Uloge u omotaču zgrade
U zgradama od čeličnih konstrukcija, grede i ograde su sekundarni elementi koji podupiru krovnu i zidnu oblogu. Oni su manje istaknuti od glavnog okvira, ali su kritični za integritet, stabilnost i-dugoročne performanse omotača zgrade.
Krovne grede su horizontalni elementi postavljeni okomito na glavni okvir koji podržavaju krovne ploče i prenose krovna opterećenja na rogove ili grede. Zidni pojasevi su horizontalni elementi u ravni zida koji podupiru zidne panele i prenose bočna opterećenja vjetra na stupove ili stupove vjetra. Oni mogu dijeliti istu porodicu C ili Z profila, ali njihove funkcije, koje diktiraju njihova lokacija i okruženje opterećenja, su fundamentalno različite.
Upravljanje opterećenjima i ponašanjem konstrukcije
| Stavka | Roof Purlin | Wall Girt |
|---|---|---|
| Dominantno opterećenje | Vertikalna gravitacija (sopstvena-težina, krovno opterećenje, snijeg, građevinsko opterećenje) plus usis vjetra prema gore | Horizontalni pritisak vjetra i usisavanje u zavjetrini; vertikalna opterećenja su mala |
| Upravljački slučajevi | Ujednačeno opterećenje snijegom; podizanje vjetra sa donjom prirubnicom u kompresiji | Pozitivni pritisak prema vjetru; negativno usisavanje u zavjetrini |
| Granica otklona | Vertikalni, obično L/150 bez plafona i L/200 sa plafonom | Horizontalno, obično L/150 |
| Ponašanje sekcije | Snažno savijanje{0} ose pod vertikalnim opterećenjem; provjera stabilnosti pri podizanju | Dominiraju savijanje i smicanje od horizontalnog opterećenja |
Gornje granice ugiba su vrijednosti koje se uobičajeno usvajaju u praksi projektovanja hladno{0}}konstrukcije od čelika, na primjer u GB 50018 i u AISI-baziranim vodičima za dizajn, i treba ih potvrditi u odnosu na specifikaciju projekta.
Krovne grede: vertikalno opterećenje i podizanje vjetra
Krovne grede su dizajnirane prvenstveno za vertikalna opterećenja: opterećenje krova, snijeg i građevinska opterećenja. Budući da obloga nudi malo ograničenja od podizanja, usis vjetra na krovu može dovesti donju prirubnicu grede u kompresiju, što čini kućište podizanja provjerom stabilnosti kao i provjerom čvrstoće.
Zidni pojasevi: horizontalni pritisak vjetra
Zidne obruče upravljaju horizontalnim pritiskom vjetra i usisom koji djeluju na površinu zida. Opterećenje proizvodi horizontalne momente savijanja i posmike, a vertikalna težina zidnih panela je obično manja u poređenju. Zona opterećenja vjetrom određuje razmak između pojasa i veličinu presjeka.
Tipovi sekcija i detalji konstrukcije
Sekcije
Krovne grede su obično Z-presjeci, koji se mogu preklopiti preko nosača kako bi se formiralo kontinuirano više-profile, ili C-sekcije, sa zavarenim H-odjeljcima rezerviranim za velike raspone ili velika opterećenja. Zidne pregrade su uglavnom C-presjeci, sa H-odjeljcima koji se koriste za dugačke uvale ili-zone sa jakim vjetrom. Veći raspon ili veće opterećenje snijegom zahtijevaju dublji presjek i deblju mrežu kako bi se oduprli vertikalnom savijanju i smicanju.
Proteza za koljena
Nosači za koljena su postavljeni između donje prirubnice grede i donje prirubnice grede kako bi se kompresijska prirubnica obuzdala pod vjetrom. Ovaj detalj je karakterističan za krovne sisteme i čest je izvor problema kada se izostavi.
Sag štapovi
Sag štapovi smanjuju efektivnu dužinu članova-osovine slabe ose. Krovovi obično koriste dvoslojni raspored sa dijagonalnim šipkama u blizini sljemena i nadstrešnice, dok zidovi koriste jednoslojni; dijagonalne šipke za savijanje također prenose opterećenje vjetra zabata na krovno učvršćenje.
Otvori
Zidne pregrade oko vrata i prozora moraju biti ojačane ili produbljene jer je put opterećenja prekinut otvorom. Ovo je čest izvor problema na terenu ako se detalji ne provjere.
