Purlins เหล็ก เป็นสมาชิกแนวนอนที่สำคัญซึ่งครอบคลุมระหว่างเฟรมหลักโอนน้ำหนักหลังคาไปยังโครงสร้างการสนับสนุน ความยาวช่วงของพวกเขา - ระยะห่างระหว่างการสนับสนุนเช่นจันทันหรือผนัง - ไม่ใช่ข้อกำหนดที่แยกได้ มันเป็นพารามิเตอร์การออกแบบหลักที่ระลอกคลื่นผ่านทุกด้านของโครงการอาคาร การทำความเข้าใจผลกระทบของมันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุโครงสร้างเสียงการออกแบบที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพ
1. การถ่ายโอนโหลดและความต้องการโครงสร้าง: ผลกระทบโดยตรงที่สุดคือความต้องการโครงสร้างที่วางอยู่บน Purlin เอง ความยาวของช่วงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า สำหรับโหลดเครื่องแบบเดียวกัน สิ่งนี้จำเป็นต้องมี purlins ที่แข็งแกร่งขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ:
- ขนาดส่วน: ช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าความต้องการที่ใหญ่กว่าส่วน Purlin ที่ลึกกว่า (C, Z หรือรูปร่างที่กำหนดเอง) ที่มีโมดูลี่ส่วนที่สูงขึ้นเพื่อต้านทานความเครียดในการดัดโดยไม่ล้มเหลว
- เกรดวัสดุ: เกรดเหล็กความแข็งแรงที่สูงขึ้น (เช่น ASTM A1003 HSLAS เกรด 55/80) อาจจำเป็นสำหรับช่วงเวลาที่ยาวมากในการจัดการข้อ จำกัด ด้านน้ำหนักและความลึก
- การควบคุมการโก่งตัว: ช่วงเวลาที่ยาวกว่านั้นมีความยืดหยุ่นมากขึ้น สร้างความมั่นใจว่าการให้บริการ (ป้องกันการลดลงมากเกินไปทำให้เกิดบ่อน้ำความเสียหายเพดานหรือปัญหาการหุ้ม) มักจะกลายเป็นเกณฑ์การออกแบบที่ควบคุมได้ไม่ใช่ความแข็งแรงที่บริสุทธิ์ ขีด จำกัด การเบี่ยงเบน (เช่น L/180 หรือ L/240) ความต้องการส่วนที่แข็ง
2. ระบบโครงสร้างและข้อกำหนดการค้ำยัน: ระยะยาวเพิ่มขึ้นเพิ่มความไวต่อการโก่งตัวด้านข้าง (LTB) และความไม่แน่นอน
- ความถี่ค้ำยัน: การค้ำยันด้านข้างอย่างต่อเนื่อง (แผงหลังคา, แท่งต่อต้านแกว่ง, เส้นค้ำยันเฉพาะ) เป็นสิ่งจำเป็น ช่วงที่ยาวขึ้นต้องการจุดค้ำยันกลางที่พบบ่อยขึ้นตามความยาวของ Purlin เพื่อป้องกันการโก่งงอเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่าย
- การกระทำของไดอะแฟรม: ความสามารถของระบบหลังคาในการทำหน้าที่เป็นไดอะแฟรม (การถ่ายโอนโหลดด้านข้าง) ขึ้นอยู่กับ purlins ที่ค้ำยันอย่างเพียงพอ ช่วงเวลาที่ยาวขึ้นสามารถท้าทายความสามารถนี้โดยไม่ต้องมีรายละเอียดที่เพียงพอ
- การออกแบบการเชื่อมต่อ: ปฏิกิริยาที่สนับสนุนเพิ่มขึ้นเมื่อมีช่วงและการโหลด การเชื่อมต่อ (คลีต, สลักเกลียว, รอยเชื่อม) กับจันทันหรือผนังจะต้องได้รับการออกแบบสำหรับกองกำลังที่สูงขึ้นเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งกองกำลังยกซึ่งสามารถครองในบางภูมิภาค
3. การใช้วัสดุและผลกระทบทางเศรษฐกิจ: ความยาวของช่วงเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของต้นทุนวัสดุและประสิทธิภาพของโครงสร้างโดยรวม
- น้ำหนักและน้ำหนัก: ในขณะที่ช่วงเวลาที่ยาวขึ้นลด ตัวเลข ของการสนับสนุนหลัก (เช่น rafters หรือเฟรม), น้ำหนักต่อ Purlin เพิ่มขึ้นอย่างไม่เป็นสัดส่วนเนื่องจากความต้องการส่วนที่ใหญ่กว่า/หนักกว่า ช่วงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับน้ำหนักการวางกรอบทั้งหมดที่น้อยที่สุดต้องมีการวิเคราะห์อย่างรอบคอบ
