Älä ohita tiedon popularisointia portaalirakenteisista teräsrunkoisista teollisuusrakennuksista
Yleisesti ottaen portaalirakenteinen teräsrunkoinen teollisuusrakennus on teollisuusrakennus jonka pääasiallinen kantava järjestelmä on teräsrakenne. Sen suunnittelun ydin on portaaliteräsrungon käyttö pääasiallisena kantavana tukena – se on muodoltaan kuin päivittäiset ovet, yksinkertainen mutta riittävän vakaa kannattelemaan rakennuksen päärakenteen painon. Se on myös yleinen kevytrakennetyyppi, jonka tärkeimpiä kantavia osia ovat teräspalkit ja teräspilarit, mikä edustaa yleistä "ovi"-muotoista asettelua, joka on tyypillinen portaaliteräsrunkoisille teollisuusrakennuksille.
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten rakennemuotoa voidaan joustavasti mukauttaa todellisiin tarpeisiin. Kevyet portaalirakenteiset teräsrunkoiset teollisuusrakennukset sopivat erityisesti teräsverstaiden rakennuksetilman tuotantonostureita, kun taas raskaat nosturit ovat välttämättömiä niille, jotka tarvitsevat nostureita raskaiden materiaalien/laitteiden kuljettamiseen. Pohjaratkaisujen osalta ne tarjoavat yksi-, kaksi- ja moniaukkoisia vaihtoehtoja, ja ne voidaan varustaa räystäsulokkeilla, lisäosilla tai jopa päivittäämonikerroksiset teräsrakennuksetprojektin vaatimusten mukaisesti. Myös yksilöllisiä muutoksia (esim. sateenkestävät räystäsulokkeet, pienet apurakennukset) voidaan räätälöidä niille.
Nämä edut tekevät portaalirakenteisista teräsrunkoisista teollisuusrakennuksista hyvin sopivia rakennusteollisuuden tarpeisiin. Ilman liiallisia tukipilareita ne välttävät esteitä tehdaslaitteiden sijoittamisessa, varastotavaroiden varastoinnissa tai työntekijöiden toiminnan helpottamisessa. Lisäksi niiden keskeiset komponentit voidaan esivalmistella tehtaissa ja koota paikan päällä – tämä ei ainoastaan lyhennä portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten rakennussykliä, vaan myös varmistaa tasaisen laadun. Niillä on myös vahva tuulen-, lumen- ja maanjäristyskestävyys, mikä varmistaa pitkäaikaisen vakauden.
Nykyään portaalirakenteiset teräsrunkoiset teollisuusrakennukset eivät ole vain ensisijainen valinta tehtaiden työpajoille ja suurille varastotiloille, vaan myös luotettava valinta kaupallisille paikoille sekä kulttuuri- ja viihdelaitoksille. Itse asiassa kaikki avointa sisätilaa vaativat projektit asettavat etusijalle esivalmisteiset portaalirakenteiset teräsrunkoiset teollisuusrakennukset, koska ne tasapainottavat toimivuutta, tehokkuutta ja kestävyyttä – keskeisiä syitä niiden suosioon modernissa rakentamisessa.
Ymmärrä helposti portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten komponentit ja rakenteelliset yksityiskohdat
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten päärakenneosissa pilarit ja kattopalkit voidaan suunnitella umpiuurteisina H- tai ristikkopalkkeina. Teräksen kulutuksen vähentämiseksi näissä palkeissa voidaan käyttää myös vaihtelevaa poikkileikkausta taivutusmomenttidiagrammin jakauman perusteella. Vaikka umpiuurteisissa palkeissa käytetään hieman enemmän terästä, niitä on helppo valmistaa ja niitä käytetään laajalti portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten käytännön projekteissa.
