Если вы оценили стальное здание, вы, вероятно, столкнулись со стеной терминов: двутавровые-балки, прогоны, косынки, балки. На рисунках показаны формы и метки, но они обычно не объясняют, что представляет собой каждая часть, какую работу она выполняет или как она соединяется с остальной частью рамы. Из-за этого разрыва сложно сравнивать котировки и принимать решения.
В этом руководстве рассматриваются три вещи: основные типы компонентов стальных конструкций, функции, которые выполняет каждый тип, и то, как все эти части работают вместе как одна система. К концу вы сможете взглянуть на чертеж стального здания и действительно понять, на что вы смотрите.
Каковы компоненты стального здания?
Компоненты стальной конструкции — это отдельные детали, которые образуют каркас, ограждающую конструкцию и соединения стального здания. Люди в отрасли также называют эти стальные строительные компоненты или стальные строительные детали, и эти термины означают одно и то же. Каждая часть имеет тип и функцию. Некоторые несут вес, некоторые сопротивляются ветру, а некоторые просто не пропускают воду.
Эти части делятся на четыре группы: основной каркас, вторичный каркас, ограждающая конструкция и соединения. В разделах ниже описаны типы внутри каждой группы, функции, которые выполняет каждый тип, и то, как группы соединяются в одну рабочую систему.
Четыре типа стальных строительных компонентов
Когда вы смотрите на расценки на стальные здания, позиции обычно сортируются по четырем группам, даже если поставщик никогда не маркирует их таким образом. Одна группа покрывает основной кадр. Один покрывает опоры, которые связывают эту раму вместе. Один покрывает панели и изоляцию, защищающую от непогоды. И один касается болтов, пластин и крепежа, которые удерживают все на месте.
Вот короткая версия:
- Первичный кадр:Основная структура. Колонны, стропила и двутавровые балки несут основную нагрузку.
- Вторичный кадр:Опоры, которые скрепляют раму. Прогоны, пояса и распорки держат форму и противостоят ветру.
- Конверт здания:Внешнее покрытие. Панели крыши, стеновые панели и изоляция защищают от непогоды.
- Соединения и крепления:Аппаратное обеспечение. Косынки, болты и опорные пластины удерживают каждую деталь на месте.
Каждая группа зависит от группы, расположенной под ней. Прочная рама со слабым соединением все равно выйдет из строя, а хорошая оболочка, обернутая вокруг плохой рамы, в любом случае не прослужит долго. Как только вы сможете отсортировать цитату по этим четырем группам, документ станет намного легче читать.
Основной каркас: основная нагрузка-несущая конструкция
Основной каркас – это основная конструкция здания. Он воспринимает основные нагрузки и передает их на фундамент.
Колонны стоят вертикально и несут вес крыши и перекрытий над ними. Расстояние между ними определяет открытое пространство внутри здания, поэтому более широкий интервал между колоннами означает большую открытую площадь пола, но также увеличивает стоимость каждой балки.
Стропила пересекают верхнюю часть здания и поддерживают крышу. Они опираются на колонны и несут нагрузки на крышу, такие как снег, ветер и вес самих панелей крыши.
Я-сияюполучили свое название от формы, которая выглядит как буква I, если смотреть на нее с конца-на. Эта форма помещает больше материала в верхнюю и нижнюю полки, где напряжение изгиба является наибольшим, и меньше в средней стенке, где сталь не выполняет такой большой работы. В результате получилась прочная балка, в которой сталь используется там, где это действительно важно. В большинстве стальных зданий используются широкие-полочные балки, распространенный тип двутавровых балок с более широкими полками, чем в старых стилях.
Для покупателей основные решения по обрамлению одновременно влияют и на стоимость, и на функциональность. Большие пролеты и более тяжелые нагрузки требуют использования балок и колонн большего размера, поэтому, прежде чем подписаться на проект, стоит спросить, как расстояние между колоннами влияет на ваш план этажа и любые изменения, которые вы, возможно, захотите внести в будущем.
Вторичный каркас: поддержка основного каркаса
Вторичный каркас заполняет промежутки между основным каркасом и сохраняет форму здания.
Прогоны проходят через верхнюю часть стропил и поддерживают панели крыши. Расстояние между ними определяет, какую нагрузку может выдержать крыша, включая снег и пешеходное движение во время технического обслуживания.
Пояса выполняют ту же работу на стенах, проходя между колоннами и удерживая стеновые панели на месте.
Распорки удерживают здание от раскачивания и скручивания под действием ветра или сейсмической силы. В X-распорах используются скрещенные стальные стержни или уголки между колоннами, а в рамах портала используются жесткие соединения балок-с-колоннами вместо диагональных распорок, что обеспечивает свободу проемов для дверей и окон.
Выбор вторичного кадра имеет большее значение, чем кажется на первый взгляд, особенно для планов на будущее. Проемы в стенах, антресоли и крепления для оборудования зависят от того, где расположены пояса и прогоны, поэтому, если вы думаете о расширении позже, стоит обсудить этот вопрос со своим поставщиком сейчас, а не после того, как каркас будет поднят.
