Portal çerçeve, dikey sütunların yatay veya eğimli kirişlere bağlandığı sert bir çelik yapı sistemidir. Moment dirençli eklemler . Kolondan kirişe bağlantı yalnızca dikey kuvvet yerine eğilme momentini aktardığından, çerçeve ayrı çapraz desteğe ihtiyaç duymadan rüzgar, kar, vinç ve çatı yüklerine karşı direnç gösterir.
Önce pratik sonuç gelir: Geniş, kolonsuz taban alanına sahip tek katlı bir binaya ihtiyacınız varsa, normalde çelik portal çerçeve en ekonomik yapı sistemi belirtebilirsiniz. Bu nedenle portal çerçeveleri, aktif çelik yapı sektörünün olduğu hemen hemen her pazarda depolar, atölyeler, hangarlar ve tarımsal binalar için baskın çerçeveleme çözümü olmaya devam ediyor.
Geometri aldatıcı derecede basittir. İki sütun ve iki kiriş tek bir bükülmez kıvrım oluşturur. Aşıklar ve yan raylarla birbirine bağlanan bir sıra kıvrım, binanın birincil ve ikincil yapısını oluşturur. Saçaklardaki moment bağlantısı, kiriş bölümünün sütunla buluştuğu yerde konik olarak derinleştirilen bir arka kısım ile oluşturulmuştur. Arka kısım, en yüksek bükülme momentini daha uzun bir çelik uzunluğuna yayar ve bağlantının kırılgan bir noktaya dönüşmesini önler.
Şantiye ekipleri, detayların tanıdık olması, imalatın basit olması ve montaj sırasının hızlı olması nedeniyle sistemi tercih ediyor. Bir uzay çerçevesinden veya karmaşık bir kafes yapısından farklı olarak, bükülmüş bir portal zeminde birbirine cıvatalanabilir, uygunluk açısından kontrol edilebilir ve tek parça olarak kaldırılabilir. Bu basit gerçek, inşaat süresini kısa ve kalite kontrolünü etkili tutan şeydir.
Bir portal çerçevesinin yük yolu, neden tek bir sürekli yapı gibi davrandığını açıklar. Çatıya gelen her yük, aynı sırayla temele doğru iner:
İç kuvvet dağılımını en çok değiştiren iki karar baz bağlantısı ve kalça geometrisi . Sabitlenmiş taban yalnızca eksenel kuvveti ve kesmeyi aktaracak şekilde tasarlanmıştır. Daha küçük bir taban plakasına, daha az ankraj cıvatasına ve daha küçük bir beton temele sahiptir, bu nedenle 12 m ila 25 m açıklık arasındaki çoğu çerçeve için varsayılandır. Sabit bir taban, kolon ayağındaki dönmeye karşı direnç gösterir, bu da saçaktaki momenti azaltır ve uzun kolonlarda çelik tasarrufu sağlayabilir, ancak temellerde daha fazla maliyete neden olur. Seçim ekonomik bir tercihtir, teknik bir tercih değil.
Rüzgar, sismik hareket ve vinç dalgalanması gibi yatay yüklere karşı direnç çerçeve eylemi . Yan duvardaki rüzgar kolonu büker, moment arkadan kirişe geçer ve tepe bağlantısı iki kiriş yarısının karşıt momentlerini dengeler. Bükülme kendi düzleminde stabildir; Çerçeveye dik stabilite, çatı planı desteklerinden, yan korkuluklardan ve sinek desteklerinden gelir.
12 m'lik bir tarım barakasından 45 m'lik bir lojistik salonuna kadar her portal çerçevesi aynı parça setinden monte edilir. Her bir bileşenin ne yaptığını anlamak size tasarım, imalat ve saha denetimi sırasında mühendislik dikkatinin nereye yönlendirilmesi gerektiğini anlatır.
