Ära jäta vahele teadmiste populariseerimist portaalterasraamiga tööstushoonete kohta
Üldiselt on portaal-terasraamiga tööstushoone tööstushoone mille peamine kandesüsteem on teraskonstruktsioon. Selle disaini tuum seisneb portaalterasraami kasutamises peamise kandetoena – see on igapäevaste uste kujuga, lihtne, kuid piisavalt stabiilne, et kanda hoone põhikonstruktsiooni raskust. See on ka levinud kerge tüüp, mille peamisteks kandekomponentideks on terastalad ja teraspostid, mis moodustavad üldise "ukse" kuju, mis on tüüpiline portaalterasraamiga tööstushoonetele.
Portaalterasraamiga tööstushoonete konstruktsioonivormi saab paindlikult kohandada vastavalt tegelikele vajadustele. Täpsemalt öeldes sobivad kerged portaalterasraamiga tööstushooned ideaalselt terastöökodade hoonedilma tootmiskraanadeta, samas kui tugevamad kraanad on hädavajalikud neile, kes vajavad kraanasid raskete materjalide/seadmete transportimiseks. Paigutuse osas pakuvad need ühe-, kahe- ja mitmeavalisi valikuid ning neid saab varustada räästa üleulatuvate osadega, lisadega või isegi täiustadamitmekorruselised terasest hoonedvastavalt projekti nõuetele. Samuti saab neile kohandada isikupärastatud muudatusi (nt vihmakindlad räästa üleulatuvad osad, väikesed abiehitised).
Need eelised muudavad portaalterasraamiga tööstushooned ehitustööstuse vajadustega hästi sobivaks. Liigsete tugisammasteta väldivad need takistusi tehaseseadmete paigutamisel, laokaupade ladustamisel või töötajate töö hõlbustamisel. Lisaks saab nende põhikomponente tehastes eelnevalt valmistada ja kohapeal kokku panna – see mitte ainult ei lühenda portaalterasraamiga tööstushoonete ehitustsüklit, vaid tagab ka ühtlase kvaliteedi. Neil on ka tugev tuule-, lume- ja maavärinakindlus, mis tagab pikaajalise stabiilsuse.
Tänapäeval ei ole portaalterasraamiga tööstushooned mitte ainult esimene valik tehasetöökodade ja suurte laopindade jaoks, vaid ka usaldusväärsed äripindade ning kultuuri- ja meelelahutusasutuste jaoks. Tegelikult eelistavad kõik avatud siseruumi vajavad projektid monteeritavaid portaalterasraamiga tööstushooneid, kuna need tasakaalustavad funktsionaalsust, tõhusust ja vastupidavust – need on peamised põhjused, miks need on tänapäevases ehituses populaarsed.
Mõista hõlpsalt portaalterasraamiga tööstushoonete komponente ja konstruktsioonilisi detaile
Portaalteraskarkassiga tööstushoonete peamistes konstruktsioonielementides saab sambaid ja katusetalasid projekteerida H-kujuliste või võreelementidena. Terasekulu vähendamiseks võivad need elemendid olla ka muudetava ristlõikega, mis põhineb paindemomentide diagrammi jaotusel. Kuigi täisservaelementides kasutatakse veidi rohkem terast, on neid lihtne valmistada ja neid kasutatakse laialdaselt portaalteraskarkassiga tööstushoonete praktilistes projektides.
Portaalterasraamiga tööstushoonete sekundaarkonstruktsiooni puhul eelistatakse katuseprožettide ja seinatalade jaoks külmvaltsitud õhukeseinalist terast; kui tehase sammasamm ületab 12 m, on sõrestiktüüpi prožettid säästlikumad. Paindeelementidena ühendub sekundaarkonstruktsioon põhijäika raamiga poltidega – see kannab koormusi piirdesüsteemilt, kannab need üle põhikonstruktsioonile ja pakub külgtuge, et suurendada põhikonstruktsiooni üldist stabiilsust portaalterasraamiga tööstushoonetes.
Portaalterasraamiga tööstushoonete piirdeaedade süsteemi tuumaks on fassaadipaneelid, mis on tavaliselt valmistatud õhukestest rullvormitud metall-lehtmetallist või muudest kergetest komposiitmaterjalidest. Need paneelid on spetsiaalsete meetodite abil ühendatud sekundaarse konstruktsiooniga, et kanda väliseid koormusi, nagu tuul, lumi ja ehituskoormus. Tasub märkida, et fassaadipaneelid ei ole mitte ainult sekundaarse konstruktsiooni toetatud, vaid võivad pakkuda ka sekundaarsele konstruktsioonile külgmist tuge, suurendades teatud määral sekundaarse konstruktsiooni stabiilsust.
