Guia integral de l'edifici del marc portal: funcions, disseny, components, tipus, aplicacions

Abstracte

Per als edificis industrials i comercials moderns que requereixen espais grans i obstruïts, la construcció de bastidors portal és la solució líder. Les seves columnes prefabricades i feixos de sostre permeten estructures lleugeres, extensions clares, dissenys optimitzats i construcció accelerada.

Què és un edifici del marc del portal?

Un edifici del marc del portalés una estructura d’acer àmpliament utilitzada, coneguda per la seva senzillesa i eficiència. Normalment consta de dues columnes finals i un feix de sostre horitzontal, formant un marc rígid. El període pot arribar a arribar a 15 a 50 metres. Les connexions de feix a columnes rígides transfereixen força de flexió a les columnes, reduint així la mida transversal de les bigues d’acer i permetent una major extensió.

Aquesta capacitat de gran evolució fa que els edificis de marcs portal siguin ideals per a magatzems, hangars d’avions, instal·lacions esportives i altres estructures d’espai obert.

Característiques principals dels edificis del marc del portal

• Connexions rígides: el marc rígid entre les bigues d’acer i les columnes permet que el marc del portal suporti les forces i les càrregues laterals.
• Espais grans i oberts: aquesta característica no només crea un ampli espai operatiu, sinó que també facilita el transport i el gir de vehicles llargs.
• Fundació robusta: més enllà de l’ús de fonaments de formigó armat, els marcs portal utilitzen feixos i columnes de secció variable amb connexions rígides per proporcionar una excel·lent resistència contra les forces de desviació i corredissa, garantint l’estabilitat i la durabilitat estructurals.

Consideracions de disseny dea Edifici del portal d'acer

Opcions de materials

Tot i que els codis i estàndards de construcció poden variar segons la regió, els edificis del marc portal normalment es construeixen mitjançantacer estructuraloAcer de baixa resistència (HSLA) de gran resistència (HSLA). Les notes d'acer d'ús comú inclouen:

Espai entre parts i columnes

L’espai entre l’abast i les columnes clares són factors clau en el disseny de l’edifici del marc del portal d’acer. Ja que afecten directament el consum d’acer, els costos i l’eficiència estructural general. Generalment, l’espai entre les columnes oscil·la entre 6 i 12 metres. Per a les fàbriques d’estructura d’acer de llarga durada, un espai d’espai de columnes de 7,5 m és ideal, mentre que per a magatzems de marc portal de mida petita o mitjana, és més econòmic un espaiat de columnes de 6-6,5 m. La taula següent descriu les extensions recomanades i corresponent a l'espai de columnes òptims:

>>>Obteniu més informació sobre l’impacte ideal i l’espai de columnes per a un edifici del marc del portal

Diversos portadors de càrrega

Un edifici del marc del portal ha de ser dissenyat per resistir una gamma de càrregues estàtiques i dinàmiques per assegurar la seguretat i el rendiment estructurals. Aquestes càrregues inclouen:

• Càrregues de vent que exerceixen pressió lateral sobre les estructures
• Càrregues de neu que afegeixen pes vertical al terrat
• Càrregues sísmiques que generen forces laterals durant els terratrèmols

Components d'una estructura del marc portal

L’estructura d’un edifici del marc portal es divideix normalment en els sistemes estructurals primaris i secundaris. En conjunt, aquests dos sistemes formen el marc complet, garantint el suport general, l'estabilitat i la distribució de càrrega.

Components estructurals primaris

 

Columnes d'acer

 

Es tracta de membres de càrrega vertical que transfereixen el sostre i les càrregues estructurals a la fundació. Els tipus comuns inclouen: secció I, secció H, secció de caixa i columnes d’acer en forma creuada. Les columnes d’acer sòlid tenen avantatges significatius en la capacitat de suport, la rigidesa i la ductilitat.

 

Bigues d'acer (basses)

 

També coneguts com a bigues de sostre, es desplacen entre columnes per formar el marc rígid de l'estructura del portal. Típicament fabricats a partir d’acer al carboni, aquestes bigues estan dissenyades per resistir les càrregues verticals i contribuir a l’estabilitat lateral de l’edifici.

 

Base de columnes

 

La base de la columna (connexió del peu) és un component crític d’una estructura del marc portal, garantint l’estabilitat general. Serveix com a connexió clau de transferència de càrrega, ajudant a resistir les forces de boleta i el desplaçament lateral, alhora que impedeix la inestabilitat i la deformació locals.

Components estructurals secundaris

 

Purlins i Girts

 

AmbdósPurlins i Girts són membres estructurals horitzontals que admeten els panells de sostre i paret. Generalment format per seccions d’acer C o en forma de Z formades en fred. Els purlins Z són més utilitzats i ofereixen una capacitat de càrrega superior. L’espai entre els purlins és normalment entre 1,4-1,5 m.

 

Sistemes de protecció

 

El suport garanteix l'estabilitat lateral i la transferència de càrrega a tota l'estructura. Les barres de corbata longitudinal distribueixen les forces horitzontals, mentre que les claus de cantonada ajuden a prevenir el flaqueig local de les bigues de la secció i restringint la brida exterior.

 

Revestiment de sostre i paret

 

Els panells de sostre i revestiment de parets formen el recinte de l’edifici del marc del portal i protegeixen contra elements climàtics com el vent, la pluja i la neu. El revestiment està normalment unit a purlins i girts mitjançant cargols estructurals de gran resistència. Els panells de paret poden ser panells de sandvitx o llençols simples, mentre que els panells de sostre solen utilitzar fulls perfilats o fulls de PVC. Els panells sandvitxos (com els panells de seda de vidre i els panells de llana de roca) són ideals per a estructures que requereixen aïllament i rendiment tèrmic.

 

Feixos de grua

 

Molts magatzems, tallers i plantes del portal industrial requereixen grues generals o equips d’elevació per a la manipulació de materials. Les bigues de grues i els seus claudàtors s’han d’adaptar amb antelació segons les necessitats específiques de cada indústria.

Tipus de marcs de portal

Marc del portal d'un sol estoc

Marc del portal multi-span

Marc del portal d'acer amb terra entresòl

Marc portal lligat

Marc del portal de sostre llançat

Marc del portal mono-llançat

Marc del portal de sostres de mansar

Edifici del portal d'acer de Rafter Curved

Avantatges i desavantatges dels edificis del marc d’acer portal

Avantatges dels marcs del portal d'acer estructural

Limitacions de les estructures del marc portal

Aplicacions d’edificis de marcs portal

• Magatzems

• logística

• Garatges i graners

• Tallers

• Fàbriques

• Botigues al detall

• Hangars d’avions

Cap