توضح تفاصيل الهيكل الفولاذي مواصفات هيكل إطار البوابة ، والذي يستخدم بشكل شائع هيكل البناء للمستودع ، ورشة العمل ، المرآب ، وحظيرة الطائرات.

الهيكل الفولاذي عبارة عن هيكل مصنوع بشكل أساسي من الفولاذ ، وهو أحد الأنواع الرئيسية لهياكل المباني. تتميز خصائص الفولاذ بالقوة العالية ، والوزن الخفيف ، والصلابة الكلية الممتازة ، والتشوه القوي. لذلك فهي مناسبة بشكل خاص للمباني ذات الامتدادات الكبيرة والمرتفعة للغاية والثقيلة للغاية. الهيكل الفولاذي عبارة عن شعاع فولاذي ، عمود فولاذي ، تروس فولاذي ، ومكونات أخرى مصنوعة من فولاذ مقطع ولوحة فولاذية ، واللحامات أو البراغي أو المسامير تربط كل مكون أو جزء.

تفاصيل الهيكل الصلب لهيكل إطار المنفذ:

إطار البوابة خفيف الوزن عبارة عن مبنى فولاذي مكون من طابق واحد ، والذي يتم ربط الحزم والأعمدة بشكل صارم. تتميز ببنية بسيطة وخفيفة الوزن وجميع المكونات المصنعة في المصنع ، سهلة التجميع في الموقع.
يستخدم الهيكل الصلب لإطار البوابة على نطاق واسع للمباني الصناعية والتجارية والزراعية ، مثل المستودعات الفولاذية ومبنى الورشة والتخزين وبناء الدواجن وحظيرة الطائرات .

يمكن أن ينقسم إطار البوابة إلى فترة واحدة (الشكل أ) ، فترة مزدوجة (الشكل ب) ، متعدد الامتدادات (الشكل ج) إطار فولاذي ناتئ (الشكل د)) والإطار الصلب مع الإطار المجاور (الشكل ه).
في الإطار الجامد متعدد الامتدادات ، يكون الاتصال بين العمود وحزمة السقف يتوقف بشكل عام ، والإطار الجامد متعدد الامتدادات بسقف أحادي المنحدر (الشكل و).
يمكن أيضًا استخدام الإطار الصلب متعدد الفترات المكون من أسقف متعددة ذات منحدرات مزدوجة (الشكل ز). يمكن أن يكون المقطع العرضي لعمود الحزمة متساويًا أو متغيرًا ، وقاعدة الأعمدة متصلة أو متصلة.

طول وعرض المبنى الفولاذي:

بشكل عام ، وفقًا لمبدأ أن الجانب الطويل أكبر من العرض ، يمكن تقليل كمية الفولاذ المستخدم في الإطار الصلب ، ويمكن تقليل الدعم بين الأعمدة ، وبالتالي تقليل كمية المعدن المستخدم في الدعامة النظام.
مثال 1: حجم المبنى 60 × 50 مترًا ، ويجب استخدام 60 مترًا بطول و 50 مترًا عرضًا ، أي 60 (طول) × 50 (عرض) ، وليس 50 (طول) × 60 (عرضًا).

مسافة العمود

مسافة العمود الأكثر اقتصادا تحت الحمل القياسي هي 7.5-9 م. عندما يتجاوز 9 أمتار ، فإن استهلاك الصلب لمدادة السقف وحزام الجدار سيزداد كثيرًا ، والتكلفة الإجمالية ليست اقتصادية. يشير الحمل القياسي هنا إلى 0.3 كيلو نيوتن / م 2 لحمل السقف الحي و 0.5 كيلو نيوتن / م 2 لضغط الرياح الأساسي. عندما يكون التحميل أكثر أهمية ، يجب تقليل مسافة العمود الاقتصادية وفقًا لذلك. كمبنى ورشة عمل بأكثر من 10 طن رافعة ، يجب أن يكون تباعد العمود المالي 6-7m.

