قاب پورتال یک سیستم سازه ای فولادی سفت و سخت است که در آن ستون های عمودی به تیرهای افقی یا شیب دار متصل می شوند. مفاصل مقاوم در برابر لحظه . از آنجایی که اتصال ستون به تیر به جای نیروی عمودی، گشتاور خمشی را منتقل می کند، قاب در برابر باد، برف، جرثقیل و بارهای سقف بدون نیاز به مهاربندی مورب جداگانه مقاومت می کند.
نتیجه عملی ابتدا می آید: اگر به یک ساختمان یک طبقه با سطح کف وسیع و بدون ستون نیاز دارید، یک قاب فولادی پورتال معمولاً اقتصادی ترین سیستم سازه ای می توانید مشخص کنید به همین دلیل است که قابهای پورتال به عنوان راهحل قاببندی غالب برای انبارها، کارگاهها، آشیانهها و ساختمانهای کشاورزی در تقریباً هر بازاری با بخش ساخت و ساز فولادی فعال باقی میمانند.
هندسه به طرز فریبنده ای ساده است. دو ستون و دو تیرک یک خمیدگی صلب را تشکیل می دهند. ردیفی از خم ها که توسط پرلین ها و ریل های جانبی به هم متصل شده اند، ساختار اولیه و ثانویه ساختمان را تشکیل می دهند. اتصال لحظه ای در لبه بام با یک بند ایجاد می شود، یک عمق مخروطی از بخش تیرچه در جایی که به ستون می رسد. لنگر لنگر خمشی اوج را در طول فولادی طولانی تری پخش می کند و از تبدیل شدن اتصال به نقطه شکننده جلوگیری می کند.
تیمهای سایت این سیستم را ترجیح میدهند زیرا جزئیات آشنا هستند، ساخت آن ساده است و ترتیب نصب سریع است. برخلاف یک اسپیس فریم یا ساختار شبکه ای پیچیده، یک پورتال خم شده را می توان روی زمین به یکدیگر پیچ کرد، مناسب بودن را بررسی کرد و به عنوان یک تکه بلند کرد. همین واقعیت ساده همان چیزی است که زمان ساخت را کوتاه و کنترل کیفیت را موثر نگه می دارد.
مسیر بار یک قاب پورتال توضیح می دهد که چرا به عنوان یک ساختار پیوسته رفتار می کند. هر باری که به پشت بام می رسد در نهایت از طریق همان دنباله به پایین می رود:
دو تصمیمی که بیشترین تغییر را در توزیع نیروی داخلی ایجاد میکنند عبارتند از اتصال پایه و هندسه هاچ . پایه پین شده فقط برای انتقال نیروی محوری و برش طراحی شده است. دارای صفحه پایه کوچکتر، پیچ و مهره های لنگر کمتر و پایه بتنی کوچکتر است، به همین دلیل است که برای اکثر قاب ها بین دهانه 12 تا 25 متر پیش فرض است. یک پایه ثابت در برابر چرخش در پای ستون مقاومت می کند، که باعث کاهش لحظه در لبه می شود و می تواند فولاد را در ستون های بلند صرفه جویی کند، اما در فونداسیون ها هزینه بیشتری دارد. انتخاب یک اولویت اقتصادی است، نه یک اولویت فنی.
بارهای افقی مانند باد، اثر لرزه ای و موج جرثقیل توسط آن مقاوم می شوند عمل قاب . باد در دیوار کناری ستون را خم می کند، ممان از طریق هان به داخل تیر می گذرد و اتصال راس، لحظات متضاد دو نیمه تیر را متعادل می کند. خمیدگی در صفحه خودش پایدار است. پایداری عمود بر قاب از مهاربندهای پلان سقف، ریل های جانبی و مهاربندهای فلای حاصل می شود.
هر قاب پورتال، از یک سوله کشاورزی 12 متری تا یک سالن لجستیکی 45 متری، از همان مجموعه قطعات مونتاژ می شود. درک آنچه که هر جزء انجام می دهد به شما می گوید که توجه مهندسی در طول طراحی، ساخت و بازرسی سایت به کجا باید معطوف شود.