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten toissijaisessa rakenteessa kattoorsien ja seinien palkkeihin suositaan kylmämuovattua ohutseinäistä terästä. Jos laitoksen pilariväli on yli 12 m, ristikkotyyppiset orret ovat taloudellisempia. Taivutusrakenteisina osina toissijainen rakenne kiinnittyy jäykkään päärunkoon pulteilla – se kantaa kuormia kotelointijärjestelmästä, siirtää ne päärakenteeseen ja tarjoaa sivuttaistukea parantaakseen päärakenteen yleistä vakautta portaalirakenteisissa teräsrunkoisissa teollisuusrakennuksissa.
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten kotelointijärjestelmän ydin on verhouspaneelit, jotka on yleensä valmistettu rullamuovatuista ohuista metallilevyistä tai muista kevyistä komposiittimateriaaleista. Nämä paneelit on kiinnitetty toissijaiseen rakenteeseen erityisillä menetelmillä ulkoisten kuormien, kuten tuulen, lumen ja rakennuskuormien, kantamiseksi. On syytä huomata, että verhouspaneelit eivät ole ainoastaan toissijaisen rakenteen tukemia, vaan ne voivat myös tarjota sivuttaistukea toissijaiselle rakenteelle, mikä parantaa toissijaisen rakenteen vakautta tietyssä määrin.
Lisäksi sen jälkeen, kun verhouspaneelit on liitetty sekundäärirakenteeseen, ne muodostavat vahvan leikkausjäykkyyden omassa tasossaan – ilmiö, joka tunnetaan yleisesti nimellä "kalvovaikutus". Tämä vaikutus mahdollistaa tasokuormitettujen portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten tietynlaisen spatiaalisen rakenteellisen suorituskyvyn.
Lisäksi portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten katto- ja pilariväliseinät suunnitellaan yleensä vetopalkkeina, ja suositeltavin vaihtoehto on kiristetyt poikkipyöreät teräsjäykisteet. Jos rakenteessa on yli 5 tonnin nostureita, pilariväliseinät on korvattava kulmateräksellä tai muilla profiiliteräksillä. Myös portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten välikerroksen pilariväliseinäksi tulisi valita kulmateräs- tai muut profiiliteräsjäykisteet.
Todellisten arkkitehtonisten vaatimusten mukaan erikokoisia portaalirunkoelementtejä voidaan järjestää ja yhdistellä muodostaen erilaisia rakennemuotoja, jotka vastaavat erilaisten yksikerroksisten rakennusten käyttötarpeisiin. Yleisiä muotoja ovat osittainen välikerros, tuuletusaukkoinen tai kaiteellinen, kaidemainen ja räystäsulokkeellinen rakenne. Ne voidaan suunnitella myös yksirinteisiksi, moniaukkoisiksi yhdellä harjalla ja kahdella rinnettä käyttäen, moniaukkoisiksi useilla harjalla ja monirinteillä sekä yhdistetyiksi korkeiksi ja mataliksi jänneväleiksi. Lisäksi joissakin tilanteissa käytetään myös runkorakenteisia portaalirunkorakenteita.
▪ Perusmuodot Portaalirakenteiset teräsrunkorakennukset----
▪ Paikalliset toisen kerroksen liitokset Katso monikerroksisten runkorakenteiden ohjeet.
Portaalirakenteisten teräsrunkojen johdannaisrakenteissa nosturikalustoa voidaan myös joustavasti järjestää todellisten tarpeiden mukaan, ja samalla voidaan lisätä osittaisia toisen kerroksen tiloja.
Päätyportaalikehykset kuuluvat myös pohjimmiltaan moniaukkoisten portaalikehysten luokkaan; tärkein ero on niiden välipilareissa, joiden poikkileikkaussuunta on kierretty 90 astetta perinteisten portaalikehyspilareiden poikkileikkaussuuntaan verrattuna.