عند ترتيب تباعد الأعمدة ، إذا كان التباعد غير المتكافئ بين الأعمدة مطلوبًا ، فحاول ترتيب تباعد عمود امتداد النهاية ليكون أصغر من المسافة المركزية. ذلك لأن حمل الرياح في النهاية أكبر من امتداد المركز. إلى جانب ذلك ، عند استخدام تصميم المدادة المستمر ، يكون انحراف امتداد النهاية والانحناء المتوسط دائمًا أكثر أهمية من الامتدادات الأخرى. يمكن أن يؤدي استخدام مسافات نهاية أصغر إلى جعل تصميم مدادة السقف أكثر ملاءمة واقتصادية.
مثال 1: طول المبنى = 70 م
مسافة العمود الاقتصادية متاحة: 1 @ 7 + 7 @ 8 + 1 @ 7 أو 1 @ 8 + 6 @ 9 + 1 @ 8
مثال 2: طول المبنى = 130 م ، مع رافعة 10 أطنان
يفضل استخدام مسافة العمود الاقتصادية: 1 @ 5.5 + 17 @ 7 + 1 @ 5.5 أو 20 @ 6.5

تحديد فترة معقولة

تحدد عمليات الإنتاج المختلفة ووظائف الاستخدام إلى حد كبير مدى امتداد المبنى المعدني. حتى أن بعض المالكين يطلبون من مصنعي المباني الفولاذية تحديد فترة أكثر اقتصادا بناءً على ميزاتهم المفيدة. يجب أن يتم تحديد الامتداد المعقول وفقًا لارتفاع المبنى الفولاذي. بشكل عام ، عندما يكون ارتفاع العمود والحمل ثابتًا ، يتم زيادة الامتداد بشكل مناسب. الزيادة في استهلاك الفولاذ للإطار الصلب ليست ظاهرة ، ولكنها توفر المساحة ، وتكلفة الأساس منخفضة ، والفوائد الشاملة كبيرة.

من خلال عدد كبير من العمليات الحسابية ، وجدت أنه عندما يكون ارتفاع الطنف 6 أمتار ، تكون مسافة العمود 7.5 مترًا ، وتكون ظروف التحميل متسقة تمامًا ، فإن استهلاك الفولاذ للإطار الصلب (بالنسبة للفولاذ Q345B) يكون العرض بين 18-30 مترًا 10-15 كجم / م 2. كمية المعدن المستخدم لوحدات الإطار الصلب بين 21-48 م هو 12-24 كجم / م 2. عندما يكون ارتفاع الإفريز 12 مترًا ، والعرض يتجاوز 48 مترًا ، يجب استخدام إطار صلب متعدد الامتدادات (عمود التأرجح في المنتصف). يوفر الإطار أكثر من 40٪ ، لذلك عند تصميم هيكل البوابة الصلب ، يجب عليك اختيار مدى أكثر اقتصادا وفقًا لمتطلبات محددة ، ويجب ألا تسعى إلى فترة طويلة.

تفاصيل الهيكل الصلب – منحدر السقف

يتم تحديد منحدر السقف وفقًا لعوامل شاملة تشمل هيكل السقف وطول منحدر الصرف وارتفاع الأعمدة. بشكل عام ، يكون 1/10 ~ 1/30. أظهرت الدراسات أن منحدرات الأسطح المختلفة لها تأثير كبير على كمية الفولاذ المستخدم في الإطارات الفولاذية الصلبة. ما يلي هو نتيجة حساب وتحليل استهلاك الصلب تحت منحدرات سقف مختلفة بمسافة واحدة تبلغ 42 مترًا وارتفاع إفريز يبلغ 6 أمتار.

عندما يكون منحدر السقف 0.5: 10 ، يكون وزن الإطار 3682 كجم عندما يكون منحدر السقف 1: 10 ، تكون كمية هيكل الإطار 3466 كجم عندما يكون منحدر السقف 1.5: 10 ، يكون وزن الإطار : 3328 كغ عندما يكون منحدر السقف 2: 10 فإن مقدار هيكل الهيكل هو: 3240 كغم.

لذلك بالنسبة للإطار الصلب أحادي المدى ، فإن أفضل طريقة لتقليل وزن الإطار الصلب هي زيادة منحدر السقف. كلما كان التل أكبر ، قل استخدام الفولاذ. ومع ذلك ، فإن الوضع يختلف بالنسبة لإطار متعدد الفترات. سيؤدي الانحدار الكبير إلى زيادة كمية المعدن المستخدم في الإطار. ذلك لأن التل الكبير سيزيد من طول العمود الداخلي.