| Bileşen | İşlev | Tipik Detay |
|---|---|---|
| Sütunlar | Kirişi destekleyen ve momenti tabana aktaran dikey eleman | UB veya UC bölümleri; yükseklik 4 ila 12 m |
| Kirişler | Aşık yüklerini kolonlara taşıyan eğimli çatı elemanı | Açıklık 12 ila 45 m; eğim 5 ila 10 derece |
| Saçak kalçası | Kolon-kiriş birleşim yerindeki derinleştirilmiş kesit, en yüksek eğilme momentine direnir | Açıklık/30'dan açıklık/40'a kadar derinlik |
| Apeks kalçası | Sırtta derinleştirilmiş bölüm, pozitif moment bölgesi | Saçak kalçasından daha küçük; genellikle aynı plakadan kesilir |
| Aşıklar | Çatı kaplamasını destekleyen kirişler arasındaki açıklık | Z veya C bölümleri; aralık 1,2 ila 2,5 m |
| Yan korkuluklar | Sütunlar arasındaki açıklık, destekleyici duvar kaplaması | Z veya C bölümleri; aralık 1,2 ila 2,0 m |
| Sineklik parantezleri | Kirişin iç sıkıştırma flanşını sabitleyin | Aşık çizgilerinin yakınındaki açılı bölümler |
| Çatı ve dikey destek | Boyuna rüzgar yüklerinin temellere aktarılması | Uç bölmelerdeki çapraz açılar veya düzlükler |
saçak kalçası Hem tasarım hem de imalat sırasında özel ilgiyi hak ediyor. Bir portal çerçevedeki maksimum eğilme momenti tam olarak kolon-kiriş birleşim noktasında meydana gelir ve bu konumda kirişin alt flanşı basınç altındadır. Doğru orantıya sahip bir arka kısım, bölümü tam olarak gerilimin en yüksek olduğu yerde derinleştirir, bölüm modülünü yükseltir ve açıklığın geri kalan kısmında çelikten tasarruf sağlar. Hafif portal çerçevelerdeki sorunların çoğu, arka kısmın çok kısa olması veya sıkıştırma flanşının kısıtlanmaması nedeniyle bu bağlantıda başlar.
Portal çerçeveler genellikle tek adımlı büküm olarak çizilir ancak aile, her biri açıklık, kullanım ve alan kısıtlamalarına göre seçilen çeşitli konfigürasyonları içerir.
Açıklığın haddelenmiş profilli portal çerçevesinin pratik limitini aştığı veya ağır konsantre yüklerin söz konusu olduğu projeler için kafes çerçeve genellikle daha iyi bir mühendislik çözümüdür. Modüler çelik köprüler bunun en açık örneğidir: Kafesin üçgen kafesi, yapısal derinliği makul tutarken yoğun araç yüklerini verimli bir şekilde yönetir.
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.
| Bina Tipi | Tipik Temiz Açıklık | Tipik Saçak Yüksekliği |
|---|---|---|
| Depo ve lojistik | 18 - 30 m | 6 ila 8 m |
| Hafif endüstriyel | 15 - 24 m | 5 ila 8 m |
| Tarımsal barakalar | 12 - 24 m | 4 ila 6 m |
| Spor salonları ve hangarlar | 25 ila 45 m, genellikle kavisli veya kafesli | 7 - 12 m |
| Perakende ve showroom | 12 - 20 m | 4 ila 6 m |
Erken bir tahmin olarak kiriş derinliği genellikle şu aralıktadır: açıklık/40 ila açıklık/55 haddelenmiş bölümler için ve saçak arka derinliği yaklaşık açıklık/30 ila açıklık/40 . Kolon derinliği tipik olarak kiriş derinliği artı bağlantı detayının üçte biri ila yarısı kadardır. Bölme aralığı genellikle 5 m ila 8 m arasındadır: daha uzun bölmeler çerçeve sayısını azaltır ancak daha büyük aşıkları ve daha ağır rüzgar kolonlarını zorlar. Binanın tamamı için aynı bölme aralığını koruyun, çünkü bunun değiştirilmesi aşık yollarında ekstra imalata neden olur.
Servis kolaylığı açısından, soğuk çatı kirişleri için pratik dikey sapma sınırı şu şekildedir: L/180 ila L/240 saçaklardaki yatay kayma genellikle sınırlıdır H/150 ila H/300 . Vinç binaları, vinç sınıfına bağlı olarak L/300 ile L/600 arasında daha sıkıdır. Bu sapma sınırları, özellikle çeliğin kendi ağırlığının toplam yükte büyük bir paya sahip olduğu uzun açıklıklı çatılarda kesit boyutunu saf mukavemetten daha sık kontrol eder.
