Σεισμική Απόδοση
1. Ελαφρύ και υψηλή - αντοχή, μείωση της σεισμικής δράσης
Τα κτίρια των μεταλλικών κατασκευών αποτελούνται κυρίως από χάλυβα. Ο χάλυβας έχει υψηλή αντοχή. Για να ικανοποιηθούν οι ίδιες απαιτήσεις φέρουσας ικανότητας, το ίδιο βάρος - ενός κτιρίου από χάλυβα είναι περίπου το μισό ή και περισσότερο ελαφρύτερο από αυτό μιας παραδοσιακής κατασκευής από σκυρόδεμα. Σύμφωνα με τον τύπο υπολογισμού της σεισμικής δράσης, η σεισμική δύναμη είναι ανάλογη της μάζας του κτιρίου. Το ελαφρύτερο βάρος - μειώνει σημαντικά τη σεισμική δράση σε κτίρια από μεταλλικές κατασκευές κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, μειώνοντας τον κίνδυνο δομικής ζημιάς. Για παράδειγμα, σε περιοχές με την ίδια σεισμική ένταση, η σεισμική δύναμη σε μια κατοικία από χάλυβα είναι σημαντικά μικρότερη από αυτή σε μια κατοικία από σκυρόδεμα, παρέχοντας ένα εγγενές πλεονέκτημα για την αντίσταση της κατασκευής σε σεισμό.
2. Καλή ολκιμότητα και ικανότητα διάχυσης ενέργειας -
Ο χάλυβας έχει καλή ολκιμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να υποστεί μεγάλες παραμορφώσεις πριν από την αστοχία υπό πίεση. Σε ένα κτίριο από μεταλλική κατασκευή που υπόκειται σε σεισμό, τα εξαρτήματα μπορούν να απορροφήσουν και να διαλύσουν τη σεισμική ενέργεια μέσω της δικής τους παραμόρφωσης, αποφεύγοντας την ξαφνική εύθραυστη αστοχία της κατασκευής. Για παράδειγμα, σε ένα βιομηχανικό εργοστάσιο από μεταλλικές κατασκευές σε μια περιοχή που έχει πληγεί -, όταν συμβαίνει σεισμός, οι χαλύβδινες δοκοί και οι κολώνες θα λυγίσουν και θα παραμορφωθούν σε κάποιο βαθμό, αλλά θα διατηρήσουν τη συνολική σταθερότητα της κατασκευής, κερδίζοντας χρόνο για εκκένωση και διάσωση προσωπικού.
3. Ευέλικτα Δομικά Συστήματα
Οι μεταλλικές κατασκευές μπορούν να σχεδιαστούν σε διάφορα εύκαμπτα δομικά συστήματα, όπως δομές πλαισίων, δομές πλαισίου - με ενισχυμένες δομές και κατασκευές σωλήνων. Αυτά τα δομικά συστήματα μπορούν να βελτιστοποιηθούν σύμφωνα με τις λειτουργίες του κτιρίου και τις σεισμικές απαιτήσεις. Σε μια δομή με νάρθηκες πλαισίου -, οι τιράντες μπορούν να αυξήσουν αποτελεσματικά την πλευρική ακαμψία της κατασκευής. Κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, φέρουν τις περισσότερες οριζόντιες δυνάμεις, ενώ το πλαίσιο διασφαλίζει τη χωρική ακεραιότητα και την κατακόρυφη φέρουσα ικανότητα της κατασκευής. Τα δύο συνεργάζονται για να βελτιώσουν σημαντικά τη σεισμική απόδοση της κατασκευής.
4. Αξιόπιστοι κόμβοι σύνδεσης
Οι κόμβοι σύνδεσης στις μεταλλικές κατασκευές υιοθετούν ως επί το πλείστον μεθόδους όπως η συγκόλληση και η σύνδεση με μπουλόνια. Ένας λογικά σχεδιασμένος κόμβος σύνδεσης μπορεί να εξασφαλίσει την αποτελεσματική μεταφορά δυνάμεων μεταξύ των εξαρτημάτων και έχει έναν ορισμένο βαθμό ολκιμότητας. Οι συγκολλημένοι κόμβοι μπορούν να ενσωματώσουν εξαρτήματα σε ένα σύνολο και οι συνδεδεμένοι κόμβοι με κοχλία - επιτρέπουν μια ορισμένη περιστροφή των κόμβων υπό σεισμική δράση για τη διάχυση της σεισμικής ενέργειας. Σε κτίρια από χάλυβα υψηλής ανύψωσης -, οι κόμβοι σύνδεσης δοκών - υποστυλωμάτων είναι ειδικά σχεδιασμένοι για να αντέχουν όχι μόνο κατακόρυφα φορτία αλλά και να λειτουργούν αξιόπιστα υπό σεισμικές οριζόντιες δυνάμεις, διασφαλίζοντας τη σταθερότητα της κατασκευής.
