Ocelové purliny jsou kritické horizontální členy překlenující mezi primárními rámy a přenášejí zatížení střechy do podpůrné struktury. Jejich délka rozpětí - vzdálenost mezi podpěrami, jako jsou krokve nebo stěny - není izolovaná specifikace; Je to základní parametr designu, který se vlní skrz všechny aspekty projektu budovy. Pochopení jeho dopadu je zásadní pro dosažení strukturálně zdravých, nákladově efektivních a efektivních návrhů.
1. Přenos zatížení a strukturální poptávka: Nejpřímější dopad je na strukturální poptávku kladenou na samotný Purlin. Zdvojnásobení délky rozpětí zhruba ztrojnásobí ohybový okamžik Pro stejné jednotné zatížení. To vyžaduje výrazně silnější purliny:
- Velikost sekce: Delší rozpětí vyžadují větší, hlubší úseky purlinů (C, z nebo vlastní tvary) s vyššími moduly sekce, které odolávají ohybovému napětí bez selhání.
- Materiálový stupeň: Pro velmi dlouhé rozpětí pro zvládnutí omezení hmotnosti a hloubky může být vyžadována vysoká pevnost ocelových stupňů (např. ASTM A1003 HSLAS stupeň 55/80).
- Ovládání výchylky: Delší rozpětí jsou ze své podstaty flexibilnější. Zajištění služby (zabránění nadměrnému prohýbačům způsobujícím vodu, poškození stropu nebo problémy s pláštěm) se často stává řídícím kritériem návrhu, nikoli čisté síly. Limity výchylky (jako L/180 nebo L/240) vyžadují tužší sekce.
2. Požadavky na strukturální systém a vyzvání: Delší rozpětí zvyšuje náchylnost k bočnímu torznímu vzpěru (LTB) a nestabilitu.
- Frekvence ztužení: Nezbytné je kontinuální boční ztužení (střešní panely, anti-SAG tyče, vyhrazené vyztužující čáry). Delší rozpětí vyžadují častější mezilehlé body ztužení podél délky purlinu, aby se zabránilo vzpěru, přidalo složitost a náklady.
- Akce bránice: Schopnost střešního systému působí jako membrána (přenos laterálních zatížení) se spoléhá na přiměřeně vyztužené purliny. Delší rozpětí může tuto schopnost zpochybnit bez dostatečných detailů.
- Návrh připojení: Reakce při podpěrách se zvyšují s rozpětím a zatížením. Pro tyto vyšší síly musí být navržena spojení (kopačky, šrouby, svary) s krokvemi nebo stěnami, zejména vzechové síly, které mohou dominovat v některých regionech.
3. využití materiálu a ekonomický dopad: Délka rozpětí je primárním hnacím motorem materiálových nákladů a celkové strukturální účinnosti.
- Hmotnost a tonáž: Zatímco delší rozpětí snižují číslo primární podpory (jako jsou krokve nebo snímky) Hmotnost na Purlin Nepřiměřeně se zvyšuje v důsledku potřeby větších/těžších sekcí. Optimální rozpětí pro minimální celkovou hmotnost rámování vyžaduje pečlivou analýzu.
- Výroba a manipulace: Velmi hluboké nebo těžké purliny pro dlouhé rozpětí mohou představovat výzvy při výrobě, přepravě a manipulaci na místě.
- Instalační práce: Méně primárních podpor může ušetřit náklady na práci, ale to může být kompenzováno složitostí manipulace s těžšími/delšími purliny a instalací složitějších vyztužujících systémů. Rychlost instalace může být ovlivněna.
4. Integrace s funkcemi budovy: Volba rozpětí Purlin přímo ovlivňuje použitelný stavební prostor a estetiku.
- Požadavky na jasné rozpětí: Dlouhá rozpětí Purlinu jsou nezbytné pro dosažení velkých vnitřních prostorů bez sloupců požadovaných sklady, hangáry letadel, sportovních zařízení nebo výrobních závodů. Toto je často primární motivace pro optimalizaci designu Purlinu.
- Headroom & Prostotial Planning: Hlubší úseky Purlin potřebné pro dlouhé rozpětí mohou snížit dostupnou vodu pod střechou, což ovlivňuje směrování mechanických služeb a rozložení interiéru.
- Profil a drenáž střechy: Nadměrná výchylka v dlouhých rozpětích může vést k viditelnému ochabnutí a komplikování drenáže střechy, což riskuje vodu s rybolovem, která přidává další zatížení a potenciální riziko selhání (kaskádový účinek).
Úvahy o návrhu pro optimalizaci délky rozpětí:
- Rozteč primárního rámu: Purlinové rozpětí je diktováno mezerami krokve/příhrad. Optimalizace Rozteč primárního rámu je prvním krokem při správě dopadu na rozpětí purlinu.
- Analýza zatížení: Přesné mrtvé, živé, vítr a sníh jsou neegotiokovatelná. Dlouhé rozpětí zvětšují dopad nejistot načítání.
- Kritéria výchylky: Stanovte realistické a projektové limity deflektion včas. To často řídí výběr sekce pro dlouhé rozpětí.
- Ztužení strategie: Vypracovat komplexní plán ztužení na začátku návrhu. Zvažte metodu rozvržení a připojení pláště střechy.
- Software a odbornost: Využijte software strukturální analýzy schopný kontrolovat sílu purlinu, vychýlení a stabilitu (včetně LTB) podle příslušných kódů (AISI S100, MBMA Manual). Inženýrské odborné znalosti jsou životně důležité.
Délka rozpětí ocelového purlinu je mnohem více než rozměrový detail. Zásadně řídí strukturální chování, výběr materiálu, vysvětlení složitosti, ekonomické životaschopnosti a funkční výsledek budovy. Návrháři musí hodnotit délku rozpětí holisticky a zvážit výhody větších jasných rozpětí proti vlastní strukturální výzvě a náklady spojené s delšími rozpětími. Pečlivá optimalizace, vedená přesnými výpočty zatížení a dodržováním limitů vychylování a požadavků na stabilitu, je pro dosažení bezpečných, efektivních a funkčních ocelových rámovaných struktur prvořadé. Volba purlinového rozpětí rezonuje během celého procesu návrhu budovy.