Çelik imalat başlamadan önce verilen kararlar sırasında bir portal çerçeve projesi genellikle pahalı veya zor hale gelir. Bunlar en önemli hususlardır.
single most common practical mistake in portal frame construction is iç flanşı tutmayı unutmak kıç tarafındaki kirişin. Bu flanş saçak bölgesinde basınç altındadır ve bir uç desteği veya benzeri bir kısıtlama olmadan eleman, tasarım momentine ulaşmadan yana doğru bükülebilir. Düzeltme ucuzdur; onu atlamak değil.
Çelik elemanları bir köprü veya uzun açıklıklı bir yapı için değerlendiriyorsanız, modüler köprü inşaatı için çelik kirişler kılavuzu Eleman seçimini, açıklık sınırlarını ve korozyon korumasını pratik terimlerle açıklar.
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.
| Kriter | Portal Çerçevesi | Kafes Çerçeve |
|---|---|---|
| Bağlantılar | Momentlere dayanıklı saçak birleşim yerleri | Çoğunlukla sabitlenmiş üçgen eklemler |
| Birincil malzeme davranışı | Sütunlarda ve kirişlerde bükme | Elemanlarda eksenel gerilim ve basınç |
| Ekonomik açıklık aralığı | 12 - 45 m | 30 ila 80 m veya daha fazla |
| En iyi yük türü | Üniform çatı yükleri | Noktasal yükler, hareketli yükler, uzun açıklıklar |
| İmalat maliyeti | Düşük çünkü eklemler basit ve tekrarlanıyor | Birçok üye ve köşebent nedeniyle daha yüksek |
| Ereksiyon hızı | Hızlı, bükme başına birkaç parça ile | Daha yavaş, hizalanacak daha fazla parça var |
Hafif çatılı 18 ila 30 m'lik normal bir depo neredeyse her zaman bir portal çerçevesi olmalıdır. Ağır bir vinci taşıyan 50 m'lik kapalı bir hol veya araç yüklerini taşıyan bir otoyol köprüsü tabliyesi neredeyse her zaman bir kafes kiriş olmalıdır. Bunun nedeni malzeme verimliliğidir: Bir kafes kirişte elemanlar yükleri eksenel olarak taşırlar, dolayısıyla tüm kesit çalışır, bu arada bükme elemanının malzemesinin büyük bir kısmı kapasitesinin çok altında gerilir.
Proje geçici bir köprü, uzun açıklıklı bir erişim yolu veya ağır yüklü bir geçiş olduğunda, kafes tipi modüler sistem öngörülebilir kapasite ve hızlı dağıtım sağlar. geniş açıklıklı ağır yük galvanizli Bailey köprüsü tam olarak bu görev için inşa edilmiş kafes kiriş yapısının tipik bir örneğidir.
Toptan CB450 Tipi Büyük Açıklıklı Ağır Yük Galvanizli Bailey Köprüsü Üreticisi Jiangsu Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd., Çin CB450 Tipi Büyük Açıklıklı Ağır Yük Galvanizli Bailey Köprüsü üreticileri ve OEM fa... Ürünü Görüntüle → erection sequence affects cost, programme, and site safety more than any other activity. A well-planned sequence follows these steps in order.
3'ten 5'e kadar olan adımlar sırasında geçici destek kritik öneme sahiptir. Bir portal çerçevesi ancak ilk tam bükülmeden ve destekleri yerine yerleştirildikten sonra kendi kendini destekler hale gelir. Çerçeve açıklıklarının uzun olduğu veya vincin hızlı bir şekilde serbest bırakılması gereken projelerde, geçici olarak güçlendirilmiş bir destek standart çözümdür. 900 tonluk süper Bailey inşaat desteği Geniş açıklıklı köprü ve demiryolu işlerinde kullanılan bu tür geçici çelik işlerin pratik bir örneğidir.
Toptan Özelleştirilmiş Büyük Açıklıklı 900 Ton Yük Süper Bailey İnşaat Desteği M Jiangsu Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd., Çin Özelleştirilmiş Büyük Açıklıklı 900 Tonluk Yük Süper Bailey İnşaat Desteği üreticisidir... Ürünü Görüntüle → Sahadaki kalite kontrolü çoğunlukla görseldir: cıvata çıkıntılarını kontrol edin, arka kısım yakınındaki her aşık hattına sinek desteklerinin takıldığını doğrulayın, desteğin gerildiğini doğrulayın ve destek imzalanmadan kaplamanın sabitlenmesine asla izin vermeyin.
strength of a portal frame is clear, unobstructed space. That single advantage explains its spread across a wide range of building types.
same engineering principles, rigid connections, steel sections, and corrosion protection also apply outside buildings. Our modüler çelik yapı sistemleri köprü yaklaşım yapılarını, boru desteklerini ve geçici platformları kapsayarak portal çerçeve mantığını altyapı çalışmalarına genişletiyor.