| جزء | تابع | جزئیات معمولی |
|---|---|---|
| ستون ها | عضو عمودی پشتیبان رافت و انتقال لحظه به پایه | بخش UB یا UC؛ ارتفاع 4 تا 12 متر |
| قایق ها | عضو سقف شیبدار که بارهای پرلین را به ستون ها حمل می کند | دهانه 12 تا 45 متر؛ شیب 5 تا 10 درجه |
| لبه لبه گوشه | بخش تعمیق شده در محل اتصال ستون به تیر، مقاومت در برابر گشتاور خمشی اوج | عمق حدود دهانه/30 تا دهانه/40 |
| اپکس هاچ | بخش عمیق در خط الراس، منطقه لحظه مثبت | کوچکتر از لبه لبه گوش؛ اغلب از همان بشقاب بریده می شوند |
| برلین | دهانه بین تیرها، پشتیبان ورق سقف | بخش Z یا C؛ فاصله 1.2 تا 2.5 متر |
| ریل های جانبی | دهانه بین ستون ها، روکش دیوار حمایت می کند | بخش Z یا C؛ فاصله 1.2 تا 2.0 متر |
| بریس های پرواز | فلنج فشاری داخلی رافت را مهار کنید | بخش های زاویه ای در نزدیکی خطوط پرلین |
| مهاربندی سقف و عمودی | بارهای طولی باد را به فونداسیون منتقل کنید | زوایای مورب یا تخت در حفره های انتهایی |
را پیش امدگی لبه بام در حین طراحی و ساخت سزاوار توجه ویژه است. حداکثر گشتاور خمشی در یک قاب پورتال دقیقاً در محل اتصال ستون به تیرک رخ می دهد و در آن مکان فلنج پایینی تیر در حال فشرده سازی است. یک بند با تناسب صحیح، قسمت را دقیقاً در جایی که تنش بالاتر است عمیق می کند، مدول مقطع را بالا می برد و فولاد را در بقیه دهانه صرفه جویی می کند. اکثر مشکلات در قابهای پورتال سبک از این اتصال شروع میشوند، یا به دلیل کوتاهی بیش از حد هنج یا به دلیل اینکه فلنج فشاری مهار نشده است.
قابهای پورتال معمولاً به صورت خمشی منفرد ترسیم میشوند، اما این خانواده شامل چندین پیکربندی است که هر کدام بر اساس دهانه، استفاده و محدودیتهای سایت انتخاب میشوند.
برای پروژه هایی که دهانه از حد عملی قاب پورتال با مقطع نورد فراتر می رود، یا در آن بارهای متمرکز سنگین درگیر هستند، قاب خرپایی معمولاً پاسخ مهندسی بهتری است. پل های فولادی مدولار واضح ترین مثال هستند: شبکه مثلثی خرپا بارهای متمرکز وسیله نقلیه را به طور موثر اداره می کند و در عین حال عمق سازه را معقول نگه می دارد.
را cost of a portal frame is strongly influenced by span and bay spacing. The following ranges are what design teams use for early cost planning; they are planning ranges, not design tables.
| نوع ساختمان | بازه پاک معمولی | ارتفاع معمولی پیشرو |
|---|---|---|
| انبار و تدارکات | 18 تا 30 متر | 6 تا 8 متر |
| صنعتی سبک | 15 تا 24 متر | 5 تا 8 متر |
| سوله های کشاورزی | 12 تا 24 متر | 4 تا 6 متر |
| سالن ها و سوله های ورزشی | 25 تا 45 متر، اغلب خمیده یا خرپایی | 7 تا 12 متر |
| خرده فروشی و نمایشگاه | 12 تا 20 متر | 4 تا 6 متر |
به عنوان یک تخمین اولیه، عمق رافتر معمولاً در محدوده ای است دهانه/40 تا دهانه/55 برای بخش های نورد، و عمق لبه لبه لبه نزدیک است دهانه/30 تا دهانه/40 . عمق ستون معمولاً یک سوم تا نیمی از عمق تیر به اضافه جزئیات اتصال است. فاصله خلیج معمولاً بین 5 متر و 8 متر است: خلیج های بلندتر تعداد قاب ها را کاهش می دهند اما باعث می شوند تا پرلین های بزرگتر و ستون های باد سنگین تر. همان فاصله دهانه را برای کل ساختمان حفظ کنید، زیرا تغییر آن باعث ایجاد ساخت اضافی در مسیرهای پرلین می شود.
برای قابلیت سرویس دهی، حد عملی انحراف عمودی برای تیرهای سقف سرد است L/180 تا L/240 ، در حالی که رانش افقی در لبه بام معمولاً محدود به H/150 تا H/300 . ساختمانهای جرثقیل سختگیرانهتر هستند، از L/300 تا L/600 بسته به کلاس جرثقیل. این محدودیتهای انحراف، اندازه بخش را بیشتر از استحکام خالص کنترل میکنند، بهویژه در سقفهای با دهانه بلند که وزن خود فولاد سهم زیادی از کل بار را تشکیل میدهد.
