Lielākā daļa industriālo ēku nedarbojas nevis tāpēc, ka ir izvēlēta slikta iekārta, bet gan tāpēc, ka tika pieņemti strukturāli lēmumi pirms vienas mašīnas pārvietošanas. Kolonna ir nepareizā vietā. Karnīzes augstums 1,5 m ir pārāk zems plauktu sistēmai. Jumta slīpums, kas pārvērš iekraušanas doka pievienošanu strukturālā projektā.
Portāla rāmju noliktavas novērš lielāko daļu šo problēmu projektēšanas stadijā. Tās veido lielāko daļu visā pasaulē uzbūvēto vienstāvu-tērauda ēku, un šī daļa turpina pieaugt. Iemesli ir strukturāli, operatīvi un ekonomiski.
Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrots, kā darbojas portāla rāmji, kur tie ir visefektīvākie un kas jāpārbauda pirms dizaina izstrādes.

Kas ir portāla rāmja noliktava?
Portāla rāmju noliktava ir tērauda konstrukcija, kas veidota ap virkni stingru rāmju. Katrs rāmis sastāv no divām vertikālām kolonnām, kas savienotas ar divām slīpām spārēm, kas momentā{1}}noturīgas. Šie savienojumi ir noteicošā iezīme: tie pārnes slodzi no jumta uz leju caur rāmi uz pamatu, neprasot iekšējās sienas vai atbalsta kolonnu režģi.
Interjers ir pilnībā atvērts no sienas līdz sienai.
Inženieri pastiprina rāmi tā augstākajos -spriegojuma punktos - dzegas un virsotnē -, izmantojot izliekumus: sabiezinātas tērauda sekcijas, kas absorbē maksimālos lieces spēkus un nodrošina vieglākus profilus pārējā laiduma daļā. Šī slodzes-ceļa loģika padara portāla rāmjus efektīvus-: tērauds iet tur, kur konstrukcijai tas ir nepieciešams, nevis tur, kur to ir visvieglāk detalizēt.
Portāla rāmja noliktavas projektēšanas principi
Portāla rāmja projektēšana sākas ar to, kā ēka tiks izmantota. Noliktavas noliktavai, loģistikas centram un ražotnei nav nepieciešama viena un tā pati struktūra. Izmantošana nosaka laidumu, augstumu un iekšējo izkārtojumu.
Nākamais solis ir telpas efektivitāte. Mērķis ir izveidot atvērtu grīdas laukumu bez iekšējām kolonnām. Tas uzlabo kustību, uzglabāšanas izkārtojumu un aprīkojuma darbību. Inženieri pielāgo rāmi, lai kontrolētu tērauda lietošanu, vienlaikus saglabājot izturību.
Vietējie apstākļi veido struktūru. Vēja slodze, sniega slodze, seismiskais risks, augsnes nestspēja un būvnormatīvi ietekmē galīgo projektu. Portāla rāmim, kas darbojas vienā reģionā, var būt nepieciešamas izmaiņas citā.
Materiālu izmantošana ir arī daļa no dizaina loģikas. Tēraudu novieto vietās, kur ir lieli spēki, un samazina, kur tie ir mazi. Tas uzlabo spēku bez lieka svara. Šim nolūkam bieži tiek izmantoti konusveida elementi.
Nākotnes izmantošanai ir nozīme agrīnā projektēšanā. Daudzām ēkām nepieciešama vieta paplašināšanai, jaunu durvju vai aprīkojuma maiņai. Rāmja izkārtojumam ir jāatļauj šīs izmaiņas bez lielas rekonstrukcijas.
Galvenie strukturālie parametri
Portāla rāmji atbilst dažādām projekta prasībām, taču ir standarta parametri, kas attiecas uz lielāko daļu komerciālo un rūpniecisko būvju:
Skaidrs diapazons:15 m līdz 60 m viena-laiduma projektiem; vairāku-span konfigurācijas ar ielejas kolonnām sniedzas krietni tālāk
Atstatums līcī:5m līdz 9m centri, ko nosaka jumta slodzes un apšuvuma sistēma
Karnīzes augstums:6 m līdz 12 m lielākajai daļai noliktavu un loģistikas lietojumu; 12 m+ augstiem plauktiem-vai speciāliem lietojumiem
Tērauda svara samazināšana:Konusveida elementu konstrukcija samazina kopējo tērauda tonnāžu par 10–20%, salīdzinot ar nemainīgiem -profilu ekvivalentiem
Dizaina mūžs:50 gadi ar atbilstošu aizsardzību pret koroziju un plānoto apkopi
Celtņa jauda:Līdz 20 tonnām paceļamiem celtņiem
Šie skaitļi atšķiras atkarībā no atrašanās vietas, augsnes nestspējas un spēkā esošā konstrukcijas kodeksa - EN 1993 Eiropā, AISC 360 Ziemeļamerikā, GB 50017 Ķīnā. Piegādātājs, kurš izstrādā vispārīgu veidni, nevis vietējo standartu, ir problēma, ko savlaicīgi atzīmēt.