عندما يكون امتداد المبنى كبيرًا ، فإن زيادة المنحدر يمكن أن تقلل من انحراف عارضة السقف الفولاذية. من خلال البحث والحساب ، يكون المنحدر الأكثر اقتصادا هو: المباني متعددة الامتدادات: 1:20 فترة واحدة ، تمتد أقل من 45 مترًا: 0.5: 10 فترة واحدة ، تمتد أقل من 60 مترًا: 1.5: 10 فترة فردية ، أكثر من 60 مترًا : 2: 10
يرتبط منحدر السقف أيضًا بما إذا كان المبنى يحتوي على جدار حاجز ، وسيؤدي التل الكبير إلى زيادة تكلفة جدار الحاجز.

الهيكل الصلب التفاصيل – ارتفاع الإيف

ارتفاع الإفريز له تأثير كبير على التكلفة ، والذي يتجلى بشكل أساسي في الجوانب التالية:

1. ستؤدي زيادة ارتفاع المبنى الفولاذي الجاهز إلى نمو كسوة الجدران ، ونمو الحواف الجدارية ، وستكون كمية الفولاذ المستخدم في الأعمدة أكثر.
2. إذا لم يكن العمود الفولاذي يحتوي على دعامة جانبية (مثل العمود المركزي أو العمود الجانبي بدون دعامة) ، فسيكون تأثير ارتفاع الإفريز على وزن الإطار أكثر وضوحًا ؛ ستؤدي الزيادة في ارتفاع الإفريز إلى زيادة حمل الرياح على الإطار. إذا كان الارتفاع / عرض المبنى> 0.8 ، للتحكم في الإزاحة الجانبية ، في بعض الأحيان يكون من الضروري تغيير قدم العمود من المفصلة إلى الصلبة.
   تحدد العوامل التالية الارتفاع:
3. متطلبات الارتفاع عند الإفريز ؛
4. عندما يكون هناك هيكل نصفي ، الارتفاع الصافي للميزانين وارتفاع عارضة الميزانين ؛
5. ارتفاع شعاع الرافعة وخطاف الرافعة عند توفر الرافعة.

قسم درجة الحرارة
وفقًا لكود بناء الهيكل الفولاذي ، فإن الطول الأقصى لا يزيد عن 300 متر ، والعرض لا يزيد عن 150 مترًا. يمكن تعيين مفصل التمدد المجزأ الأول بترتيب عمود مزدوج (الشكل 2 أ) أو مفصل توسع أحادي العمود مع فتحات مشقوقة متصلة بالمدادة (الشكل 2 ب).

تفاصيل الهيكل الصلب تستعد

(أ) استخدام تستعد
في الهيكل الطولي لإطار البوابة ، يجب أن يرتب نظام دعامة كامل لتشكيل نظام هيكلي مكاني كامل. يتم ضمان الثبات الجانبي لإطار البوابة خفيف الوزن في اتجاه العرض من خلال صلابة الإطار لمقاومة الحمل الجانبي.

نظرًا للصلابة الضعيفة للهيكل الطولي في اتجاه الطول ، فمن الضروري ضبط دعامة في الاتجاه الطولي لضمان ثباتها الطولي. إن قوى التقوية هي بشكل أساسي حمل الرياح الطولي ، وقوة فرملة الرافعة ، وعمل الزلازل ، وحركة درجة الحرارة. عند حساب القوة الداخلية للدعامة ، يُفترض عمومًا أن تكون المفاصل مفصلية ، ويتجاهل تأثير الانحراف. يعتبر الدعم العام وفقًا لفول التعادل. لذلك ، الترتيب ثنائي الاتجاه مناسب.

(ب) الأنواع الشائعة من التقوية
يوضح الشكل 3-3 الترتيب العام لتدعيم السقف ومسار نقل القوة لأحمال الرياح التي تعمل على جدار الجملون. يوضح الشكل 3-4 أنواع الدعم الشائعة بين الأعمدة لإطارات البوابة. نظرًا لوظيفة المبنى ومتطلبات المظهر ، أو تخطيط معدات العملية ، عندما لا يُسمح باستخدام الدعامات المذكورة أعلاه ، ففكر في استخدام هيكل طولي. في هذا الوقت ، يجب استخدام صلابة الانحناء للمحور الضعيف للعمود.

