Nepraleiskite žinių apie portalinius plieninio karkaso pramoninius pastatus populiarinimo
Apskritai kalbant, portalinio plieno karkaso pramoninis pastatas yra pramoninis pastatas su plienine konstrukcija kaip pagrindine laikančiąja sistema. Jo konstrukcijos esmė – portalinio plieninio rėmo naudojimas kaip pagrindinės laikančiosios atramos – jis savo forma primena kasdienes duris, yra paprastas, tačiau pakankamai stabilus, kad atlaikytų pagrindinės pastato konstrukcijos svorį. Tai taip pat įprastas lengvojo tipo pastatas, kurio pagrindiniai laikantys komponentai yra plieninės sijos ir plieninės kolonos, todėl bendras išdėstymas yra „durų“ formos, būdingas portalinio plieninio karkaso pramoniniams pastatams.
Portalinių plieninio karkaso pramoninių pastatų konstrukcinę formą galima lanksčiai pritaikyti prie faktinių poreikių. Lengvi portaliniai plieninio karkaso pramoniniai pastatai idealiai tinka plieno dirbtuvių pastataibe gamybinių kranų, o sunkiasvoriai kranai yra būtini tiems, kuriems reikia kranų sunkioms medžiagoms / įrangai transportuoti. Kalbant apie išplanavimą, jie siūlo vieno tarpatramio, dviejų tarpatramių ir kelių tarpatramių variantus, taip pat gali būti aprūpinti karnizo iškyšomis, priestatais arba netgi atnaujinti ikidaugiaaukščiai plieniniai pastataipagal projekto reikalavimus. Jiems taip pat gali būti pritaikytos individualios modifikacijos (pvz., nuo lietaus apsaugotos karnizo iškyšos, nedideli pagalbiniai priestatai).
Dėl šių privalumų portalinio karkaso pramoniniai pastatai puikiai tinka statybų pramonės poreikiams. Kadangi nėra pernelyg didelių atraminių kolonų, jie nesudaro kliūčių statant gamyklos įrangą, sandėliuojant prekes ar palengvinant darbuotojų darbą. Be to, pagrindiniai jų komponentai gali būti pagaminti gamyklose ir surinkti vietoje – tai ne tik sutrumpina portalinio karkaso pramoninių pastatų statybos ciklą, bet ir užtikrina pastovią kokybę. Jie taip pat yra atsparūs vėjui, sniegui ir žemės drebėjimams, todėl užtikrinamas ilgalaikis stabilumas.
Šiais laikais portaliniai plieninio karkaso pramoniniai pastatai yra ne tik pirmasis pasirinkimas gamyklų dirbtuvėms ir didelėms sandėliavimo vietoms, bet ir patikimi komercinėms vietoms bei kultūros ir pramogų įstaigoms. Tiesą sakant, visuose projektuose, kuriems reikalinga atvira vidaus erdvė, pirmenybė teikiama surenkamiems portaliniams plieninio karkaso pramoniniams pastatams, nes jie suderina funkcionalumą, efektyvumą ir ilgaamžiškumą – tai pagrindinės jų populiarumo šiuolaikinėje statyboje priežastys.
Lengvai supraskite portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų komponentus ir konstrukcines detales
Pagrindiniuose portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų konstrukciniuose elementuose kolonos ir stogo sijos gali būti suprojektuotos kaip vientisos H formos arba grotelės formos elementai. Siekiant sumažinti plieno sąnaudas, šie elementai taip pat gali būti kintamo skerspjūvio, pagrįsto lenkimo momentų diagramos pasiskirstymu. Nors vientisos sienelės elementams sunaudojama šiek tiek daugiau plieno, juos lengva pagaminti ir jie plačiai taikomi praktiniuose portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų projektuose.