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten teräsvalinta standardien ja yleisten laatuluokkien perusteella
Portaalirunkoisten teollisuusrakennusten teräsvalinnan on perustuttava Kiinan kansallisiin standardeihin. Teräsrakenteiden suunnittelukoodi (GB 50017) ja Kevyiden portaalirunkorakennusten teräsrakenteiden tekninen eritelmä (GB 51022). Yleisesti käytetyt teräslajit ja niiden käyttökohteet ovat seuraavat:
Yleisimmin käytettynä ja edullisimpana vaihtoehtona on Q235-teräs, jonka myötölujuus on 235 N/mm², ja sillä on hyvä lujuus, sitkeys ja hitsattavuus. Se täyttää useimpien nostureitta tai pienipainoisilla nostureilla rakennettavien portaalirunkorakennusten vaatimukset; se on paitsi ensisijainen materiaali päärunkoihin (palkit, pylväät), myös teräs, jota yleensä käytetään toissijaisissa rakenteissa (orret, seinäpalkit);
Q355-teräs (aiemmin tunnettu nimellä Q345) soveltuu kriittisempiin komponentteihin, ja sen myötölujuus on 355 N/mm². Sen lujuus on noin 36 % suurempi kuin Q235-teräksen. Kun rakenteella on suuri jänneväli, raskas kuorma (kuten suurikokoisten nostureiden kanssa) tai suuri pilariväli, Q355-teräksen käyttö voi tehokkaasti pienentää komponenttien poikkileikkauskokoa ja säästää teräksen kulutusta. Vaikka sen yksikköhinta on hieman korkeampi, se tarjoaa paremman kokonaistaloudellisuuden ja sitä käytetään usein suurille kuormille alttiissa päärungoissa (palkit, pilarit).
Korkeamman lujuuden teräksiä, kuten Q390, Q420 ja Q460, käytetään harvoin portaalikehyksissä, ja niitä harkitaan vain erittäin suurissa projekteissa, joissa käytetään erityisiä raskaita nostureita tai äärimmäisissä kuormitusolosuhteissa. Yleisesti ottaen Q235B- tai Q355B-terästä käytetään yleisesti pääkehyksissä (palkit, pilarit), kun taas Q235-terästä käytetään yleensä toissijaisissa rakenteissa (orret, seinäpalkit).
Käytännön suunnitteluperiaatteet portaalirakenteisille teräsrunkoisille teollisuusrakennuksille
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten asettelu noudattaa systemaattista suunnittelulogiikkaa, joka keskittyy sivuttaisiin jäykkiin kehyksiin, pitkittäisjäykisteisiin, kotelojärjestelmiin ja toissijaisiin rakenteisiin. Yksityiskohdat ovat seuraavat:
- Sivuttainen jäykkä rungon asettelu (pääasiallinen sivuttaista voimaa vastustava järjestelmä): Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten "luurankona" sivuttaiset jäykät kehykset kantavat kaikki pystysuorat ja sivuttaiskuormat. Jännevälit tulisi määrittää prosessivaatimusten, kuten tuotantolinjan leveyden, laitteiden sijoittelun ja logistiikkakäytävien, perusteella. Yleinen taloudellinen jänneväli on 18 m - 36 m; suuremmat jännevälit (esim. yli 45 m) ovat teknisesti toteuttamiskelpoisia, mutta vaativat taloudellista vertailua – joskus ristikoiden tai kiinnikkeiden käyttö on kustannustehokkaampaa. Sivuttaiset jäykät kehykset voidaan järjestää yksi-, kaksi- tai moniaukkoisina. Moniaukkoisissa rakennuksissa välipilarit ovat yleensä tappipäätyisiä pilareita, jotka on saranoitu palkkeihin rakentamisen yksinkertaistamiseksi ja materiaalien säästämiseksi. Pilariväli (eli jäykkien kehysten välinen etäisyys) on keskeinen tekijä, joka vaikuttaa teräksen kulutukseen ja taloudellisuuteen; yleinen taloudellinen pilariväli on 6 m - 9 m, ja 7.5 m tai 8 m käytetään laajalti tilanteissa, joissa ei ole nostureita tai joissa käytetään pienitonnisia nostureita. Pilarivälin kasvattaminen (esim. 12 metriin) lisää merkittävästi teräksen kulutusta jäykissä runkopalkeissa ja nosturipalkeissa, mutta se vähentää jäykkien runkojen ja perustusten määrää – tarvitaan kattavia kompromisseja, ja myös orsien ja seinäpalkkien teräksen kulutus kasvaa vastaavasti. Räystäskorkeuden määräävät huoltovälys, nosturikaiteen huippukorkeus ja kattorakenteen korkeus; katon kaltevuus on yleensä 5–10 % (noin 1/20–1/10) – liian pieni kaltevuus on epäedullinen salaojituksen kannalta, kun taas liian suuri kaltevuus lisää rakennuksen tilavuutta ja teräksen kulutusta.