تفاصيل هيكل Stee- المبادئ الأساسية لإعدادات الدعامة

1. يجب وضع دعامة العمود على نفس امتداد دعامة السقف. عندما لا يمكن تثبيته بسبب فتح الباب على الحائط ، يمكن ضبط دعامة العمود على الامتداد المجاور ؛
2. يجب ألا تتجاوز المسافة بين الدعامة 5 امتدادات ؛ يجب أخذ 30 ~ 45 م في حالة عدم وجود رافعة ، ويجب ألا تزيد المسافة عن 60 مترًا عند وجود رافعة ؛
3. يجب أن تنقسم دعامة السقف إلى التلال. (انظر الشكل 3-3)

تحتاج المواقف التالية إلى النظر في تركيب دعامة السقف الرأسية والأفقية

(1) عندما يكون هناك عمود إزالة (في شبكة العمود ، تتم إزالة عمود واحد أو أكثر) ، مثل عمود الإزالة المحلي ، لا يلزم سوى الدعامة الطولية ، كما هو موضح في الشكل 3-5 أ ؛
(2) عندما تكون مسافة العمود كبيرة ، ويتبنى العمود الجانبي مخطط عمود إطار الجدار الخاطئ ، انظر الشكل 3-5 ب ؛
(3) حمولة الرافعة أكبر من 15 طنًا.

عندما يكون عرض المبنى أكبر من 60 مترًا ، فمن المناسب زيادة دعامة العمود. عندما يتعذر ترتيب التقوية المتقاطعة ، تظهر أشكال التقوية في الأشكال 3-4 ب ويمكن استخدام 3-4 ج. من الممكن أيضًا زيادة حجم مقطع دعامة السقف أو دعامة العمود دون زيادة الدعم الداخلي بين الأعمدة. في هذا الوقت ، يجب إجراء حساب القوة الداخلية بصرامة لضمان أمان الدعامة.

في نفس العمود ، لا ينبغي خلط أنواع مختلفة من الدعامة ، وإلا فإن الدعامة ذات الصلابة الصغيرة سيكون لها قوة أقل ولن تعمل كما ينبغي ، وسوف تتلف الدعامة ذات الصلابة العالية بسبب العمل الزائد. يفضل أن يختار العمود الأقواس المتقاطعة استخدام الأقواس المتقاطعة.

في الحالات التالية ، يجب أن تكون دعامة العمود ذات طبقات.

(1) عندما يكون هناك امتداد عالٍ منخفض (أو مع مظلة مطر كبيرة) ، يجب وضع الدعامة العلوية والسفلية بين الأعمدة في طبقات عند الامتداد المرتفع والمنخفض (أو مظلة المطر الكبيرة) (انظر 3-6 أ ) ؛

(2) عندما يكون ارتفاع الإفريز أكبر من 9 أمتار ، يمكن ضبط تقوية العمود المزدوج الطبقة وفقًا للزاوية المضمنة للدعامة. يفضل أن تكون الزاوية بين الدعامة المتقاطعة والمستوى الأفقي 45 درجة ، ويجب ألا تكون أكبر من 55 درجة. يتم وضع الدعامة العلوية والسفلية بين الأعمدة. قد لا يتم تزويد غرفة الفتح النهائي بدعامة منخفضة لتقليل الضغط الحراري لحزمة الرافعة (انظر 3-6 ب).

يمكن استخدام الأنابيب الفولاذية المستديرة أو الفولاذية الزاوية أو الأنابيب الدائرية (المربعة) لتدعيم العمود المتقاطع.

عندما تكون القوة الداخلية لتدعيم العمود كبيرة أو عندما تكون حمولة الرفع للرافعة أكثر من 5 أطنان ، فإن الدعم الفولاذي المستدير غير مناسب. في هذا الوقت ، يجب أن تستخدم أنبوبًا فولاذيًا بزاوية أو أنبوب دائري (مربع) كتدعيم للعمود.