Portalinių plieninio karkaso pramoninių pastatų antrinei konstrukcijai stogo ilginiams ir sienų sijoms pirmenybė teikiama šaltai formuotam plonasieniam plienui; jei gamyklos kolonų atstumas viršija 12 m, ekonomiškesni yra santvarinio tipo ilginiai. Kaip lenkiamieji elementai, antrinė konstrukcija prie pagrindinio standaus rėmo jungiasi varžtais – ji laiko apkrovą iš aptvarinės sistemos, perduoda jas pagrindinei konstrukcijai ir suteikia šoninę atramą, kad padidintų pagrindinės konstrukcijos bendrą stabilumą portalinių plieninio karkaso pramoniniuose pastatuose.
Portalinio plieninio karkaso pramoninių pastatų aptvarų sistemos pagrindą sudaro apdailos plokštės, kurios paprastai gaminamos iš plonų valcuotų metalo lakštų arba kitų lengvų kompozicinių medžiagų. Šios plokštės specialiais būdais sujungtos su antrine konstrukcija, kad atlaikytų išorines apkrovas, tokias kaip vėjas, sniegas ir statybinės apkrovos. Verta paminėti, kad apdailos plokštės ne tik laikomos antrinės konstrukcijos, bet ir gali suteikti šoninę atramą antrinei konstrukcijai, tam tikru mastu padidindamos jos stabilumą.
Be to, prijungus apdailos plokštes prie antrinės konstrukcijos, jos savo plokštumoje suformuoja stiprų šlyties standumą – šis reiškinys paprastai vadinamas „diafragmos efektu“. Šis efektas leidžia plokštumoje apkrautiems portalinio plieno karkaso pramoniniams pastatams turėti tam tikras erdvines konstrukcines savybes.
Be to, portalinių plieninio karkaso pramoninių pastatų stogo ir tarpkolonių sutvirtinimai paprastai projektuojami kaip įtempiamieji elementai, o pirmenybė teikiama įtemptiems skersiniams plieniniams sutvirtinimams. Jei konstrukcijoje yra kranai, kurių keliamoji galia didesnė nei 5 tonos, tarpkolonių sutvirtinimus reikia pakeisti kampiniais arba kitais profiliuotais plieniniais sutvirtinimais. Portalinių plieninio karkaso pramoninių pastatų antresolės konstrukcijos tarpkolonių sutvirtinimams taip pat reikia pasirinkti kampinius arba kitus profiliuotus plieninius sutvirtinimus.
Atsižvelgiant į konkrečius architektūrinius reikalavimus, skirtingo dydžio portalinio plieninio karkaso elementai gali būti išdėstyti ir sujungti, kad būtų suformuotos įvairios konstrukcinės formos, atitinkančios įvairių vieno aukšto pastatų naudojimo poreikius. Įprastos formos yra su daliniais antresolėmis, su ventiliacinėmis angomis arba parapetais, su priestatais ir su karnizo iškyšomis. Jie taip pat gali būti suprojektuoti kaip vieno šlaito, kelių tarpatramių su vienu kraigu ir dvigubais šlaitais, kelių tarpatramių su keliais kraigais ir keliais šlaitais, taip pat kombinuoti aukšti ir žemi tarpatramiai. Be to, kai kuriais atvejais naudojami ir rėminio tipo portaliniai plieniniai karkasai.
▪ Pagrindinės formos Portaliniai plieninio karkaso pastatai
▪ Vietinės antro aukšto jungtys Žr. daugiaaukščių karkasinių sistemų aprašymą
Išvestinėse portalinių plieninių rėmų konstrukcinėse formose kranų įranga taip pat gali būti lanksčiai išdėstyta pagal faktinius poreikius, o tuo pačiu metu galima pridėti dalines antro aukšto erdves.
Iš esmės dvišlaičiai portaliniai rėmai taip pat priklauso daugiaatramių portalinių rėmų kategorijai; pagrindinis skirtumas yra jų tarpinės kolonos, kurių sekcijos orientacija yra pasukta 90 laipsnių, palyginti su įprastų portalinių rėmų kolonomis.
