarga i disseny complex	De curta durada i disseny senzill
Forma estructural comuna	Marc + suport d'acer	Marc + paret de cisalla
Mida de les columnes	40 cm (mida habitual)	70cm (mida comuna)
Pes de l'edifici	0.6-0.8t/m2	1.0-1.5t/m2
Vida útil	50-70 anys	50-100 anys
Durabilitat	Necessita tractament anticorrosió	Inherentment durador
Rendiment a prova de foc	Necessita protecció contra incendis	Prova de foc
Període de construcció	Ràpid	Lent
Reciclabilitat

1. Disseny i flexibilitat

La flexibilitat del disseny dels edificis d'acer és superior a la dels edificis de formigó. Això es deu al fet que els membres estructurals d’acer són relativament lleugers i es poden connectar per soldadura o bolting. També pot allotjar corbes complexes, així com dissenys estructurals en forma com l'estadi nacional (també anomenat niu d'ocells). Els edificis de formigó, però, són més pesats i estables, de manera que se solen dissenyar amb formes regulars com rectangles i quadrats, i hi ha molt poc espai per a canvis estructurals en els edificis de formigó.

Interval d'abast

L’estructura d’acer és adequada per a edificis de fàbrica de llarga durada, que poden proporcionar un espai suficient per a la prevenció d’equips grans i els equips de les línies de producció. La superfície d’un edifici o planta d’estructura d’acer pot arribar generalment a desenes de metres o centenars de metres. Per exemple, la extensió de grans hangars estructurals d'acer pot arribar a uns 100-150 metres.

Al contrari, en el cas de grans extensions, els moments de flexió i les forces de cisalla a les quals es sotmet a l'estructura de formigó augmenten ràpidament. Per tant, és més freqüent que les estructures de formigó tinguin una superfície inferior a 30 metres.

2. Forma estructural comuna

La forma estructural comuna de l'estructura d'acer és l'estructura de marc d'acer més l'estructura de suport, que normalment es compon de bigues d'acer H, columnes d'acer creuades, columnes d'acer de caixa i altres peces estructurals. L'estructura de formigó normalment adopta una estructura de marc i una forma d'estructura de paret de cisalla.

3. Mida de les columnes

Per als edificis generals, l'amplada de la columna d'estructura d'acer és més petita que l'estructura de formigó. Això es deu a l'alta resistència de l'acer i a les propietats uniformes del material. En les mateixes condicions, la mida de la secció es pot reduir. Per exemple, en un edifici d'oficines de diversos pisos, l'amplada de la columna d'acer és generalment de 40 cm, si s'utilitza l'estructura de formigó armat, l'amplada de la columna ha d'arribar com a mínim als 65 cm.

Columnes de caixa d'acer

Columnes de formigó

4. Pes dels edificis

Òbviament, sota la mateixa àrea d'edifici, en comparació amb els edificis de formigó, el pes propi de les estructures d'acer es pot reduir en un 40%, el que també significa que el cost bàsic es pot estalviar molt.

5. Vida al servei

Molts factors afecten la vida útil d’un edifici. En general, la vida útil d’un edifici estructural d’acer és d’uns 50-70 anys. La vida útil dels edificis de formigó és més llarga, aproximadament 50-100 anys. Els edificis de formigó tenen els avantatges d’una excel·lent estabilitat general, una forta resistència a la corrosió i la resistència al foc.

Com mantenir els edificis d'estructura d'acer?

El manteniment regular és una mesura important per ampliar la vida útil de les estructures d’acer. Els professionals han de realitzar inspeccions periòdiques, brutícia neta i pols i reparar recobriments anticorrosió en estructures d’acer.

Per cert,SinèrgiaProporcionar un tractament de la superfície de l'estructura d'acer inclou la explosió de tir (grau SA2.5), la pintura (gruix superior o igual a 125 μm), la immersió calenta galvanitzada (gruix superior o igual a 85 μm).

Granallat (sa 2.5)

Pintura

HDG

6. Durabilitat

En termes de durabilitat, les estructures d’acer no funcionen gaire bé. Això es deu al fet que la durabilitat de l’estructura d’acer es basa en mesures de protecció externa, mentre que l’estructura de formigó es deu a la durabilitat del formigó mateix.

Per a estructures d'acer com araPlataformes d'acer fora del maroestructura d'acerPontsexposat a ambients humits, cal un tractament superficial com ara pintura per aerosol o galvanització en calent per evitar la corrosió.

Les estructures de formigó han de prevenir i controlar l'esquerda, una vegada que l'esquerda superi el rang admissible del codi, la barra d'acer serà deguda a la manca de protecció fiable del formigó i propensa a l'oxidació.

7. Rendiment ignífug

L'estructura de formigó no necessita mesures addicionals de protecció contra incendis i pot aïllar el foc per si mateixa. Com que les matèries primeres utilitzades en els edificis d'estructura d'acer són majoritàriament d'acer, el temps de resistència al foc és curt, per la qual cosa és necessari fer protecció contra incendis. Per a plantes d'estructura d'acer, podem proporcionar panells de paret de seda de vidre i llana de roca amb resistència al foc.

8. Període de construcció

Per als edificis d'estructura d'acer, tant si es tracta de plantes d'estructura d'acer com de ponts i altres infraestructures, el seu període de construcció estalvia més temps que el de les estructures de formigó. L'estructura d'acer es pot prefabricar a la fàbrica i el producte acabat o semielaborat es pot transportar al lloc per a la instal·lació, sense el manteniment que requereix temps com el ciment.

9. Reciclabilitat

L’acer és el material més reciclat de la Terra. Des de la perspectiva del desenvolupament a llarg termini, la reciclabilitat és l’avantatge de l’estructura d’acer. Els components estructurals d’acer es poden fondre, remodelar i reutilitzar en nous productes, minimitzant l’impacte ambiental. En canvi, el reciclatge d’edificis de formigó és difícil i l’eficiència del reciclatge és baixa i el consum d’energia és elevat.