Özel Çelik Yapı Üreticileri, Çelik Yapı Sistem Fabrikası Çin çelik yapı üreticileri ve çelik yapı sistemi OEM fabrikası olarak Zhonghai Bridge Equipment Co., Ltd, özel ve... Ürünü Görüntüle → Köprü ve altyapı projelerinde portal tipi çerçeveler, geçici erişim yapıları, montaj köprüleri ve çapraz köprü inşaat platformları olarak karşımıza çıkıyor. Yük yolu ve stabilite mantığı bina çerçevesiyle aynıdır ancak yükler daha ağırdır ve toleranslar daha dardır. İyi planlanmış bir dizi köprü inşaat platformu uygulamaları riskli bir su üstü kurulumunu rutin bir kaldırma işlemine dönüştürebilir.
Bir portal çerçeve, bükülme momentinin bağlantı boyunca taşınması için kolonlar ve kirişler arasında rijit bağlantılar kullanır. Bir kafes kiriş, sabitlenmiş bağlantılara sahip üçgen elemanlar kullanır ve üyeler çoğunlukla eksenel kuvvetleri taşır. Portal çerçeveleri normalde yaklaşık 40 m açıklığa kadar daha ucuzdur; Kafesler daha uzun açıklıklar, ağır nokta yükleri ve köprü uygulamaları için kullanılır.
Haddelenmiş profilli portal çerçeveleri, kiriş ağırlığı aşırı hale gelmeden nadiren 45 ila 50 m'nin üzerine çıkar. Bu aralığın ötesinde tasarımcılar, binanın kullanımı izin veriyorsa kirişlere, hücresel kirişlere veya iç kolon hattına geçiş yapar. Yaygın uygulamada pratik maksimum tek açıklıklı çelik portal çerçevesi, kafes tipi kiriş kullanıldığında yaklaşık 60 m'dir.
30 m'nin altındaki açıklıklar için genellikle evet. Portal çerçeve daha az parçaya, daha az kaynağa, daha basit bağlantılara ve daha hızlı montaja sahiptir. 45 m'nin üzerinde veya ağır vinç yüklerinde kafes kiriş genellikle daha ucuz hale gelir çünkü elemanları yükü eksenel olarak taşır, bu da eleman boyutlarını önemli ölçüde azaltır ve ekstra imalat maliyetini dengeler.
Moment bağlantısı, eğilme momentinin yanı sıra eksenel ve kesme kuvvetlerini de aktarır. Portal çerçevede saçak bağlantısı bir moment bağlantısıdır, bu nedenle kiriş yükleri ayrı bir destek olmadan kolona kadar taşınabilir. Birleşim noktasında moment kapasitesi olmasaydı, çerçeve bir mekanizma olurdu ve stabil kalabilmesi için çapraz desteğe ihtiyaç duyardı.
Bu esas olarak çeliğin kendisine değil, korozyon korumasına bağlıdır. Sıcak daldırma galvanizli veya dayanıklı boya sistemine sahip, iyi detaylandırılmış bir portal çerçevesi kolayca uzun süre dayanır 50 yıl veya daha fazla tipik atmosfer koşullarında. Çatı kaplamasının normalde çerçeveden daha önce değiştirilmesi gerekir; çerçeve ömrü kaplama bakımı ve yoğuşma kontrolü tarafından yönetilir.
Bina tarzı portal çerçeveleri bazen kısa sert çerçeveli köprüler için kullanılır, ancak çoğu köprü aralığı için kafes tipi modüler sistem daha pratiktir. Prefabrik panellerden daha iyi malzeme kullanımı, daha sığ bir yapı ve öngörülebilir kapasite elde edersiniz. Geçici veya kalıcı çelik köprüleri hızlı bir şekilde inşa etmenin en yaygın yolu, Bailey köprüsü gibi modüler bir kafes sistemi kullanmaktır; the Bailey köprüsü yük kapasitesi ve teknik özellikler kılavuzu Uygulamada kullanılan yük sınıflarını ve konfigürasyonlarını açıklar.