Portalinių plieninių karkasų pramoninių pastatų plieno parinkimas pagal standartus ir įprastas klases
Portalinio karkaso pramoninių pastatų plieno pasirinkimas turi būti pagrįstas Kinijos nacionaliniais standartais. Plieninių konstrukcijų projektavimo kodeksas (GB 50017) ir Lengvųjų portalinių karkasinių pastatų plieninių konstrukcijų techninė specifikacija (GB 51022). Dažniausiai naudojamos plieno rūšys ir jų taikymo scenarijai yra šie:
Q235 plienas, kaip dažniausiai naudojamas ir ekonomiškiausias pasirinkimas, pasižymi 235 N/mm² takumo riba ir geru stiprumu, tąsumu ir suvirinamumu. Jis atitinka daugumos portalinių karkasinių pastatų be kranų arba su mažos talpos kranais reikalavimus; tai ne tik pageidaujama medžiaga pagrindiniams karkasams (sijoms, kolonoms), bet ir plienas, paprastai naudojamas antrinėms konstrukcijoms (grebėstams, sienų sijoms);
Q355 plienas (anksčiau žymimas Q345) tinka svarbesniems komponentams, jo takumo riba yra 355 N/mm². Jo stiprumas yra maždaug 36 % didesnis nei Q235 plieno. Kai konstrukcija turi didelį tarpatramį, didelę apkrovą (pvz., naudojant didelio tonažo kranus) arba didelį atstumą tarp kolonų, naudojant Q355 plieną galima efektyviai sumažinti komponentų skerspjūvio dydį ir sutaupyti plieno. Nors jo vieneto kaina yra šiek tiek didesnė, jis pasižymi geresne bendra ekonomija ir dažnai naudojamas pagrindiniams rėmams (sijoms, kolonoms), kuriems tenka didelės apkrovos.
Didesnio stiprumo plienai, tokie kaip Q390, Q420 ir Q460, retai naudojami portalinių karkasų gamyboje ir svarstomi tik itin dideliuose projektuose, kuriuose naudojami specialūs sunkiasvoriai kranai arba ekstremalios apkrovos sąlygos. Apskritai Q235B arba Q355B dažniausiai naudojamas pagrindiniams karkasams (sijoms, kolonoms), o Q235 plienas dažniausiai naudojamas antrinėms konstrukcijoms (grebėstams, sienų sijoms).
Praktiniai portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų išdėstymo principai
Portalinių plieninio karkaso pramoninių pastatų išdėstymas atitinka sisteminę planavimo logiką, daugiausia dėmesio skiriant šoniniams standžiams rėmams, išilginiams sutvirtinimams, aptvarų sistemoms ir antrinėms konstrukcijoms. Išsamesnė informacija pateikiama toliau:
- Šoninio standaus rėmo išdėstymas (pagrindinė šoninę jėgą atlaikanti sistema): Šoniniai standūs rėmai, kaip portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų „skeletas“, laiko visas vertikalias ir šonines apkrovas. Tarpatramiai turėtų būti nustatomi pagal proceso reikalavimus, tokius kaip gamybos linijos plotis, įrangos išdėstymas ir logistikos praėjimai. Įprastas ekonomiškas tarpatramis svyruoja nuo 18 m iki 36 m; didesni tarpatramiai (pvz., daugiau nei 45 m) yra techniškai įmanomi, tačiau reikia palyginti ekonominius aspektus – kartais ekonomiškiau naudoti santvaras arba laikiklius. Šoniniai standūs rėmai gali būti išdėstyti kaip vieno tarpatramio, dviejų tarpatramių arba kelių tarpatramių. Daugiaatramčiuose išdėstymuose tarpinės kolonos paprastai būna kaiščių formos, kurios yra pritvirtintos prie sijų, siekiant supaprastinti konstrukciją ir sutaupyti medžiagų. Kolonų atstumas (t. y. atstumas tarp standžių rėmų) yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos plieno sunaudojimui ir ekonomiškumui; įprastas ekonomiškas kolonų atstumas yra nuo 6 m iki 9 m, o 7.5 m arba 8 m plačiai naudojamas tais atvejais, kai nėra kranų arba su mažo tonažo kranais. Padidinus atstumą tarp kolonų (pvz., iki 12 m), žymiai padidės plieno sunaudojimas standžioms karkasinėms sijoms ir krano sijoms, tačiau sumažėja standžių karkasų ir pamatų skaičius – reikalingi išsamūs kompromisai, atitinkamai padidės ir plieno sunaudojimas ilginiams bei sienų sijoms. Karnizo aukštį lemia eksploatacinis prošvaisa, krano bėgių viršaus aukštis ir stogo konstrukcijos aukštis; stogo nuolydis paprastai yra 5–10 % (maždaug 1/20–1/10) – per mažas nuolydis nepalankus drenažui, o per didelis nuolydis padidina pastato tūrį ir plieno sunaudojimą.