Lisaks, pärast seda, kui fassaadipaneelid on ühendatud sekundaarse konstruktsiooniga, moodustavad nad oma tasapinnas tugeva nihkejäikuse – nähtus, mida tuntakse üldtuntud nime all „diafragmaefekt“. See efekt võimaldab tasapinnaga koormatud portaalterasraamiga tööstushoonetel saavutada teatud ruumilise konstruktsioonilise jõudluse.
Lisaks projekteeritakse portaalteraskarkassiga tööstushoonete katusetoed ja sammastevahelised toestused tavaliselt tõmbeelementidena, eelistatud on pingutatud ristkülikukujulised terastoed. Kui konstruktsioonis on üle 5-tonnise kandevõimega kraanad, tuleb sammastevahelised toestused asendada nurk- või muude profiilterastoedega. Portaalteraskarkassiga tööstushoonete vahekorruse osa sammastevaheliste toestuste jaoks tuleks samuti valida nurk- või muud profiilterastoed.
Vastavalt tegelikele arhitektuurilistele nõuetele saab erineva suurusega portaalterasraamielemente paigutada ja kombineerida, et moodustada mitmesuguseid konstruktsioonivorme, mis vastavad erinevate ühekorruseliste hoonete kasutusvajadustele. Levinud vormide hulka kuuluvad osaliste vahekorrustega, ventilatsiooniavade või parapettidega, varjualustega ja räästaüleulatuvate osadega hooned. Neid saab projekteerida ka ühe kaldega, mitmeavalisena ühe harja ja kahekordse kaldega, mitmeavalisena mitme harja ja mitme kaldega ning kombineeritud kõrge ja madala sildeavaga. Lisaks kasutatakse mõnel juhul ka raamtüüpi portaalterasraame.
▪ Põhivormid Portaalterasraamiga hooned
▪ Teise korruse kohalikud vuugid Vt mitmekorruseliste karkasssüsteemide kohta
Portaalterasraamide tuletatud konstruktsioonivormides saab kraanaseadmeid paindlikult paigutada vastavalt tegelikele vajadustele ning samal ajal saab lisada osalisi teise korruse ruume.
Põhimõtteliselt kuuluvad viilportaalraamid samuti mitmeavaliste portaalraamide kategooriasse; peamine erinevus seisneb nende vahepostides, mille sektsiooni orientatsioon on tavapäraste portaalraamipostidega võrreldes 90 kraadi pööratud.
Portaalterasraamiga tööstushoonete terase valik standardite ja levinud klasside põhjal
Portaalraamiga tööstushoonete terase valik peab põhinema Hiina riiklikel standarditel. Teraskonstruktsioonide projekteerimise eeskirjad (GB 50017) ja Kergkonstruktsiooniliste portaalkarkasshoonete teraskonstruktsioonide tehniline spetsifikatsioon (GB 51022). Levinumad teraseklassid ja nende rakendusvõimalused on järgmised:
Q235 teras on kõige sagedamini kasutatav ja ökonoomsem valik, mille voolavuspiir on 235 N/mm² ning millel on hea tugevus, venivus ja keevitatavus. See vastab enamiku kraanadeta või väikese tonnaažiga kraanadega portaalraamhoonete nõuetele; see on eelistatud materjal mitte ainult põhiraamide (talade, postide), vaid ka tavaliselt sekundaarkonstruktsioonide (pöörlasti, seinatalade) jaoks kasutatav teras;
Q355 teras (varem tähistatud kui Q345) sobib kriitilisemate komponentide jaoks, voolavuspiiriga 355 N/mm². Selle tugevus on ligikaudu 36% suurem kui Q235 terasel. Kui konstruktsioonil on suur sildeava, suur koormus (näiteks suure tonnaažiga kraanade puhul) või suur sammasvahe, saab Q355 terase abil tõhusalt vähendada komponentide ristlõike suurust ja säästa terase tarbimist. Kuigi selle ühikuhind on veidi kõrgem, pakub see paremat üldist ökonoomsust ja seda kasutatakse sageli suurte koormustega põhiraamide (talade, sammaste) jaoks.