Kāpēc operatori izvēlas portāla rāmjus
Struktūras popularitāte rodas, risinot problēmas, kas parādās reālās darbībās, nevis tikai inženiera slodzes diagrammā.
Skaidrs diapazons: darbības ietekme
30 m plata ēka bez iekšējām kolonnām ir ne tikai vizuāli tīra. Tas maina telpas iespējas. Iekrāvēja ceļi iet taisni. Palešu plaukti stiepjas bez atstarpēm vai nobīdēm. Ražošanas līnijas tiek pārkonfigurētas, nepieskaroties ēkas konstrukcijai.
Viena iekšējā kolonnas rinda, pat viena, kas novietota uzmanīgi, neatgriezeniski sadrumstalo grīdas plānu. Nākamajos 30 gados katrs lēmums par izkārtojumu darbojas ap šo ierobežojumu. Kolonnas patiesās izmaksas nav tērauds, tas ir ekspluatācijas kompromiss, kas ēkā iebūvēts no pirmās dienas.
Ātrums līdz aizņemtībai
Portāla rāmja komponenti tiek ražoti ārpus-uz vietas atbilstoši CNC pielaidēm un tiek piegādāti gatavi uzstādīšanai. Uz vietas-darbs lielākoties ir montāža. 3000–5000 m² lielas ēkas konstrukcijas pabeigšanu sasniedz 4–8 nedēļu laikā. Līdzvērtīgas betona konstrukcijas ar vienu un to pašu nospiedumu aizņem divas līdz trīs reizes ilgāku laiku, vairāk pakļaujot laika apstākļu kavējumiem un apakšuzņēmēju sekvences problēmām.
Uzņēmumiem, kas saskaras ar nomas termiņiem vai sezonāliem pieprasījuma cikliem, šī laika atšķirība ir reāla nauda.
Izturība ar paredzamu apkopi
Karstā-cinkošana vai augstas veiktspējas krāsu{1}}sistēmas aizsargā konstrukciju tēraudu 20–30 gadus, pirms ir nepieciešama liela pārklāšana. Ugunsdrošības - uzpūšošie pārklājumi vai dēļu apvalki - tiek uzklāti uz kolonnām un spārēm, ja to pieprasa ugunsdrošības kodekss. Labi-norādīts portāla rāmis kalpos ilgāk par lielāko daļu aprīkojuma, kas tajā darbojas.
Problēmas, kas saīsina ēkas kalpošanas laiku, parasti ir saistītas ar sliktu savienojuma detaļu vai drenāžas dizainu, nevis pašu karkasa sistēmu.
Materiālu efektivitāte mērogā
Konusveida elementu profili koncentrē tēraudu pie karnīzes, kur lieces momenti sasniedz maksimumu, un sašaurinās atpakaļ, kur spriegums samazinās līdz vidum-. Salīdzinot ar līdzvērtīga laiduma režģu kopņu konstrukcijām, portāla rāmji sasniedz vidēji par 10–15% mazāku tērauda tonnāžu. Saskaņā ar pašreizējām strukturālā tērauda cenām šis samazinājums ir nozīmīgs -, jo īpaši attiecībā uz lielākiem nospiedumiem, kur budžetā dominē materiālu izmaksas.
Paplašināšana bez nojaukšanas
Sniegumu pievienošana esošai portāla karkasa ēkai ir noteikts process: jauni pamatu paliktņi, jauni karkasi, jauns apšuvums -, kas savienots ar esošo gala sienu. Struktūra to apstrādā. Tas ir svarīgi uzņēmumiem, kas attīstās pakāpeniski. Jūs nepārliekat-būvējat pirmajā dienā un nenojaucat, kad oriģinālajā nospiedumā vairs nav vietas.
Kur parasti tiek izmantotas portāla rāmju noliktavas
Struktūra ir piemērota dažādām nozarēm, taču dažas lietojumprogrammas tās stiprās puses izspiež vairāk nekā citas.
