¿Cómo simplifica el diseño modular la instalación de columnas y vigas de acero?

A medida que la industria de la construcción persigue una alta eficiencia y un bajo carbono, el diseño modular se está convirtiendo en una de las tecnologías centrales en el campo de la ingeniería de estructura de acero. A través de las ideas innovadoras de estandarización y prefabricación, simplifica significativamente el proceso de instalación de Columnas y vigas de acero , proporcionando una nueva solución para la eficiencia de la construcción y el control de costos.

La esencia del diseño modular: desde "ensamblaje en el sitio" hasta "plug and play"
En la construcción tradicional de la estructura de acero, la instalación de columnas y vigas de acero depende de la corte, la soldadura y la depuración en el sitio, que no solo requiere mucho tiempo e intensivo en el trabajo, sino que también se ve fácilmente afectado por factores como el clima y la mano de obra. El diseño modular reconstruye este proceso a través de la siguiente lógica del núcleo:

Las columnas de acero de prefabricación de fábrica y control de precisión, vigas de acero y otros componentes están estandarizados en la fábrica. Con la ayuda de las máquinas herramientas CNC y la tecnología BIM (modelado de información de edificios), el error dimensional se garantiza que sea inferior a 2 mm, que es mucho más alto que la precisión del procesamiento en el sitio.
Optimización del sistema de conexión de nodo Diseño modular Los orificios de pernos, ranuras o interfaces de soldadura, de modo que los componentes se pueden ensamblar rápidamente de manera "estilo LEGO" en el sitio. Por ejemplo, un proyecto de gran altura en los Estados Unidos utiliza vigas de acero con placas finales preinstaladas, lo que acorta el tiempo de instalación de un solo haz en un 60%.
Reduzca los procesos en el sitio y la dependencia de la mano de obra según las estadísticas, los proyectos de estructura de acero modular pueden reducir el 70% de las operaciones de soldadura a gran altitud. Los trabajadores solo necesitan posicionarse y apretarse de acuerdo con los dibujos para completar la construcción principal, reduciendo en gran medida los riesgos de seguridad.
Salto de eficiencia basado en datos
Un análisis de casos realizado por Arup, una compañía de consultoría de ingeniería de renombre mundial, muestra que para los proyectos de estructura de acero utilizando diseño modular, el ciclo de instalación de columnas y vigas de acero se acorta en un promedio del 40%, y el costo general se reduce en un 25%. Tomando un complejo comercial en Singapur como ejemplo, su ciclo de instalación de marco de acero se comprime de 12 semanas en el modelo tradicional a 7 semanas, y la tasa de desecho del componente se reduce del 8% al 1.5%.

Sostenibilidad y perspectivas de la industria
El diseño modular no solo mejora la eficiencia, sino que también se ajusta profundamente al concepto de edificios verdes. Los componentes prefabricados pueden reducir el consumo de residuos y energía en el sitio, mientras que las columnas y vigas de acero estandarizados son más fáciles de desmontar y reciclar en el futuro. Según Market Research Future, el mercado de edificios modulares de la estructura de acero crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta de 6.8% de 2023 a 2030, convirtiéndose en la opción principal para edificios industriales y civiles.

Desafíos y respuestas
A pesar de sus importantes ventajas, el diseño modular debe superar los puntos débiles de las restricciones de transporte y la alta inversión inicial. En respuesta, la industria optimiza continuamente las soluciones a través del diseño de módulos divididos (desmontar grandes rayos de acero en unidades transportables) y plataformas de colaboración digital (que integran todo el proceso de diseño, producción y construcción) .77A