- Pituussuuntaisen tukijärjestelmän asettelu (kokonaisvakauden varmistamiseksi): Pitkittäisjäykistysjärjestelmä toimii portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten "sidoksina" yhdistäen yksittäiset sivuttaiset jäykät kehykset vakaaksi tilalliseksi kokonaisuudeksi, joka kestää pitkittäisiä kuormia (kuten pitkittäisiä tuulikuormia, maanjäristyksiä ja nosturin pitkittäisiä jarrutusvoimia) ja varmistaa vakauden asennuksen aikana. Asettelupaikkojen osalta katon vaakasuorat jäykistysjärjestelmät on yleensä sijoitettava lämpötilalohkojen päätykenttiin (ensimmäinen tai toinen) ja keskikenttiin tietyin välein (esim. ≤60 m); pitkissä työpajoissa on asennettava lämpötilalaajenemissaumat, joiden molemmille puolille on asennettava jäykistys. Pilarien väliset jäykistysjärjestelmät tulee sijoittaa samoihin kenttiin kuin katon vaakasuorat jäykistysjärjestelmät, jotta muodostuu vahva sivuttaisvoimaa kestävä ristikkojärjestelmä, joka siirtää kuormat perustuksiin. Asettelumuotteina käytetään yleensä ristipyöröteräsmuotteja (kiristetty vanttiruuvilla) tai kulmateräsristimuotteja – pyöreät teräsjäykistysmuotit ovat kevyitä ja taloudellisia, ja ne kantavat vain vetoa (suunniteltu vetopalkeiksi), joten ne ovat yleisin muoto. Kun poikkitukia ei voida asentaa paikkoihin, joissa on suuria oviaukkoja tai käytäviä, voidaan käyttää portaalitukia. Sen ydintoimintoihin kuuluvat tasosta poispäin suuntautuvien tukipisteiden tarjoaminen jäykille runkopilareille niiden tehollisen pituuden pienentämiseksi, pitkittäisten vaakasuuntaisten voimien siirtäminen ja vastustaminen sekä rakenteen yleisen vakauden varmistaminen asennuksen aikana.
- Kotelointijärjestelmän ja toissijaisen rakenteen asettelu: Portaalirakenteisten teräsrunkorakennusten orren ja seinäpalkkien sijoitteluväli määräytyy pääasiassa katto- ja seinäpaneelien lujuuden ja jäykkyyden perusteella, ja yleinen väli on 1.5 m. Orsien ja seinäpalkkien tasosta poispäin olevan efektiivisen pituuden pienentämiseksi ja kantavuuden parantamiseksi tulisi asentaa tukitanko- ja tukijärjestelmä (yleensä pyöreästä teräksestä) vakaan voimaa kantavan järjestelmän muodostamiseksi. Päätyihin on järjestetty tuulipilarit kannattelemaan harjaseinäpaneelien välittämiä tuulikuormia; niiden yläpäät on saranoitu jäykkiin runkopalkkeihin päätylevyjen avulla, mikä mahdollistaa sekä vaaka- että pystysuunnassa kulkevien voimien siirron.