Соединительные компоненты: косынки и крепежные детали
Соединения удерживают раму вместе в каждом суставе, а прочность рамы зависит от ее самого слабого соединения.
Косынки — это плоские стальные пластины, которые соединяют два или более элемента конструкции в одной точке, например, в месте соединения балки с колонной или в месте пересечения элементов фермы. Пластина распределяет нагрузку по суставу, а не концентрирует ее в одном маленьком месте. Без подходящей косынки соединение может треснуть или выйти из строя задолго до того, как сами балки достигнут своего предела.
Связи обычно бывают двух видов. Болтовые соединения соединяются в полевых условиях, их установка обходится дешевле, не требуется присутствие сварщика на месте, а также облегчается последующий осмотр, поскольку незакрепленные болты видны и их легко зафиксировать. Вместо этого сварные соединения обеспечивают непрерывное жесткое соединение; они часто требуют больше затрат на рабочую силу и требуют сертифицированного сварщика, но они могут выдерживать нагрузки, с которыми одни болты не могут справиться.
Опорные плиты располагаются в нижней части каждой колонны и распределяют нагрузку по более широкой площади фундамента, а анкерные болты проходят через опорную плиту в бетон, удерживая колонну на месте.
Когда вы просматриваете предложение, полезно проверить, являются ли соединения болтовыми, сварными или и тем, и другим, поскольку этот выбор влияет на ваш график сборки, требования к вашей команде и ваше техническое обслуживание в дальнейшем.
Создание компонентов конверта
Конверт – это то, что большинство людей замечают в первую очередь, а также то, что делает внутреннюю часть здания пригодной для использования.
Кровельные и стеновые панели бывают нескольких профилей, например, фальцевого и гофрированного. Панели со стоячим фальцем имеют приподнятые швы, скрывающие крепежные элементы, что обеспечивает более чистый вид и, как правило, более длительный срок службы, в то время как гофрированные панели стоят дешевле и поднимаются быстрее, хотя крепежные элементы остаются видимыми на поверхности.
Утепление стальных зданийсохраняет тепло зимой и снаружи летом, а также играет роль в соблюдении местных строительных норм и правил, поэтому стоит проверить свой план изоляции на соответствие требованиям норм, прежде чем завершить проект.
Обрезка, планка и затворы закрывают зазоры между панелями, в углах, карнизах и дверных проемах. На бумаге эти детали кажутся маленькими, но на практике они имеют большое значение: здание с прочным каркасом и плохой отделкой все равно будет протекать. Покупатели часто недооценивают эту стоимость, поэтому стоит заранее узнать у поставщика полную цену комплектации, а не приблизительную оценку.
Как эти компоненты работают вместе
Каждая часть стального здания находится где-то на пути нагрузки, пути, по которому сила передается от крыши к земле.
Вот как это происходит на практике. Снеговая нагрузка приземляется на панель крыши, которая передает эту нагрузку на прогоны под ней. Прогоны несут его к стропилам, стропила направляют его вниз через колонны, а колонны передают его на опорные плиты и, наконец, в фундамент.
На каждом этапе пути соединение передает нагрузку от одной части к другой. Вот почему косынки, болтовые или сварные соединения имеют такое же значение, как и сами балки. Слабое звено в любом месте этой цепи подвергает риску всю структуру, независимо от того, насколько хорошо построена остальная ее часть.
Выбор правильных компонентов для вашего проекта
A здание из стальной конструкцииЭто целостная система, а не просто набор отдельных частей. Как только вы поймете, как эти компоненты работают вместе, цитата или проектный чертеж больше не будут выглядеть как список запутанных терминов.
Прежде чем переходить к поставщику стальных зданий, обязательно ознакомьтесь с включенными компонентами, подходом к проектированию и соответствием системы потребностям вашего проекта. Хорошо-спроектированное стальное здание начинается с выбора правильных компонентов для работы.
Часто задаваемые вопросы
Каковы основные элементы стальной конструкции?
Основные элементы стальной конструкции включают первичный каркас (колонны и балки), вторичный каркас (прогоны и балки), системы связей, ограждающие конструкции здания (кровельные и стеновые панели, изоляция) и соединения, такие как болты и опорные плиты.
В чем разница между двутавровой-балкой и балками других форм?
Двутавровая-балка имеет поперечное-сечение в форме буквы I с широкими полками сверху и снизу и более тонкой перемычкой посередине. Эта форма хорошо сопротивляется изгибу и требует меньше стали, чем сплошная прямоугольная балка такой же прочности.
Прогоны и пояса — это одно и то же?
Не совсем. Прогоны поддерживают крышу, балки поддерживают стены, и хотя оба они являются второстепенными элементами каркаса, удерживающими панели на месте, они располагаются в разных частях здания.