Kõrgema tugevusega teraseid, näiteks Q390, Q420 ja Q460, kasutatakse portaalraamides harva ning neid kaalutakse ainult ülimahukate projektide puhul, kus kasutatakse spetsiaalseid raskeveokite kraanasid või äärmuslikke koormustingimusi. Üldiselt kasutatakse Q235B või Q355B terast tavaliselt põhiraamide (talade, postide) jaoks, samas kui Q235 terast kasutatakse tavaliselt sekundaarsete konstruktsioonide (pöörlasti, seinatalade) jaoks.
Portaalterasraamiga tööstushoonete praktilised paigutuspõhimõtted
Portaalteraskarkassiga tööstushoonete paigutus järgib süstemaatilist planeerimisloogikat, keskendudes külgmistele jäikadele raamidele, pikisuunalistele tugikonstruktsioonidele, piirdesüsteemidele ja sekundaarsetele konstruktsioonidele. Üksikasjad on järgmised:
- Külgmise jäiga raami paigutus (peamine külgjõudu taluv süsteem): Portaalterasraamiga tööstushoonete „skeletina“ kannavad külgmised jäigad raamid kõiki vertikaalseid ja külgkoormusi. Sidemete puhul tuleks need määrata protsessinõuete, näiteks tootmisliini laiuse, seadmete paigutuse ja logistikakäikude põhjal. Tavaline majanduslik sildeväli on vahemikus 18 m kuni 36 m; suuremad sildevälid (nt üle 45 m) on tehniliselt teostatavad, kuid vajavad majanduslikku võrdlust – mõnikord on kulutõhusam kasutada sõrestikke või kronsteine. Külgmisi jäiku raame saab paigutada ühe-, kahe- või mitmeavalistena. Mitmeavalistes paigutustes on vahepostid tavaliselt tihvtidega kinnitatud postide kujul, mis on konstruktsiooni lihtsustamiseks ja materjalide säästmiseks talade külge hingedega kinnitatud. Postide vahekaugus (st jäikade raamide vaheline kaugus) on peamine tegur, mis mõjutab terase tarbimist ja ökonoomsust; tavaline majanduslik postide vahekaugus on 6 m kuni 9 m ja 7.5 m või 8 m kasutatakse laialdaselt kraanadeta või väikese tonnaažiga kraanadega olukordades. Postide vahekauguse suurendamine (nt 12 meetrini) suurendab oluliselt jäikade raamtalade ja kraanatalade terasetarvet, kuid see vähendab jäikade raamide ja vundamentide arvu – vaja on teha põhjalikke kompromisse ning vastavalt suureneb ka pärlinite ja seinatalasid terasetarve. Räästa kõrguse määravad teenindusvahe, kraanarööpa tipu kõrgus ja katusekonstruktsiooni kõrgus; katuse kalle on tavaliselt 5–10% (umbes 1/20–1/10) – liiga väike kalle on drenaaži jaoks ebasoodne, samas kui liiga suur kalle suurendab hoone mahtu ja terasetarvet.
- Pikisuunalise tugisüsteemi paigutus (tagades üldise stabiilsuse): Pikisuunaline tugisüsteem toimib portaalterasraamiga tööstushoonete "sidemetena", ühendades üksikud külgmised jäigad raamid stabiilseks ruumiliseks tervikuks, et taluda pikisuunalisi koormusi (näiteks pikisuunalised tuulekoormused, seismilised jõud ja pikisuunalised kraana pidurdusjõud) ja tagada stabiilsus paigaldamise ajal. Paigaldusasendite osas paigutatakse katuse horisontaalsed tugisektsioonid tavaliselt temperatuuri sektsioonide otsalahtritesse (esimesse või teise) ja keskmistesse lahenditesse teatud intervallidega (nt ≤60 m); pikkade töökodade puhul tuleb paigaldada temperatuuri paisumisvuugid, kusjuures tugiseinad paigaldatakse vuukide mõlemale küljele. Postidevahelised tugiseinad tuleks paigutada samadesse lahenditesse kui katuse horisontaalsed tugiseinad, et moodustada tugev külgjõudu taluv sarikasüsteem, mis kannab koormused vundamendile üle. Paigaldusvormide jaoks kasutatakse tavaliselt rist-ümarterasest (pingutatud pingutitega) või nurkterasest ristvorme – ümarterasest tugisein on kerge ja ökonoomne, kandes ainult pinget (konstrueeritud tõmbeelementidena), mistõttu on see kõige levinum vorm. Kui risttugesid ei saa paigaldada suurte ukseavade või läbipääsudega kohtadesse, saab selle asemel kasutada portaaltugesid. Selle põhifunktsioonide hulka kuuluvad jäikade raampostide tasapinnast väljapoole jäävate tugipunktide pakkumine nende efektiivse pikkuse vähendamiseks, pikisuunaliste horisontaaljõudude ülekandmine ja neile vastupanu osutamine ning konstruktsiooni üldise stabiilsuse tagamine paigaldamise ajal.