- Išilginės sutvirtinimo sistemos išdėstymas (užtikrinant bendrą stabilumą): Išilginė sutvirtinimo sistema veikia kaip portalinių plieninių karkasų pramoninių pastatų „raiščiai“, sujungiantys atskirus šoninius standžius rėmus į stabilią erdvinę visumą, kad būtų galima atlaikyti išilgines apkrovas (pvz., išilgines vėjo apkrovas, seismines jėgas ir išilgines krano stabdymo jėgas) ir užtikrinti stabilumą montavimo metu. Kalbant apie išdėstymo pozicijas, stogo horizontalūs sutvirtinimai paprastai išdėstomi temperatūros ruožų galiniuose langeliuose (pirmame arba antrame) ir viduriniuose langeliuose tam tikrais intervalais (pvz., ≤60 m); ilgiems cechams turi būti įrengtos temperatūros išsiplėtimo jungtys, o sutvirtinimai montuojami abiejose jungčių pusėse. Tarpkoloniniai sutvirtinimai turėtų būti išdėstyti tose pačiose langeliuose kaip ir stogo horizontalūs sutvirtinimai, kad būtų suformuota tvirta šoninei jėgai atspari santvarų sistema, perduodanti apkrovas pamatui. Išdėstymo formoms dažniausiai naudojamos skersinės apvalios plieninės formos (suveržtos suveržiamosiomis sąvaržomis) arba kampinės plieninės skersinės formos – apvalios plieninės formos sutvirtinimai yra lengvi ir ekonomiški, išlaiko tik įtempimą (suprojektuoti kaip įtempimo elementai), todėl tai yra labiausiai paplitusi forma. Kai skersinių sutvirtinimų negalima montuoti vietose su didelėmis durų angomis ar praėjimais, vietoj jų galima naudoti portalinius sutvirtinimus. Pagrindinės jo funkcijos apima standaus karkaso kolonų atraminių taškų, esančių ne plokštumoje, įrengimą, siekiant sumažinti jų efektyvų ilgį, išilginių horizontalių jėgų perdavimą ir pasipriešinimą joms bei bendro konstrukcijos stabilumo užtikrinimą montavimo metu.
- Aptvarų sistemos ir antrinės konstrukcijos išdėstymas: Portalinių plieninių karkasinių pastatų ilginių ir sienų sijų išdėstymo atstumai daugiausia priklauso nuo stogo ir sienų plokščių stiprumo ir standumo, o įprastas atstumas yra 1.5 m. Siekiant sumažinti efektyvųjį ilginių ir sienų sijų ilgį nuo plokštumos ir pagerinti laikomąją galią, reikia įrengti traukės ir atramų sistemą (paprastai pagamintą iš apvalaus plieno), kad būtų suformuota stabili jėgos laikančioji sistema. Vėjo kolonos išdėstomos prie frontonų, kad atlaikytų vėjo apkrovas, perduodamas frontonų sienų plokščių; jų viršutiniai galai yra pritvirtinti prie standžių karkaso sijų per galines plokštes, o tai leidžia perduoti tiek horizontalias, tiek vertikalias jėgas.