Materijali, zaštita od korozije i ugradnja
Materijali
Vruće-valjani i pločasti profili obično koriste Q235 ili Q355 po GB/T 700 i GB/T 1591, ili S235/S355 prema EN 10025-2, dok se ASTM A36 i A572 koriste tamo gdje projekat prati američku praksu. Hladno oblikovane grede i lamele se obično izrađuju od trake visoke{18}}vrste, na primjer G350 ili G550 s minimalnim granicama popuštanja od 350 MPa i 550 MPa po AS/NZS 4600, ili ekvivalentne trake obložene cinkom prema EN-u.
Zaštita od korozije
Budući da izolacija položena direktno preko greda stvara rizik od kondenzacije u vlažnim biljkama, krovnim gredama je općenito potrebna veća zaštita od korozije nego zidnim pojasevima. Vruće{1}}pocinčavanje prema ISO 1461, sa masom premaza odabranom prema specifikaciji projekta i standardima kao što su AS/NZS 4680 ili EN 10346, je standardni pristup u vlažnim ili korozivnim sredinama. Metalno-prevučena traka sa premazima od legure cinka-aluminijuma je takođe dostupna tamo gde dizajn to zahteva.
Redoslijed instalacije
Krovne grede, koljenike i -sistemi ankera se prvo postavljaju kako bi formirali stabilnu prostornu jedinicu, a zatim i zidne pojaseve. Ravnost zidnih ograda određuje ravnost vanjskih zidnih panela, što je signal kvaliteta koji inspektori pomno provjeravaju na završenim zgradama.
Principi odabira
Prioritet opterećenja: identificirati vladajuće opterećenje na lokaciji člana, vertikalno i uzdizanje za krovove, bočni vjetar za zidove. Ovo je početna tačka odabira i dizajna.
Sistematski pristup: razmotrite član unutar čitavog strukturnog sistema. Krovne grede čine stabilan podsistem sa koljenima i krovnim nosačima; zidni pojasevi formiraju podsistem-otporan na vjetar sa vjetrovnim stubovima i šipkama.
Osiguranje konstrukcije: tretirajte koljenike i sag šipke kao strukturne elemente, a ne kao pribor. Ovi mali detalji su često odlučujući za ukupnu stabilnost i sigurnost.
Ekonomska racionalnost: na osnovu sigurnosti i funkcije odaberite najekonomičniji tip presjeka za raspon i opterećenje, na primjer korištenjem kontinuiranog efekta preklapanja C i Z sekcija.
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između grede i podveze?Krovne grede podržavaju metalne krovne ploče i nose vertikalna opterećenja plus podizanje vjetrom; zidni pojasevi podržavaju zidnu oblogu i nose horizontalni pritisak vjetra i usisavanje. Nazivi odražavaju lokaciju i glavni smjer opterećenja.
Mogu li se krovne grede naizmjenično koristiti kao zidni pojasevi?Ne direktno. Iako oba koriste C ili Z profile, inženjerske specifikacije se razlikuju: mjerači, obrasci probijanja rupa i provjere dizajna temelje se na tome da li se element suočava sa vertikalnom gravitacijom i podizanjem ili horizontalnim smicanjem vjetra. Zamjena zahtijeva ponovnu-provjeru sekcije za novi smjer opterećenja.
Zašto su Z preseci uobičajeni na krovovima, a C profili na zidovima?Z{0}}presjeci omogućavaju preklapanje na spojevima za kontinuirano više{1}} djelovanje na krovovima, poboljšavajući efikasnost pod vertikalnim opterećenjima. C-presjeci nude čiste, ravne okvire za zidove i jednostavnije detalje povezivanja gdje regulišu horizontalna opterećenja.
Zašto su koljenični nosači potrebni na spojevima grede{0}}?Pri podizanju vjetra, donja prirubnica grede je u kompresiji i može se kopčati. Nosači za koljena zadržavaju tu prirubnicu i prenose opterećenje na rogove, sprečavajući lokalnu nestabilnost krovnog sistema.
Koji cink premaz se preporučuje za grede i ograde?Masu premaza treba specificirati prema okruženju projekta i standardu, na primjer ISO 1461 za vruće-pocinčavanje ili EN 10346 / AS/NZS 4680 za obloženu traku. U vlažnim ili korozivnim okruženjima, tipično je određena veća masa premaza kao što je klasa Z450, a krovovi skloni kondenzaciji- zahtijevaju istu brigu kao i vanjski zidovi.
Koje se granice ugiba primjenjuju na grede i podnožje?Uobičajena praksa u hladno oblikovanom dizajnu je L/150 vertikalno za krovove bez plafona, L/200 sa plafonima i L/150 horizontalno za zidne obruče, prema kodovima kao što su GB 50018 i AISI{5}}bazirane vodilice. Specifikacija projekta može nametnuti strože vrijednosti.