- Yhteenveto ydinasettelusta: Portaalirakenteisten teräsrunkorakennusten ydinasetteluprosessi noudattaa logiikkaa ”kysyntälähtöinen → alustava suunnittelu → systemaattinen asettelu → laskenta ja optimointi”. Ensin määritetään jänneväli, korkeus, nostureiden paino ja ovien sijainnit prosessivaatimusten perusteella; sitten vahvistetaan aluksi taloudellisesti kohtuullinen pilariväli (esim. 7.5 m) ja katon kaltevuus (esim. 1/10); seuraavaksi järjestetään sivuttaissuuntaiset jäykät kehykset pääkantojärjestelmän muodostamiseksi; sitten asennetaan pitkittäisjäykisteet, asetetaan katto- ja pilarien väliset jäykisteet päätykennöihin ja lämpötilojen keskelle vakaan tilarakenteen rakentamiseksi; sen jälkeen järjestetään järkevästi toissijaiset rakenteet, kuten orret, seinäpalkit ja niiden ankkuritankojärjestelmät; lopuksi asennetaan päätyjärjestelmä ja järjestetään tuulipilarit. Lopuksi kaikki asettelut on mallinnettava, laskettava ja optimoitava rakennelaskentaohjelmistoilla (kuten PKPM, YJK) sen varmistamiseksi, että kaikki asetteluperiaatteet täyttyvät.
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten suunnittelupisteet: maanjäristyskestävyys ja palosuojaus
Suunniteltaessa portaalirakenteisia teräsrunkoisia teollisuusrakennuksia maanjäristyskestäviksi, ensimmäinen asia, johon on keskityttävä, on kokonaisuuden järkevyys: työpajarakenteen massan ja jäykkyyden on oltava tasaisesti jakautuneita. Tämä varmistaa, että työpaja kantaa voiman tasaisesti ja muuttaa muotoaan koordinoidusti maanjäristyksen vaikutuksesta, mikä minimoi paikallisen ylikuormituksen ja sitä seuraavien epätasaisen jäykkyyden aiheuttamien rakenteellisten vaurioiden riskin. Poikittaisrakenteisiin sopivat paremmin jäykät kehykset tai kehykset, joissa kattoristikot ja pilarit muodostavat tietynasteisen konsolidaation – tämä suunnittelu hyödyntää täysin teräsrakenteen kantavuutta, vähentää poikittaisrakenteista muodonmuutosta ja parantaa entisestään maanjäristyskapasiteettia.
On erityisen tärkeää huomata, että useimmat portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuushallien vauriot johtuvat pikemminkin osien epävakaudesta kuin riittämättömästä lujuudesta. Siksi tuentajärjestelmän järkevä järjestely on ratkaisevan tärkeää: komponenttien, kuten pilarien välisten tuentojen ja kattoristikoiden vaakasuuntaisten tuentojen, tieteellinen sijoittelu voi tehokkaasti varmistaa työpajarakenteen yleisen vakauden ja estää osien epävakauden maanjäristyksen aikana. Lisäksi rakenteellisten liitoskohtien suunnittelua on valvottava tarkasti – on tärkeää varmistaa, että solmut eivät petä ennen kuin rakenneosien täysi poikkileikkaus on saavutettu, jolloin osat pääsevät plastiseen toimintatilaan ja absorboivat täysin seismisen energian, mikä maksimoi rakennuksen maanjäristyskestävyyden.
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten keskeiset edut: Tehokkuus, omapaino ja tilankäytön sopeutumiskyky
Portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten suosio teollisuussektorilla johtuu niiden käytännön eduista useissa eri näkökulmissa. Rakentamisen tehokkuudesta alkaen näiden rakennusten teräsrakenteiset komponentit voidaan valmistaa massatuotantona tehtaissa, mikä poistaa monimutkaisten valutöiden tarpeen paikan päällä; kun rakennus on kuljetettu rakennustyömaalle, se voidaan valmistaa vain kokoamalla komponentit. Koko prosessi on yksinkertainen ja tehokas, mikä lyhentää merkittävästi projektin rakennussykliä ja auttaa yrityksiä käynnistämään tuotannon nopeammin.