یک پروژه قاب پورتال معمولاً در طی تصمیماتی که قبل از شروع ساخت فولاد گرفته می شود، گران یا دشوار می شود. اینها ملاحظاتی هستند که بیشترین اهمیت را دارند.
را single most common practical mistake in portal frame construction is فراموش کردن مهار فلنج داخلی از تیرک نزدیک بند. آن فلنج در ناحیه لبههای لبهای در حال فشردهسازی است و بدون فلای بند یا مهار مشابه، عضو میتواند قبل از رسیدن به لحظه طراحی خود به طرفین کمانش کند. تعمیر ارزان است. حذف آن نیست.
اگر اعضای فولادی را برای یک پل یا سازه با دهانه بلند ارزیابی می کنید، ما راهنمای تیرهای فولادی برای ساخت پل مدولار انتخاب اعضا، محدودیت های دهانه و حفاظت در برابر خوردگی را به صورت عملی توضیح می دهد.
را question is not which system is better in general, but which one fits the span, the load pattern, and the budget. The table below compares the two approaches across the criteria that drive real project decisions.
| معیار | قاب پورتال | قاب خرپا |
|---|---|---|
| اتصالات | مفاصل لبه شیشه ای مقاوم در برابر لحظه | مفاصل مثلثی عمدتاً سنجاق دار |
| رفتار مادی اولیه | خم شدن در ستون ها و تیرها | کشش و فشار محوری در اعضا |
| محدوده بازه اقتصادی | 12 تا 45 متر | 30 تا 80 متر یا بیشتر |
| بهترین نوع بار | بارهای سقفی یکنواخت | بارهای نقطه ای، بارهای متحرک، دهانه های طولانی |
| هزینه ساخت | کم، زیرا مفاصل ساده و تکراری هستند | بالاتر، به دلیل بسیاری از اعضا و gussets |
| سرعت نعوظ | سریع، با چند قطعه در هر خم شدن | آهسته تر، با قطعات بیشتری برای تراز |
یک انبار معمولی 18 تا 30 متری با سقف سبک تقریباً همیشه باید یک قاب پورتال باشد. یک سالن سرپوشیده 50 متری که یک جرثقیل سنگین را حمل می کند، یا یک عرشه پل بزرگراه که بار وسایل نقلیه را حمل می کند، تقریباً همیشه باید یک خرپا باشد. دلیل آن کارایی مواد است: در یک خرپا، اعضا بارها را به صورت محوری حمل می کنند، بنابراین سطح مقطع کامل کار می کند، در حالی که یک عضو خمشی قسمت زیادی از مواد خود را بسیار کمتر از ظرفیت خود تحت فشار قرار می دهد.
هنگامی که پروژه یک پل موقت، یک مسیر دسترسی طولانی، یا یک گذرگاه با بار سنگین است، یک سیستم مدولار خرپایی ظرفیت قابل پیش بینی و استقرار سریع را ارائه می دهد. را پل گالوانیزه بیلی با دهانه بزرگ یک نمونه معمولی از سازه خرپایی است که دقیقاً برای این کار ساخته شده است.
عمده فروشی CB450 نوع بزرگ دهانه بار سنگین گالوانیزه تولید کننده پل بیلی Jiangsu Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd. یک شرکت چینی CB450 با دهانه بزرگ با بار سنگین گالوانیزه تولید کنندگان پل بیلی و تولید کنندگان OEM... مشاهده محصول → را erection sequence affects cost, programme, and site safety more than any other activity. A well-planned sequence follows these steps in order.
در طی مراحل 3 تا 5، پشتیبانی موقت بسیار مهم است. یک قاب پورتال تنها پس از اولین خمیدگی کامل و قرار گرفتن مهاربندی آن به خودی خود متکی می شود. در پروژه هایی که دهانه قاب طولانی است، یا جایی که جرثقیل باید به سرعت آزاد شود، یک تکیه گاه سفت شده موقت راه حل استاندارد است. را پشتیبانی ساخت و ساز فوق العاده بیلی 900 تنی مورد استفاده در پل های با دهانه بزرگ و کارهای راه آهن نمونه ای کاربردی از این نوع فولاد کاری موقت است.
عمده فروشی سفارشی بزرگ دهانه 900 تن بار پشتیبانی ساخت و ساز Super Bailey M Jiangsu Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd. یک تولید کننده پشتیبانی ساخت و ساز Super Bailey با دهانه بزرگ 900 تن بار سفارشی شده در چین است... مشاهده محصول → کنترل کیفیت در محل عمدتاً بصری است: برجستگی های پیچ و مهره را بررسی کنید، تأیید کنید که مهاربندهای فلای در هر خط جناغی نزدیک بند نصب شده است، بررسی کنید که مهاربند کشیده شده است و هرگز اجازه ندهید روکش فلزی قبل از بسته شدن مهاربندی ثابت شود.
