Teräsrakenteisten - rakennusten alalla portaalikehykset ja runkorakenteet ovat kaksi yleistä rakennejärjestelmää, joista jokaisella on ainutlaatuinen voimansa -, joka kantaa logiikkaa ja soveltuvia skenaarioita. Näiden ominaisuuksien syvällinen ymmärtäminen on erittäin tärkeää rakennuksen rakenteellisen järjestelmän rationaalisessa valinnassa ja rakennuksen turvallisuuden ja toimivuuden varmistamisessa.
Portaalin kehysrakenne
(I) Force - bearing Logic
Pystysuuntainen kuormansiirtoKun siihen kohdistuu pystykuormituksia (kuten katon - paino, lumikuorma jne.), portaalirungon palkki siirtää kuorman pylvääseen ja sitten pylväs siirtää sen perustukselle. Portaalirungon palkki on yleensä suunniteltu taivutusosaksi ja se kestää taivutuskykynsä kautta pystykuorman synnyttämää taivutusmomenttia. Koska palkki ja pylväs on liitetty jäykästi toisiinsa, syntyy pystykuormien vaikutuksesta palkin päässä negatiivinen taivutusmomentti, joka suhteellisesti pienentää palkin puolivälin - jänteen taivutusmomenttia, jolloin materiaalin mekaaniset ominaisuudet hyödynnetään tehokkaammin.
Vaakasuuntainen kuormituskestävyysVaakasuorille kuormille (kuten tuulikuormitus, seisminen toiminta jne.) portaalikehys luottaa pääasiassa pylvään sivuttaisjäykkyyteen kestämään. Vaakasuuntaisten voimien vaikutuksesta pylväs, kuten ulokepalkki, siirtää vaakasuuntaisen voiman perustukselle. Palkin - pylvään liitoksen jäykkä liitos voi rajoittaa palkin ja pilarin suhteellista pyörimistä, jolloin koko rakenne voi toimia koordinoidusti ja vastustaa vaakasuuntaista voimaa. Tuulikuorman vaikutuksesta tuulenpuoleinen pylväs kantaa painetta ja tuulenpuoleinen pylväs jännitystä. Rakenteellista tasapainoa ylläpidetään pilarin aksiaalivoiman ja palkin vaakasuoran leikkausvoiman avulla. Seismisten voimien vaikutuksesta rakenteen sivuttaissiirtymä aiheuttaa palkin ja pilarin taipuvan muodonmuutoksen ja liitosten pyörimisen. Portaalikehys hajottaa seismisen energian rakenteen sitkeys- ja energian - hajautusmekanismin kautta rakenteen vakauden varmistamiseksi.
(II) Sovellettavat rajat
Span RangePortaalirunkorakenne sopii rakennuksiin, joiden jänneväli on keskikokoinen -. Yleensä jänneväli on yleensä välillä 9 - 36 metriä. Tällä jännevälillä portaalikehys voi antaa täyden pelin rakenteellisille suorituskyvyilleen ja on suhteellisen taloudellinen. Esimerkiksi yleisissä teollisuuslaitoksissa, varastorakennuksissa jne. on usein jännevälit tällä alueella. Kohtuullisen poikkileikkauksen - suunnittelun ja liitosrakenteen ansiosta portaalirunko voi täyttää näiden rakennusten tilavaatimukset.
KorkeusrajoitusYleensä portaalikehyksen korkeus on sopivampi välillä 6 - 12 metriä. Liiallinen korkeus lisää pylvään laskettua pituutta, mikä johtaa pilarin huomattaviin vakausongelmiin. Pilarin poikkileikkauksen - kokoa on lisättävä tai ryhdyttävä muihin vahvistustoimenpiteisiin, mikä lisää kustannuksia. Joissakin rakennuksissa, joissa on korkeampi tilantarve mutta silti sopivalla korkeusalueella, kuten joissakin kevyissä - teollisuuslaitoksissa ja logistiikkavarastoissa, portaalirunkorakenne on sopivampi valinta.
Kuorman ominaisuudetSe soveltuu rakennuksiin, joissa on suhteellisen pieni kattokuorma ja nosturikuorma. Portaalirunkorakenteen suhteellisen rajoitetun sivuttaisjäykkyyden vuoksi liian suurille nosturikuormille tai suhteellisen suurille kuormille, kuten vaakasuuntaisille seismisille vaikutuksille, voidaan tarvita erityisiä rakenteita tai muita rakennejärjestelmiä. Yleisissä teollisuuslaitoksissa, joissa ei ole nosturia tai pienikokoisia - nostureita, sekä varasto- ja liikerakennuksissa, joissa on alhainen kuormitusvaatimus, portaalirunko voi täyttää voiman - kantavuusvaatimukset ja samalla hyvä taloudellisuus.