Rakennuksen omapainon kannalta portaalirakenteisten teräsrunkoisten teollisuusrakennusten etu on vieläkin merkittävämpi: ne voivat vähentää rakennuksen rakennemassaa noin 30 %. Tämä ominaisuus on erityisen kriittinen kahdessa tilanteessa – toisessa alueilla, joilla on alhainen perustuksen kantavuus, jolloin kevyempi omapaino vähentää perustuksiin kohdistuvaa painetta ja alentaa perustusten vahvistamisen kustannuksia; toisessa alueilla, joilla on korkea maanjäristysintensiteetti, jolloin kevyempi rakenne vähentää maanjäristyksen aiheuttamaa inertiavoimaa, mikä johtaa paljon parempaan kokonaistaloudellisuuteen verrattuna perinteisiin teräsbetonirakenteisiin.
Tilankäytön ja toiminnallisen muunneltavuuden suhteen portaalirakenteiset teräsrunkoiset teollisuusrakennukset toimivat myös hyvin. Niiden taloudellinen jänneväli on tyypillisesti 24–30 metriä, mikä tarjoaa runsaasti tilaa toiminnoille ja täyttää erilaisten teollisten toimintojen, kuten mekaanisen prosessoinnin ja logistiikan varastoinnin, suuret tilatarpeet. Samalla rakennesuunnittelu tarjoaa suurta joustavuutta. Yritykset voivat mukauttaa rakenteita monikerroksisiksi tai moniaukkoisiksi kokoonpanoiksi todellisten tuotantotarpeidensa perusteella ja jopa asentaa erityisiä teollisuuslaitteita, kuten nostureita, jotka mukautuvat täysin eri teollisuudenalojen tuotantoskenaarioihin.
Palosuojaussuunnittelu: Teräksen lämmönkestävyysongelmien ratkaiseminen ja sortumariskin välttäminen
Portaalirakenteisilla teräsrunkoisilla teollisuusrakennuksilla on huomattava heikkous: niiden teräsrakenteiden heikko palonkestävyys. Kun teräksen lämpötila ylittää 100 ℃, sen ominaisuudet muuttuvat vähitellen lämpötilan noustessa: vetolujuus heikkenee jatkuvasti, kun taas plastisuus kasvaa; kun lämpötila saavuttaa 500 ℃, teräksen lujuus laskee erittäin alhaiselle tasolle, eikä se pysty tukemaan rakennuksen painoa, mikä voi lopulta johtaa teräsrakenteen romahtamiseen.
Siksi suunnittelumääräykset määräävät selvästi, että jos teräsrakenteen pintalämpötila voi olla yli 150 ℃:n ympäristössä, on toteutettava lämmöneristys- ja palosuojaustoimenpiteitä. Tällä hetkellä alan yleisin ratkaisu on levittää teräsrakenteen pinnalle lämmönkestäviä pinnoitteita – nämä pinnoitteet muodostavat lämmöneristyskerroksen korkeissa lämpötiloissa, hidastaen teräksen lämpötilan nousua, antaen aikaa palopelastustöille ja suojaten teräksen suorituskykyä nopealta heikkenemiseltä, mikä estää tehokkaasti rakennuksen sortumisriskin.
Tietoja tekijästä: K-HOME
K-home Steel Structure Co., Ltd pinta-ala on 120,000 XNUMX neliömetriä. Olemme mukana suunnittelussa, projektin budjetissa, valmistuksessa ja PEB-teräsrakenteiden asennus ja sandwich-paneelit, joilla on toisen luokan yleisurakoitsijan pätevyys. Tuotteemme kattavat kevyet teräsrakenteet, PEB-rakennukset, edullisia elementtitaloja, konttitalot, C/Z-teräs, erilaiset väriteräslevymallit, PU-sandwich-paneelit, eps-sandwich-paneelit, kivivilla-sandwich-paneelit, kylmähuonepaneelit, puhdistuslevyt ja muut rakennusmateriaalit.