- Korpuse süsteemi ja teisese konstruktsiooni paigutus: Portaalkarkasshoonete roovitalade ja seinatalade paigutusvahe määratakse peamiselt katuse- ja seinapaneelide tugevuse ja jäikuse järgi, mille tavaline vahe on 1.5 m. Roovitalade ja seinatalade tasapinnalise efektiivse pikkuse vähendamiseks ning kandevõime parandamiseks tuleks paigaldada tugivarraste ja tugipostide süsteem (tavaliselt ümarterasest), et moodustada stabiilne jõukandesüsteem. Viilkatuste külge on paigutatud tuulekolonnid, et kanda viilkatuste seinapaneelide kaudu edastatavaid tuulekoormusi; nende ülemised otsad on otsaplaatide abil hingedega kinnitatud jäikade raamtalade külge, võimaldades nii horisontaalsete kui ka vertikaalsete jõudude ülekandmist.
- Kokkuvõtlik põhipaigutuse protsess: Portaalkarkasshoonete põhipaigutusprotsess järgib loogikat „nõudluspõhine → eelplaneerimine → süstemaatiline paigutus → arvutus ja optimeerimine“. Esiteks tuleb protsessi nõuete põhjal määrata sildeava, kõrgus, kraana tonnaaž ja uste asukohad; seejärel tuleb esmalt kinnitada majanduslikult mõistlik postide vahe (nt 7.5 m) ja katusekalle (nt 1/10); seejärel paigutada külgmised jäigad raamid peamise kandesüsteemi moodustamiseks; seejärel paigaldada pikisuunalised toestused, paigutades katusetoestused ja postidevahelised toestused otsalahtritesse ja temperatuurisektsioonide keskele, et luua stabiilne ruumiline struktuur; seejärel paigutada mõistlikult sekundaarsed konstruktsioonid, nagu talad, seinatalasid ja nende tõmbvardade süsteemid; lõpuks paigaldada viilkatusesüsteem ja paigutada tuulesambad. Lõpuks tuleb kõik paigutused modelleerida, arvutada ja optimeerida konstruktsiooniarvutuse tarkvara (nt PKPM, YJK) abil, et tagada kõigi paigutuspõhimõtete järgimine.
Portaalteraskarkassiga tööstushoonete projekteerimispunktid: seismiline vastupidavus ja tulekaitse
Seismilise vastupidavusega portaalteraskarkasshoonete projekteerimisel tuleb kõigepealt keskenduda üldise paigutuse ratsionaalsusele: töökoja konstruktsiooni mass ja jäikus peavad olema ühtlaselt jaotatud. See tagab, et töökoda kannab jõudu ühtlaselt ja deformeerub seismilise toime all koordineeritult, minimeerides lokaalse ülekoormuse ja ebaühtlase jäikuse põhjustatud järgnevate konstruktsioonikahjustuste ohtu. Põikkonstruktsiooni projekteerimiseks sobivad paremini jäigad raamid või raamid, kus katusesõrestik ja postid moodustavad teatud määral konsolideeritud kihi – see konstruktsioon kasutab täielikult ära teraskonstruktsiooni kandevõimet, vähendab põikkonstruktsiooni deformatsiooni ja suurendab veelgi seismilist kandevõimet.
Eriti oluline on märkida, et enamik portaalterasraamiga tööstustöökodade kahjustusi on põhjustatud pigem elementide ebastabiilsusest kui ebapiisavast tugevusest. Seetõttu on tugisüsteemi mõistlik paigutus ülioluline: komponentide, näiteks sammastevaheliste tugede ja katusesõrestike horisontaalsete tugede teaduslik paigutus saab tõhusalt tagada töökoja konstruktsiooni üldise stabiilsuse ja vältida elementide ebastabiilsust seismilise toime korral. Lisaks tuleb konstruktsiooniühenduste sõlmede projekteerimist rangelt kontrollida – on oluline tagada, et sõlmed ei puruneks enne konstruktsioonielementide täieliku ristlõike saavutamist, võimaldades elementidel siseneda plastilisse tööolekusse ja neelata täielikult seismilist energiat, maksimeerides seeläbi hoone seismilist vastupidavust.