- Santraukos pagrindinio išdėstymo procesas: Portalinių plieninių karkasinių pastatų pagrindinio išdėstymo procesas atitinka logiką „pagal poreikį → preliminarus planavimas → sistemingas išdėstymas → skaičiavimas ir optimizavimas“. Pirmiausia, remiantis proceso reikalavimais, nustatomas tarpatramis, aukštis, krano tonažas ir durų padėtis; tada iš pradžių patvirtinamas ekonomiškai pagrįstas kolonų atstumas (pvz., 7.5 m) ir stogo nuolydis (pvz., 1/10); tada išdėstomi šoniniai standūs rėmai, kad būtų suformuota pagrindinė laikančioji sistema; tada sumontuojami išilginiai sutvirtinimai, stogo sutvirtinimai ir tarpkoloniniai sutvirtinimai galiniuose laukuose ir temperatūrinių sekcijų viduryje, kad būtų sukurta stabili erdvinė konstrukcija; vėliau pagrįstai išdėstomos antrinės konstrukcijos, tokios kaip ilginiai, sienų sijos ir jų traukės; galiausiai, nustatoma frontonų sistema ir išdėstomos vėjo kolonos. Galiausiai visi išdėstymai turi būti sumodeliuoti, apskaičiuoti ir optimizuoti naudojant konstrukcijų skaičiavimo programinę įrangą (pvz., PKPM, YJK), siekiant užtikrinti, kad būtų laikomasi visų išdėstymo principų.
Portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų projektavimo punktai: seisminis atsparumas ir apsauga nuo gaisro
Projektuojant seisminiam atsparumui skirtus portalinio karkaso pramoninius pastatus, pirmiausia reikia atkreipti dėmesį į bendro išplanavimo racionalumą: dirbtuvių konstrukcijos masė ir standumas turi būti paskirstyti tolygiai. Tai užtikrina, kad dirbtuvės tolygiai išlaikytų jėgą ir koordinuotai deformuotųsi seisminio poveikio metu, taip sumažinant vietinės perkrovos ir vėlesnių konstrukcijos pažeidimų, atsirandančių dėl nevienodo standumo, riziką. Skersinei konstrukcijų konstrukcijai labiau tinka standūs rėmai arba rėmai, kuriuose stogo santvaros ir kolonos sudaro tam tikrą konsolidacijos laipsnį – ši konstrukcija visiškai išnaudoja plieninės konstrukcijos laikomąją galią, sumažina skersinę konstrukcijos deformaciją ir dar labiau padidina seisminį atsparumą.
Ypač svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad didžiąją dalį žalos portalinio plieninio karkaso pramoniniams cechams sukelia elementų nestabilumas, o ne nepakankamas elementų stiprumas. Todėl labai svarbus yra pagrįstas sutvirtinimo sistemos išdėstymas: mokslinis komponentų, tokių kaip tarpkoloniniai sutvirtinimai ir stogo santvaros horizontalūs sutvirtinimai, išdėstymas gali veiksmingai užtikrinti bendrą cecho konstrukcijos stabilumą ir užkirsti kelią elementų nestabilumui seisminio poveikio metu. Be to, konstrukcinių jungčių mazgų projektavimas turi būti griežtai kontroliuojamas – būtina užtikrinti, kad mazgai nesulūžtų prieš pilną konstrukcinių elementų skerspjūvį, leisdami elementams pereiti į plastinę darbinę būseną ir visiškai sugerti seisminę energiją, taip maksimaliai padidinant pastato seisminį atsparumą.
Pagrindiniai portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų privalumai: efektyvumas, savasis svoris ir erdvės pritaikomumas
Portalinių plieninio karkaso pramoninių pastatų populiarumas pramonės sektoriuje kyla dėl jų praktinių privalumų įvairiais aspektais. Pradedant nuo statybos efektyvumo, šių pastatų plieninės konstrukcijos komponentai gali būti masiškai gaminami gamyklose, todėl nereikia atlikti sudėtingų liejimo darbų vietoje; transportavus į statybvietę, pastatą galima užbaigti tiesiog surinkus komponentus. Visas procesas yra paprastas ir efektyvus, todėl projekto statybos ciklas gerokai sutrumpėja, o įmonės gali greičiau pradėti gamybą.