E-komercijas izpilde:Augsts{0}}pakalns līdz 12 m, starpstāvu grīdas un dokstacijas līmeņu integrācija ietilpst standarta portāla rāmja aploksnē. Automatizētās konveijera sistēmas izvairās no strukturāliem šķēršļiem.
Viegla līdz vidēja ražošana:Gaisa celtņa kronšteini tiek metināti tieši pie portāla rāmja kolonnām. Celtņa siju sistēmas gan augšējai-gaitas, gan apakšējai konfigurācijai ir izstrādātas kolonnas konstrukcijā jau no paša sākuma un netiek pievienotas vēlāk. Atvērtais stāva plāns atbalsta ražošanas līnijas izmaiņas bez strukturālām izmaiņām.
Saldētava:Tērauda rāmis ir piemērots ārējām izolētu paneļu sistēmām un iekšējām tvaika barjerām. Projektēšanas uzdevums ir pārvaldīt termiskos tiltus strukturālos krustojumos un uzturēt tvaika kontroles nepārtrauktību — detaļas, kurām nepieciešama koordinācija starp konstrukciju un ēkas norobežojošo konstrukciju inženieriem.
Transporta un loģistikas depo:Plašs viena{0}}laiduma dizains nodrošina šarnīrveida kravas automašīnām un smagajām iekārtām nepieciešamo pagrieziena rādiusu. Ja nav iekšējo kolonnu, tas nozīmē, ka manevrēšanas laikā nav sadursmes riska un nav strukturālu objektu, ko norakstīt kā darbības zaudējumus.
Lauksaimniecības uzglabāšana:Graudu veikali, aprīkojuma novietnes un lopkopības telpas izmanto portāla rāmjus. Struktūra iztur putekļainu, kodīgu saimniecības vidi.
Portāla rāmis salīdzinājumā ar citām strukturālajām sistēmām
Tālāk esošajā tabulā parādīts, kā parastās strukturālās sistēmas atšķiras pēc laiduma, kolonnu prasībām, būvniecības ātruma un lietojumiem.
|
Strukturālā sistēma |
Tipisks Clear Laitums |
Iekšējās kolonnas |
Erekcijas ātrums |
Vislabāk piemērots |
|
Portāla rāmis (viens-span) |
15m – 60m |
Nav |
Ātri |
Noliktavas, loģistika, ražošana |
|
Portāla rāmis (vairāki-span) |
60m+ |
Ielejas kolonnas |
Ātri |
Lieli izplatīšanas centri |
|
Režģa kopne |
30m – 100m+ |
Atkarīgs no dizaina |
Mērens |
Ļoti gari laidumi, aviācijas angāri |
|
Betona rāmis |
Līdz ~30m |
Jā |
Lēni |
Vairāki-stāvu, uguns-jutīgi lietojumi |
|
Moduļu tērauds |
Līdz ~20m |
Iespējams |
Ļoti ātri |
Pagaidu vai ierobežotas{0}}span struktūras |
Režģu kopnes ir piemērotas laidumiem, kas pārsniedz 60 m viena-laiduma formātā, vai lietojumiem, kur dziļuma klīrenss nodrošina dziļāku konstrukcijas zonu. Betons ir piemērots vairāku-stāstu formātiem un ļoti uguns{4}}regulētām vidēm. Lielākajai daļai vienstāvu industriālo un loģistikas ēku portālu rāmji atbilst pareizajam diapazona, ātruma un izmaksu līdzsvaram.
Tērauda portāla karkasa noliktavas būvniecības process
Portāla karkasa noliktavas celtniecība notiek pēc skaidras un paredzamas secības, un lielākā daļa sastāvdaļu tiek iepriekš izgatavotas rūpnīcā pirms ierašanās uz vietas. Tas samazina-neskaidrību vietnē un palīdz kontrolēt izmaksas un grafiku.
1. Inženierzinātnes un dizains
Process sākas ar konstrukcijas projektēšanu un aprēķinu. Tas ietver slodzes analīzi, rāmja dizainu, izliekuma izmēru noteikšanu, pamatplāksnes detaļas un enkura skrūvju izkārtojumu.
Standarta projektiem šis posms parasti ilgst 2–4 nedēļas. Visi ražošanas un pamatu darbi ir atkarīgi no tā, vai šis posms ir pilnībā pabeigts.
2. Tērauda ražošana
Kad rasējumi ir apstiprināti, primārās tērauda detaļas tiek izgatavotas darbnīcā. Tas ietver griešanu, metināšanu, urbšanu un virsmas apstrādi.