را strength of a portal frame is clear, unobstructed space. That single advantage explains its spread across a wide range of building types.
را same engineering principles, rigid connections, steel sections, and corrosion protection also apply outside buildings. Our سیستم های سازه های فولادی مدولار سازههای نزدیک پل پوششی، تکیهگاههای لوله و سکوهای موقت، منطق قاب پورتال را به زیرساختها گسترش میدهند.
سازه های فولادی سفارشی، کارخانه سیستم سازه های فولادی به عنوان تولید کنندگان سازه های فولادی چین و کارخانه OEM سیستم سازه های فولادی، شرکت تجهیزات پل Zhonghai با مسئولیت محدود در سفارشی... مشاهده محصول → در پروژههای پل و زیرساخت، قابهای پورتال بهعنوان سازههای دسترسی موقت، دروازههای نصب و سکوهای ساخت پل متقابل ظاهر میشوند. مسیر بار و منطق پایداری با قاب ساختمان یکسان است، اما بارها سنگینتر و تلرانسها محدودتر هستند. مجموعه ای که به خوبی برنامه ریزی شده است برنامه های کاربردی پلت فرم ساخت پل می تواند نصب پرخطر روی آب را به یک توالی بلند کردن معمول تبدیل کند.
یک قاب پورتال از اتصالات صلب بین ستون ها و تیرها استفاده می کند تا لنگر خمشی از طریق اتصال انجام شود. یک خرپا از اعضای مثلثی با اتصالات پین دار استفاده می کند و اعضا عمدتاً نیروهای محوری را حمل می کنند. قاب های پورتال معمولاً تا دهانه تقریباً 40 متر ارزان تر هستند. خرپاها دهانه های طولانی تر، بارهای نقطه ای سنگین و کاربردهای پل را به عهده می گیرند.
قاب های پورتال با مقطع نورد به ندرت از 45 تا 50 متر فراتر می روند قبل از اینکه وزن تیر بیش از حد شود. فراتر از این محدوده، در صورتی که کاربری ساختمان اجازه دهد، طراحان به تیرهای خرپایی، تیرهای سلولی یا خطوط داخلی ستون ها روی می آورند. حداکثر اسکلت پورتال فولادی تک دهانه عملی در عمل معمولی حدود 60 متر با استفاده از خرپایی خرپایی است.
برای دهانه های زیر 30 متر، معمولاً بله. قاب پورتال دارای قطعات کمتر، جوش کمتر، اتصالات ساده تر و نصب سریعتر است. بالای 45 متر یا با بارهای سنگین جرثقیل، خرپا اغلب ارزان تر می شود زیرا اعضای آن بار را به صورت محوری حمل می کنند، که اندازه اعضا را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و هزینه اضافی ساخت را جبران می کند.
اتصال لحظه ای لنگر خمشی و همچنین نیروهای محوری و برشی را منتقل می کند. در یک قاب پورتال، اتصال لبه بام یک اتصال لحظه ای است، به همین دلیل است که بارهای تیر را می توان بدون مهاربندی جداگانه به ستون پایین آورد. بدون ظرفیت ممان در محل اتصال، قاب یک مکانیسم خواهد بود و برای پایدار ماندن به مهاربندی مورب نیاز دارد.
این عمدتا به حفاظت در برابر خوردگی بستگی دارد، نه به خود فولاد. یک قاب پورتال با جزئیات خوب با گالوانیزه گرم یا سیستم رنگ بادوام به راحتی دوام می آورد 50 سال یا بیشتر در شرایط جوی معمولی روکش سقف معمولاً زودتر از چارچوب نیاز به تعویض دارد. طول عمر قاب توسط نگهداری پوشش و کنترل تراکم کنترل می شود.
قابهای پورتال به سبک ساختمانی گاهی برای پلهای با قاب صلب کوتاه استفاده میشوند، اما برای بیشتر محدودههای پل، سیستم مدولار خرپایی کاربردیتر است. استفاده بهتر از مواد، ساختار کم عمق و ظرفیت قابل پیش بینی از پانل های پیش ساخته می شود. رایج ترین راه برای ساخت سریع پل های فولادی موقت یا دائمی، سیستم خرپایی مدولار مانند پل بیلی است. را ظرفیت بار پل بیلی و راهنمای مشخصات کلاس های بار و پیکربندی های مورد استفاده در عمل را توضیح می دهد.