Kehyksen rakenne
(I) Force - bearing Logic
Pystysuuntainen kuormansiirtoRunkorakenteessa pystysuorat kuormat siirtyvät lattialaatasta palkkiin, jonka jälkeen palkki siirtää kuorman pilariin ja lopuksi pylväs siirtää sen perustukselle. Sekä palkki että pylväs ovat pääkuormaa - kantavia osia, jotka kantavat yhdessä pystykuorman synnyttämän taivutusmomentin, leikkausvoiman ja aksiaalivoiman. Portaalirungosta poiketen pystykuormien vaikutuksesta palkin ja pilarin sisäinen voiman jakautuminen runkorakenteessa on monimutkaisempi, ja jokaisen osan sisäiset voimat on laskettava tarkasti rakennemekaniikan menetelmillä.
Vaakasuuntainen kuormituskestävyysVaakasuuntaisia kuormia varten runkorakenne kestää palkeista ja pilareista koostuvan tilarunkojärjestelmän kautta. Vaakasuuntaisten voimien vaikutuksesta sekä palkki että pylväs synnyttävät taipumista ja aksiaalisia muodonmuutoksia. Kokonaisrakenne toimii koordinoidusti palkin - pylvään liitosten jäykän liitoksen kautta muodostaen tilavoiman - tukijärjestelmän. Runkorakenteen sivuttaisjäykkyys riippuu pääasiassa palkin ja pilarin poikkileikkauksen koosta -, materiaaliominaisuuksista ja rakenteen layout-muodosta. Seismisten voimien vaikutuksesta runkorakenne hajauttaa seismisen energiaa muodostamalla muovisia saranoita palkkiin ja pylvääseen sekä energian - hajautusmekanismin avulla, mikä varmistaa rakenteellisen vakauden suurissa muodonmuutoksissa.
(II) Sovellettavat rajat
Kantavuus ja korkeusRunkorakenne sopii rakennuksiin, joissa on suurempi jänneväli ja korkeampi korkeus. Sen jänneväli voi vaihdella kymmenistä metreistä useisiin kymmeniin metriin, ja korkeus voidaan myös suunnitella joustavasti rakennuksen toiminnallisten vaatimusten mukaan. Sitä käytetään laajalti yleisissä monikerroksisissa - ja korkeissa - kerroksissa. Esimerkiksi toimistorakennukset, hotellit, kauppakeskukset jne. kaupungeissa vaativat suuria tiloja ja joustavia pohjaratkaisuja, ja runkorakenne täyttää nämä vaatimukset hyvin. Palkin - pilarin poikki - poikkileikkauksen ja layoutin järkevällä suunnittelulla voidaan saavuttaa suuri - tila ja korkea rakennuskorkeus.
Kuorman ominaisuudetSe kestää suuria pysty- ja vaakakuormia. Tilavoiman - laakerijärjestelmän ja runkorakenteen korkean rakenteellisen eheyden ansiosta sillä on hyvä suorituskyky suuria kuormia kantaessa. Teollisuuslaitoksissa, joissa on suuri nosturikuorma, tai rakennuksissa, jotka sijaitsevat alueilla, joilla on korkea seismiset linnoitusintensiteetit, runkorakenne voi täyttää voimankestovaatimukset - järkevällä suunnittelulla. Samanaikaisesti vaakasuuntaisia kuormia, kuten tuulikuormaa, kantava runkorakenne voi varmistaa myös sivuttaiskestävyyden säätämällä rakenteellista sijoittelua ja osien kokoa.
Toiminnalliset vaatimuksetSe sopii rakennuksiin, joissa on korkeat vaatimukset tilasuunnittelun joustavuuden suhteen. Runkorakenteen sisäseinät ovat yleensä ei-- kantavia - seiniä, jotka voidaan joustavasti irrottaa tai siirtää käyttöfunktion muutosten mukaan, mikä helpottaa sisätilan uudelleen - jakamista ja kunnostamista. Tämän joustavuuden ansiosta runkorakennetta käytetään laajalti liikerakennuksissa, toimistorakennuksissa ja joissakin monikäyttöisissä rakennuksissa, ja se voi täyttää eri käyttäjien erilaiset tilavaatimukset.
Yhteenvetona voidaan todeta, että portaalin kehysrakenteen ja kehysrakenteen välillä on ilmeisiä eroja voiman - kantavassa logiikassa ja sovellettavissa rajoissa. Käytännön suunnittelussa tulee ottaa kokonaisvaltaisesti huomioon sellaiset tekijät kuin rakennuksen toiminnalliset vaatimukset, kuormitusominaisuudet, jänneväli ja korkeus, jotta rakennejärjestelmä valitaan järkevästi rakennuksen turvallisuuden, taloudellisuuden ja soveltuvuuden saavuttamiseksi.