Purliny stalowe to krytyczne poziome elementy obejmujące ramki pierwotne, przenoszące obciążenia dachu do konstrukcji nośnej. Ich długość rozpiętości - odległość między podporami, takimi jak krokwie lub ściany - nie jest izolowaną specyfikacją; Jest to podstawowy parametr projektowy, który przechodzi przez każdy aspekt projektu budowlanego. Zrozumienie jego wpływu ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia strukturalnie rozsądnych, opłacalnych i wydajnych projektów.
1. Transfer obciążenia i zapotrzebowanie strukturalne: Najbardziej bezpośredni wpływ na zapotrzebowanie strukturalne na samego Purlina. Podwojenie długości rozpiętości mniej więcej czterokrotnie czterokrotnie moment zginający dla tego samego obciążenia jednolitego. Wymaga to znacznie silniejszych purlinów:
- Rozmiar sekcji: Dłuższe rozciąganie popytu na większe, głębsze sekcje Purlin (C, Z lub niestandardowe kształty) z modułami wyższymi sekcji, aby odpierać naprężenia zginające bez awarii.
- Klasa materialna: Gatunki stalowe o wyższej wytrzymałości (np. ASTM A1003 HSLAS stopnia 55/80) mogą być wymagane przez bardzo długie rozpiętości w celu zarządzania ograniczeniami masy i głębokości.
- Kontrola odchylenia: Dłuższe rozpięcia są z natury bardziej elastyczne. Zapewnienie serwisowania (zapobieganie nadmiernym zwisie powodującym staw wodny, uszkodzenie sufitowe lub problemy z okładziną) często staje się kryterium projektowania, a nie czystą siłą. Limity ugięcia (takie jak L/180 lub L/240) wymagają sztywniejszych sekcji.
2. Wymagania dotyczące systemu strukturalnego i stężenia: Dłuższe rozprzestrzenianie się zwiększają podatność na wyboczenie boczne (LTB) i niestabilność.
- Częstotliwość stężenia: Niezbędne jest ciągłe stężenie boczne (panele dachowe, pręty przeciw SAG, dedykowane linie stężenia). Dłuższe rozpiętości wymagają częściej pośrednich punktów stężenia wzdłuż długości Purlina, aby zapobiec wyboczeniu, zwiększając złożoność i koszty.
- Akcja przepony: Zdolność systemu dachu do działania jako membrana (przenoszenie obciążeń bocznych) opiera się na odpowiednio przygotowanych purlinach. Dłuższe rozpiętości mogą zakwestionować tę zdolność bez wystarczającej ilości detali.
- Projekt połączenia: Reakcje na podporach rosną wraz z zakresem i obciążeniem. Połączenia (korki, śruby, spoiny) na krokwi lub ściany muszą być zaprojektowane dla tych wyższych sił, zwłaszcza sił podnoszenia, które mogą dominować w niektórych regionach.
3. Wykorzystanie materiału i wpływ ekonomiczny: Długość rozpiętości jest głównym motorem kosztów materiałów i ogólnej wydajności strukturalnej.
- Waga i tonaż: Podczas gdy dłuższe rozkłady zmniejszają numer podstawowych wsporników (takich jak krokwi lub ramki), Waga na Purlin wzrasta nieproporcjonalnie ze względu na potrzebę większych/cięższych sekcji. Optymalny zakres dla minimalnej całkowitej masy obramowania wymaga starannej analizy.
- Produkcja i obsługa: Bardzo głębokie lub ciężkie purlininy dla długich rozpiętości mogą stanowić wyzwania związane z wytwarzaniem, transportem i obsługą na miejscu.
- Instalacja Partia Pracy: Mniejsze wsporniki podstawowe może zaoszczędzić koszty pracy, ale może to być złożone przez złożoność obsługi cięższych/dłuższych purlinów i instalowania bardziej skomplikowanych systemów stężenia. Można wpłynąć na szybkość instalacji.
4. Integracja z funkcjonalnością budynku: Wybory w Purlin bezpośrednio wpływają na użyteczną przestrzeń budowlaną i estetykę.
- Wymagania dotyczące jasnego rozpiętości: Długie Purlin Encans są niezbędne do osiągnięcia dużych bez kolumn przestrzeni wewnętrznych wymaganych przez magazyny, hangary lotnicze, obiekty sportowe lub zakłady produkcyjne. Jest to często główna motywacja do optymalizacji projektowania Purlin.
- Planowanie głowy i przestrzenne: Głębsze sekcje Purlin wymagane dla długich rozpiętości mogą zmniejszyć dostępną salon pod dach, wpływając na routing usług mechanicznych i układy wnętrz.
- Profil dachu i drenaż: Nadmierne ugięcie przez długie rozpiętości może prowadzić do widocznego zwiotczania i komplikowania drenażu dachu, ryzykując wodę stawową, która zwiększa dalsze obciążenie i potencjalne ryzyko awarii (efekt kaskadowy).
Rozważania projektowe dotyczące optymalizacji długości rozpiętości:
- Pierwotne odstępy ramy: Purlin rozprzestrzeni się odstępów krokwi/kratownicy. Optymalizacja Odstępy podstawowej ramy jest pierwszym krokiem w zarządzaniu wpływem Purlin Span.
- Analiza obciążenia: Dokładne martwe, żywe, wiatru i obciążenia śniegiem nie podlegają negocjacjom. Długie rozciąganie powiększają wpływ niepewności ładowania.
- Kryteria odchylenia: Wczesne ustanowienie realistycznych i odpowiednich limitów odchylenia. To często napędza selekcję sekcji dla długich rozpiętości.
- Strategia stężenia: Opracuj kompleksowy plan stężenia na początku projektu. Rozważ metodę układu i przyczepności okładziny dachu.
- Oprogramowanie i wiedza specjalistyczna: Wykorzystaj oprogramowanie do analizy strukturalnej, zdolne do sprawdzania siły, ugięcia i stabilności (w tym LTB) według odpowiednich kodów (AISI S100, MBMA). Inżynierowa wiedza specjalistyczna jest niezbędna.
Stalowa długość rozpiętości Purlin jest znacznie więcej niż detal wymiarowy. Zasadniczo reguluje zachowanie strukturalne, wybór materiału, złożoność usztywnienia, żywotność ekonomiczną i funkcjonalny wynik budynku. Projektanci muszą holistycznie oceniać długość rozkładu, ważąc korzyści większych jasnych rozpiętości w stosunku do nieodłącznych wyzwań strukturalnych i kosztów związanych z dłuższymi rozpiętymi. Uważna optymalizacja, kierowana precyzyjnymi obliczeniami obciążenia i przestrzeganiem granic ugięcia i wymagań stabilności, jest najważniejsza dla osiągnięcia bezpiecznych, wydajnych i funkcjonalnych struktur stalowych. Wybór Purlin Span rezonuje w całym procesie projektowania budynku.