Izpildes laiks parasti ir 6–12 nedēļas atkarībā no projekta lieluma un tērauda pieejamības. Noslogotos ražošanas periodos tas var ilgt līdz 14 nedēļām vai ilgāk.
3. Pamatu izbūve
Kamēr tiek ražots tērauds, paralēli tiek veikti būvlaukuma sagatavošanas un pamatu darbi. Enkura skrūves tiek uzstādītas betonā saskaņā ar galīgajiem konstrukcijas rasējumiem.
Precīza izlīdzināšana starp pamatu skrūvēm un tērauda pamatnes plāksnēm ir ļoti svarīga veiksmīgai uzstādīšanai.
4. Uzstādīšana vietnē-
Tērauda detaļas tiek piegādātas uz vietu un montētas, izmantojot skrūvju savienojumus. Šis ir ātrākais projekta posms.
Tipiska 2000–5000 m² liela noliktava var tikt pabeigta 4–8 nedēļu laikā.
5. Projekta pabeigšana
Pēc galvenā karkasa uzstādīšanas tiek pabeigts jumta segums, sienu apšuvums, durvis, izolācija un MEP sistēmas.
Kopējais projekta ilgums standarta ēkām parasti ir 12–20 nedēļas.
Ko skatīties tērauda karkasa noliktavas būvniecības laikā
Lai gan portāla rāmju konstrukcija ir ļoti standartizēta, lielākā daļa izmaksu pārsniegumu un kavēšanās rodas dažu paredzamu koordinācijas problēmu dēļ.
1. Strukturālais dizains saskaņā ar-specifikāciju
Ja izliekumi, pamatplāksnes vai tērauda sekcijas tiek samazinātas līdz zemākām sākotnējām izmaksām, konstrukcija var sabojāties reālās slodzes apstākļos.
Vienmēr pieprasiet:
pilna konstrukcijas aprēķinu pakete
sadaļas grafiks
slodzes pieņēmumi
2. Nepareizs dzegas augstuma plānojums
Karnīzes augstumā jāņem vērā uzglabāšanas sistēmas, iekrāvēji, sprinkleru klīrenss un ventilācijas aprīkojums.
Neliels aprēķins (piem., 200–300 mm) var ietekmēt plauktu uzstādīšanu vai darbības attālumu.
3. Pamatnes un enkura skrūves neatbilstība
Enkura skrūvju pozīcijām precīzi jāatbilst izgatavotajām pamatplāksnēm.
Ja pamati tiek izlieti pirms galīgo rasējumu apstiprināšanas, labojumi izmaksā dārgi un bieži vien aizkavē uzstādīšanu.
4. Nepietiekama aizsardzība pret koroziju
Standarta pārklājumi var nebūt piemēroti:
piekrastes vide
izmantošanai lauksaimniecībā
ķīmiskās vai augsta{0}}mitruma vietās
Pārklājuma sistēmai vienmēr jāatbilst iedarbības apstākļiem.
5. Izgatavošanas laiks nav agri bloķēts
Tērauda piegādes laiki atšķiras atkarībā no tirgus pieprasījuma un ražošanas jaudas.
Plānotais 10 nedēļu grafiks var pagarināties līdz 14–16 nedēļām, ja tas nav iepriekš apstiprināts, ietekmējot visu projekta laika grafiku.
BUJ
Cik maksā portāla karkasa noliktava?
Galīgās izmaksas atšķiras atkarībā no laiduma, iekraušanas prasībām un ēkas specifikācijām. Tikai konstrukciju tērauda izstrādājumi parasti svārstās no USD 80 līdz USD 150 par kvadrātmetru.
Kādus skaidrus laidumus var viens span portāla rāmis sasniegt?
Viena-pārvara portāla rāmju noliktava parasti var sasniegt līdz 60 metriem lielu attālumu bez iekšējām kolonnām. Lielākajā daļā projektu 24–40 metri ir visizplatītākais un izmaksu{5}}efektīvākais diapazons, savukārt 40–50 metri bieži tiek izmantoti lielām noliktavām un rūpnieciskām ēkām.
Vai esošu portāla karkasa noliktavu var aprīkot ar augšējo celtni?
Jā, bet vispirms ir nepieciešams struktūras novērtējums. Celtņa slodzes rada horizontālus spēkus, ar kuriem standarta noliktavas kolonnas var nebūt paredzētas. Novērtējumā tiek noteikts, vai esošo rāmi var pastiprināt, vai arī atsevišķa celtņa konstrukcija ir praktiskāks ceļš.