Αντοχή ανέμου - Απόδοση
1. Αντίσταση φορτίου υψηλής αντοχής, ισχυρού ανέμου -
Ο χάλυβας έχει υψηλή αντοχή και τα εξαρτήματα της χαλύβδινης δομής μπορούν να αντέξουν μεγάλες δυνάμεις εφελκυσμού, συμπιεστικές δυνάμεις και ροπές κάμψης. Κάτω από τη δράση ισχυρών ανέμων, μπορούν να αντισταθούν αποτελεσματικά στις οριζόντιες δυνάμεις και τις ροπές ανατροπής που δημιουργούνται από τα φορτία ανέμου, αποτρέποντας την καταστροφή ή την κατάρρευση της κατασκευής. Ένας φάρος από μεταλλική κατασκευή σε μια παράκτια περιοχή, η οποία δέχεται συνεχείς επιθέσεις από ισχυρούς ανέμους καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, στέκεται σταθερά στηριζόμενος στο υψηλής αντοχής σκελετό του από χάλυβα -, διασφαλίζοντας την κανονική λειτουργία πλοήγησης.
2. Καλή δομική ακεραιότητα
Οι χαλύβδινες κατασκευές σχηματίζουν ένα σφιχτό σύνολο μέσω συγκόλλησης, σύνδεσης με μπουλόνια κ.λπ., και η συνεργατική ικανότητα κάθε εξαρτήματος είναι ισχυρή. Όταν δρουν τα φορτία ανέμου, η κατασκευή μπορεί να μεταφέρει ομοιόμορφα τη δύναμη του ανέμου στο θεμέλιο, αποφεύγοντας τη ζημιά των τοπικών εξαρτημάτων λόγω της συγκεντρωμένης τάσης. Σε ένα γυμναστήριο μεγάλης κλίμακας - από μεταλλικές κατασκευές, η οροφή και η κύρια κατασκευή συνδέονται στενά. Σε ισχυρούς ανέμους, το φορτίο ανέμου μπορεί να διασκορπιστεί αποτελεσματικά για να διασφαλιστεί η ασφάλεια του κτιρίου.
3. Λογικός συντελεστής δόμησης και σχήματος
Κατά το στάδιο σχεδιασμού ενός κτιρίου από χάλυβα, το σχήμα του κτιρίου μπορεί να βελτιστοποιηθεί με βάση μέσα όπως δοκιμές σήραγγας ανέμου - για μείωση του συντελεστή σχήματος. Ένα εξορθολογισμένο σχήμα κτιρίου μπορεί να μειώσει την αντίσταση στον αέρα, επιτρέποντας στον άνεμο να ρέει πιο ομαλά στην επιφάνεια του κτιρίου και μειώνοντας τη δύναμη του ανέμου στο κτίριο. Τα κτίρια σούπερ - ψηλά - με κυκλικό ή ελλειπτικό επίπεδο έχουν μικρότερο συντελεστή σχήματος και καλύτερη απόδοση αντίστασης στον άνεμο - σε σύγκριση με κτίρια τετράγωνου σχήματος -.
4. Καλή πλευρική ακαμψία
Για κτίρια με υψηλό ύψος - και ψηλές κατασκευές από χάλυβα, η πλευρική ακαμψία της κατασκευής μπορεί να αυξηθεί σημαντικά με τη ρύθμιση ενός λογικού συστήματος στήριξης, τοιχωμάτων διάτμησης ή σωλήνων. Υπό τη δράση ισχυρών ανέμων, μια μικρή πλευρική μετατόπιση μπορεί να εξασφαλίσει τη σταθερότητα και τη λειτουργικότητα της κατασκευής, αποτρέποντας δομικές βλάβες ή επηρεάζοντας την κανονική λειτουργία του εσωτερικού εξοπλισμού λόγω υπερβολικής παραμόρφωσης. Ένα κτήριο γραφείων με υπερυψηλές - υψηλές - κατασκευές στην πόλη βασίζεται στη συνεργατική εργασία του πυρήνα του σωλήνα και του εξωτερικού χαλύβδινου πλαισίου για να έχει επαρκή πλευρική ακαμψία για να αντισταθεί στην εισβολή ισχυρών ανέμων.