Kalbant apie pastato savąjį svorį, portalinių plieninių karkasinių pramoninių pastatų pranašumas yra dar didesnis: jie gali sumažinti pastato konstrukcinę masę maždaug 30 %. Ši savybė yra ypač svarbi dviem atvejais: pirma, tai yra vietovės su maža pamatų laikomąja galia, kur mažesnis savasis svoris sumažina slėgį pamatui ir sumažina pamatų armavimo kainą; antra, tai yra vietovės su dideliu seisminiu įtvirtinimų intensyvumu, kur lengvesnė konstrukcija sumažina inercijos jėgą seisminio poveikio metu, todėl gaunamas daug geresnis kompleksinis ekonomiškumas, palyginti su tradicinėmis gelžbetoninėmis konstrukcinėmis sistemomis.
Kalbant apie erdvės panaudojimą ir funkcinį pritaikomumą, portalinio plieno karkaso pramoniniai pastatai taip pat puikiai veikia. Jų ekonominis tarpatramis paprastai svyruoja nuo 24 iki 30 metrų, todėl yra pakankamai erdvės operacijoms ir dideliems įvairių pramonės veiklų, tokių kaip mechaninis apdirbimas ir logistika, sandėliavimas, poreikiams; tuo pačiu metu konstrukcinis projektas pasižymi dideliu lankstumu. Įmonės gali pritaikyti konstrukciją prie kelių aukštų arba kelių tarpatramių konfigūracijų, atsižvelgdamos į savo faktinius gamybos poreikius, ir netgi montuoti specialią pramoninę įrangą, pavyzdžiui, kranus, visiškai prisitaikydamos prie skirtingų pramonės šakų gamybos scenarijų.
Priešgaisrinės apsaugos projektavimas: išspręskite plieno atsparumo karščiui trūkumą ir išvenkite griūties rizikos
Portalinio karkaso pramoniniai pastatai turi pastebimą trūkumą: prastą jų plieninių konstrukcijų atsparumą ugniai. Kai plieno temperatūra viršija 100 ℃, jo charakteristikos palaipsniui keičiasi kylant temperatūrai: tempiamasis stipris nuolat mažėja, o plastiškumas didėja; kai temperatūra pasiekia 500 ℃, plieno stipris sumažėja iki itin žemo lygio, dėl kurio jis nebegali išlaikyti pastato svorio, o tai galiausiai gali lemti plieninės konstrukcijos griūtį.
Todėl projektavimo normose aiškiai numatyta, kad jei plieninės konstrukcijos paviršiaus temperatūra aplinkoje gali būti aukštesnė nei 150 ℃, turi būti imtasi šilumos izoliacijos ir priešgaisrinės apsaugos priemonių. Šiuo metu pramonėje dažniausiai naudojamas sprendimas yra plieninės konstrukcijos paviršiui padengti karščiui atspariomis dangomis – šios dangos aukštoje temperatūroje sudaro šilumos izoliacijos sluoksnį, sulėtindamos plieno temperatūros kilimo greitį, sutaupydami laiko gaisro gelbėjimui ir apsaugodamos plieno eksploatacines savybes nuo greito blogėjimo, veiksmingai išvengdamos pastato griūties rizikos.
Apie autorių: K-HOME
K-home Steel Structure Co., Ltd užima 120,000 XNUMX kvadratinių metrų plotą. Mes užsiimame projektavimu, projekto biudžetu, gamyba ir PEB plieninių konstrukcijų montavimas ir daugiasluoksnės plokštės, turinčios antros klasės generalinės rangos kvalifikaciją. Mūsų gaminiai apima lengvas plienines konstrukcijas, PEB pastatai, pigūs surenkamieji namai, konteinerių namai, C/Z plienas, įvairių modelių spalvotos plieninės plokštės, PU daugiasluoksnės plokštės, eps sumuštinių plokštės, akmens vatos daugiasluoksnės plokštės, šaldymo patalpų plokštės, valymo plokštės ir kitos statybinės medžiagos.