Portaalterasraamiga tööstushoonete peamised eelised: efektiivsus, omakaal ja ruumi kohandatavus
Portaalterasraamiga tööstushoonete populaarsus tööstussektoris tuleneb nende praktilistest eelistest mitmes aspektis. Alustades ehitustõhususest, saab nende hoonete teraskonstruktsioonikomponente tehastes masstoota, mis välistab keeruka kohapealse valamistöö vajaduse; kui hoone on ehitusplatsile transporditud, saab selle valmis ehitada vaid komponentide kokkupanemisega. Kogu protsess on lihtne ja tõhus, lühendades oluliselt projekti ehitustsüklit ja aidates ettevõtetel tootmist kiiremini alustada.
Hoone omakaalu seisukohast on portaalteraskarkassiga tööstushoonete eelis veelgi märkimisväärsem: need võivad vähendada hoone konstruktsioonimassi umbes 30%. See omadus on eriti oluline kahes stsenaariumis – esiteks väikese vundamendi kandevõimega aladel, kus kergem omakaal vähendab vundamendile avalduvat survet ja vundamendi tugevdamise kulusid; teiseks suure seismilise tugevdamise intensiivsusega aladel, kus kergem konstruktsioon vähendab seismilise tegevuse ajal inertsiaalset jõudu, mille tulemuseks on palju parem terviklik ökonoomsus võrreldes traditsiooniliste raudbetoonkonstruktsioonide süsteemidega.
Ruumi kasutamise ja funktsionaalse kohandatavuse osas on portaal-terasraamiga tööstushooned samuti head. Nende majanduslik ulatus jääb tavaliselt vahemikku 24–30 meetrit, pakkudes piisavalt ruumi toiminguteks ja rahuldades mitmesuguste tööstustegevuste, näiteks mehaanilise töötlemise ja logistika ladustamise suuri vajadusi; samal ajal pakub konstruktsioonide disain suurt paindlikkust. Ettevõtted saavad oma tegelike tootmisvajaduste põhjal kohandada konstruktsiooni mitmekorruseliseks või mitmeavaliseks konfiguratsiooniks ja isegi paigaldada spetsiaalseid tööstusseadmeid, näiteks kraanasid, mis kohanduvad täielikult erinevate tööstusharude tootmisstsenaariumidega.
Tulekaitseprojekteerimine: kuidas lahendada terase kuumakindluse puudujääke ja vältida kokkuvarisemise ohtu
Portaalteraskarkassiga tööstushoonetel on märkimisväärne nõrkus: teraskonstruktsioonide halb tulepüsivus. Kui terase temperatuur ületab 100 ℃, muutuvad selle omadused temperatuuri tõustes järk-järgult: tõmbetugevus väheneb pidevalt, samas kui plastilisus suureneb; kui temperatuur jõuab 500 ℃-ni, langeb terase tugevus äärmiselt madalale tasemele, mistõttu see ei suuda enam hoone raskust toetada, mis võib lõpuks viia teraskonstruktsiooni kokkuvarisemiseni.
Seetõttu sätestavad projekteerimisnormid selgelt, et kui teraskonstruktsiooni pinnatemperatuur võib olla üle 150 ℃ keskkonnas, tuleb võtta soojusisolatsiooni ja tulekaitsemeetmeid. Praegu on tööstuses kõige sagedamini kasutatav lahendus teraskonstruktsiooni pinnale kuumakindlate katete kandmine – need katted moodustavad kõrge temperatuuriga keskkonnas soojusisolatsioonikihi, aeglustades terase temperatuuri tõusu, andes aega tulekahju päästmiseks ja kaitstes terase jõudlust kiire halvenemise eest, vältides tõhusalt hoone kokkuvarisemise ohtu.
Autori kohta: K-HOME
K-home Steel Structure Co., Ltd pindala on 120,000 XNUMX ruutmeetrit. Tegeleme projekteerimise, projekti eelarve, valmistamise ja PEB teraskonstruktsioonide paigaldus ja teise järgu peatöövõtu kvalifikatsiooniga sandwich-paneelid. Meie tooted hõlmavad kergeid teraskonstruktsioone, PEB hooned, odavad paneelmajad, konteinermajad, C/Z teras, erinevad värviliste terasplaatide mudelid, PU sandwich paneelid, eps sandwich paneelid, kivivilla sandwich paneelid, külmkambri paneelid, puhastusplaadid ja muud ehitusmaterjalid.