تفاصيل الهيكل الفولاذي – استخدام وإعداد شفة تستعد

تتمثل وظيفة دعامة الفلنجة بشكل أساسي في منع عدم استقرار الحافة السفلية للحزمة والشفة الداخلية للعمود. الدعامة متصلة بالحافة السفلية للحزمة من جانب والمدادة من الجانب الآخر. الرجوع إلى الشكل 3-7 لممارسة التدعيم.

خصائص الهيكل الفولاذي:

1. الصلب صلابة ، لدونة جيدة ، مادة موحدة.

يتميز الفولاذ بمصداقية هيكلية عالية ، ومناسب لتحمل الصدمات والأحمال الديناميكية ، وأداء زلزالي ممتاز.

الهيكل الداخلي للصلب موحد ، قريب من جسم متجانس الخواص. أداء العمل الفعلي للهيكل الفولاذي أكثر انسجاما مع نظرية الحساب. لذلك ، يتمتع الهيكل الفولاذي بموثوقية عالية. بالمقارنة مع الخرسانة والخشب ، فإن نسبة الكثافة إلى مقاومة الخضوع منخفضة نسبيًا. وبالتالي ، في ظل نفس ظروف الضغط ، يحتوي الهيكل الفولاذي على قسم صغير ، وخفيف الوزن ، ونقل مناسب ، وتركيب ، ومناسب للمسافات الكبيرة ، والارتفاعات العالية.

2. الهيكل الفولاذي مقاوم للحرارة وليس مقاومة للحريق.

عندما تكون درجة الحرارة أقل من 150 درجة مئوية ، تتغير خصائص الفولاذ قليلاً. لذلك ، فإن الهيكل الفولاذي مناسب للورش الساخنة ، ولكن عندما يتعرض سطح الهيكل للحرارة التي تبلغ حوالي 150 درجة مئوية ، يجب حمايته بواسطة ألواح العزل الحراري.

عندما تكون درجة الحرارة بين 300 و 400 ، فإن معامل القوة والمرونة للصلب سينخفض بشكل ملحوظ ، وتميل قوة الفولاذ إلى الصفر عندما تكون درجة الحرارة حوالي 600. في المباني ذات المتطلبات الخاصة للحماية من الحريق ، يجب حماية الهيكل الفولاذي بمواد مقاومة للحريق لتحسين مستوى مقاومة الحريق.

3. يتميز الهيكل الفولاذي بمقاومة ضعيفة للتآكل.

خاصة في بيئة الوسط الرطب والتآكل ، فمن السهل الصدأ. بشكل عام ، يجب إزالة الصدأ من الهياكل الفولاذية أو جلفنتها أو طلائها وصيانتها بانتظام. بالنسبة لهياكل المنصات البحرية في مياه البحر ، يلزم اتخاذ تدابير خاصة مثل “حماية أنود كتلة الزنك” لمنع التآكل.

4. درجة عالية من ميكنة تصنيع وتركيب الهياكل الفولاذية.

المكونات الهيكلية الفولاذية طبيعية الصنع في المصانع ويتم تجميعها في الموقع. يتميز التصنيع الميكانيكي للمصنع للمكونات الهيكلية الفولاذية بدقة عالية وكفاءة إنتاج عالية وتجميع سريع للموقع وفترة بناء قصيرة. الهيكل الفولاذي هو الأكثر تصنيعًا.

5. قوة عالية ومقاومة الزلازل

بالمقارنة مع الهياكل الخرسانية المسلحة العادية ، فإن الهياكل الفولاذية متفوقة في عدم التجانس ، والقوة العالية ، والبناء السريع ، والمقاومة الزلزالية الجيدة ، ومعدل إعادة التدوير العالي. يتمتع الفولاذ بقوة أعلى بكثير ومعامل المرونة من البناء والخرسانة ، وبالتالي فإن كتلة الأعضاء الفولاذية خفيفة في ظل ظروف التحميل نفسها. من ناحية التدمير ، الهيكل الفولاذي عبارة عن هيكل مرن للضرر مع تشوه كبير تم توقعه مسبقًا ، والذي يمكنه اكتشاف الخطر مقدمًا وبالتالي تجنبه.