- การผลิตและการจัดการ: Purlins ที่ลึกหรือหนักมากสำหรับช่วงที่ยาวนานสามารถนำเสนอความท้าทายในการผลิตการขนส่งและการจัดการในสถานที่
- แรงงานการติดตั้ง: การสนับสนุนหลักน้อยลงสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายแรงงานได้ แต่สิ่งนี้อาจถูกชดเชยด้วยความซับซ้อนของการจัดการ purlins ที่หนักกว่า/ยาวขึ้นและติดตั้งระบบค้ำยันที่ซับซ้อนมากขึ้น ความเร็วในการติดตั้งอาจส่งผลกระทบ
4. การรวมเข้ากับฟังก์ชั่นการสร้าง: ตัวเลือก Purlin ขยายมีอิทธิพลโดยตรงต่อพื้นที่อาคารและสุนทรียศาสตร์ที่ใช้งานได้
- ข้อกำหนดในการขยายที่ชัดเจน: ช่วงเวลายาว Purlin เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการบรรลุพื้นที่ภายในที่ปราศจากคอลัมน์ขนาดใหญ่ที่ต้องการโดยคลังสินค้าเครื่องบินโรงเก็บเครื่องบินโรงงานกีฬาหรือโรงงานผลิต นี่เป็นแรงจูงใจหลักในการปรับแต่งการออกแบบ Purlin
- การวางแผนส่วนหัวและเชิงพื้นที่: ส่วนที่ลึกกว่า Purlin ที่จำเป็นสำหรับช่วงยาวสามารถลดส่วนหัวที่มีอยู่ใต้หลังคาส่งผลกระทบต่อการกำหนดเส้นทางบริการเชิงกลและการจัดวางภายใน
- โปรไฟล์หลังคาและการระบายน้ำ: การเบี่ยงเบนที่มากเกินไปในช่วงยาวอาจนำไปสู่การหย่อนคล้อยที่มองเห็นได้และการระบายน้ำบนหลังคาที่ซับซ้อนทำให้เกิดน้ำในบ่อซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการโหลดและความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น (ผลกระทบที่เกิดขึ้น)
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความยาวของช่วง:
- ระยะห่างเฟรมหลัก: Purlin Span ถูกกำหนดโดยระยะห่างของ rafter/truss เพิ่มประสิทธิภาพ ระยะห่างเฟรมหลัก เป็นขั้นตอนแรกในการจัดการผลกระทบของ Purlin Span
- การวิเคราะห์โหลด: ความตายที่ถูกต้องมีชีวิตพัดและหิมะที่ไม่สามารถต่อรองได้ ระยะยาวขยายผลกระทบของการโหลดความไม่แน่นอน
- เกณฑ์การโก่งตัว: สร้างขีด จำกัด การโก่งตัวที่สมจริงและเหมาะสมกับโครงการก่อน สิ่งนี้มักจะผลักดันการเลือกส่วนสำหรับช่วงยาว
- กลยุทธ์การค้ำจุน: พัฒนาแผนการค้ำจุนที่ครอบคลุมในช่วงต้นของการออกแบบ พิจารณาวิธีการเลย์เอาต์และสิ่งที่แนบมาของแผ่นหลังคา
- ซอฟต์แวร์และความเชี่ยวชาญ: ใช้ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์เชิงโครงสร้างที่สามารถตรวจสอบความแข็งแรงของ Purlin การโก่งตัวและความเสถียร (รวมถึง LTB) ตามรหัสที่เกี่ยวข้อง (AISI S100, MBMA Manual) ความเชี่ยวชาญของวิศวกรมีความสำคัญ
ความยาวของเหล็ก Purlin Span เป็นมากกว่ารายละเอียดมิติ มันเป็นพื้นฐานควบคุมพฤติกรรมเชิงโครงสร้างการเลือกวัสดุความซับซ้อนการค้ำจุนความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจและผลลัพธ์การทำงานของอาคาร นักออกแบบจะต้องประเมินความยาวของช่วงความยาวแบบองค์รวมโดยชั่งน้ำหนักประโยชน์ของช่วงที่ชัดเจนขนาดใหญ่กว่าความท้าทายเชิงโครงสร้างโดยธรรมชาติและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับช่วงเวลาที่ยาวขึ้น การปรับให้เหมาะสมอย่างรอบคอบชี้นำโดยการคำนวณโหลดที่แม่นยำและการยึดมั่นในขีด จำกัด การเบี่ยงเบนและข้อกำหนดด้านความมั่นคงเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับการบรรลุโครงสร้างที่ปลอดภัยมีประสิทธิภาพและมีการใช้งานโครงสร้างเหล็กกรอบ ทางเลือกของ Purlin Span ดังก้องไปทั่วกระบวนการออกแบบอาคารทั้งหมด
