Vì kèo thép

Vì kèo thép

Một giàn về cơ bản là một hệ thống tam giác thẳng yếu tố cấu trúc liên kết với nhau. Việc sử dụng phổ biến nhất của giàn là trong các tòa nhà, nơi hỗ trợ cho mái nhà, sàn nhà và tải nội bộ như dịch vụ và trần treo, đang sẵn sàng cung cấp. Những lý do chính để sử dụng giàn là:
khoảng thời gian dài

1. Trọng lượng nhẹ
2. Giảm lệch (so với các thành viên đồng bằng)
3. Cơ hội để hỗ trợ tải đáng kể.

Tuy nhiên, điểm bất lợi đối với các hệ thông này là phải tăng chi phí chế tạo .

Bài viết mô tả các hình thức thay thế vì kèo, ở đâu và tại sao các hình thức khác nhau có thể thích hợp và giới thiệu cân nhắc thiết kế. Chủ yếu, kẹp chặt vì kèo được thảo luận, có một số cuộc thảo luận về giàn Vierendeel cứng nhắc-nối.

Định nghĩa giàn thép

Một giàn về cơ bản là một hệ thống hình tam giác của (thường) thẳng yếu tố cấu trúc liên kết với nhau; đó là đôi khi cũng được gọi là một dầm web mở. Các yếu tố cá nhân được kết nối tại các nút; các kết nối thường được giả định được gắn trên danh nghĩa. Các lực lượng bên ngoài áp dụng cho hệ thống và các phản ứng tại hỗ trợ thường được áp dụng tại các nút. Khi tất cả các thành viên và các lực lượng áp dụng trong một máy bay tương tự, hệ thống là một máy bay hoặc giàn 2D.
 

Thành phần lực dọc theo các thanh giàn

1. Nén dọc trục 
2. Lực kéo căng dọc trục

Các thành phần lực chính trong các thanh là kéo hoặc nén 

Sử dụng vì kèo trong các tòa nhà

Vì kèo được sử dụng trong một phạm vi rộng lớn của các tòa nhà, chủ yếu là nơi có một yêu cầu cho các nhịp rất dài, chẳng hạn như trong nhà ga sân bay, móc máy bay, mái sân vận động thể thao, thính phòng và các tòa nhà giải trí . Vì kèo cũng được sử dụng để thực hiện tải nặng và đôi khi được sử dụng như là các cấu trúc chuyển. Bài viết này tập trung vào các điển hình tòa nhà công nghiệp duy nhất tầng , nơi giàn được sử dụng rộng rãi để phục vụ hai chức năng chính:

• Để thực hiện tải mái
• Để cung cấp sự ổn định ngang.

Hai loại sắp xếp chung về cấu trúc của một điển hình xây dựng tầng duy nhất được thể hiện trong hình bên dưới.

Khung Portal và dầm và cột sắp xếp
Ổn định bên cung cấp bởi giàn portal.
Ổn định theo chiều dọc được cung cấp bởi dầm gió ngang và dọc bracings chéo (màu xanh).

​Không dầm gió theo chiều dọc.Giàn dọc được hỗ trợ bởi các cột.
Ổn định bên cung cấp bởi dầm dọc gió và bracings thẳng đứng ở đầu hồi (màu xanh)
Ổn định theo chiều dọc được cung cấp bởi dầm gió ngang và dọc bracings (xanh lá cây)

Các loại giàn thép

Vì kèo, bao gồm hội căng thẳng và nén các yếu tố. Theo tải trọng, các hợp âm trên và dưới của giàn cung cấp nén và căng thẳng kháng uốn tổng thể, và các thanh giằng chống các lực cắt. Một loạt các hình thức vì kèo có thể được tạo ra. Mỗi có thể khác nhau trong hình học tổng thể và trong việc lựa chọn các yếu tố cá nhân. Một số các loại thường được thể hiện dưới đây.

Giàn Pratt ( 'N' giàn)

giàn Pratt thường được sử dụng trong các tòa nhà khác nhau, khoảng thời gian dài từ 20 đến 100 m trong khoảng thời gian. Trong một Pratt kèo thông thường, các thành viên chéo là trong sự căng thẳng đối với các tải trọng lực. Đây là loại giàn được sử dụng khi tải trọng lực là chủ yếu (xem bên dưới bên trái). Một thay thế Pratt giàn được hiển thị (dưới bên phải) mà các thành viên chéo là trong sự căng thẳng cho tải nâng lên. Đây là loại giàn được sử dụng khi tải nâng lên chiếm ưu thế, có thể là trường hợp trong tòa nhà mở như treo máy bay.

Có thể thêm thành viên thứ (như hình minh họa bên dưới bên trái) để:

• Tạo điểm hỗ trợ trung gian cho tải ứng dụng
• Giới hạn độ dài oằn của các thành viên trong nén (mặc dù trong một dàn 2D, ngàm chỉ được sửa đổi trong một trục).

Đối với các giàn Pratt và bất kỳ các loại giàn đề cập dưới đây, nó có thể cung cấp hoặc một hoặc một dốc lên gấp đôi cho hợp âm trên mái nhà hỗ trợ giàn. Một ví dụ về một đôi (duo-pitch) Pratt giàn được hiển thị dưới đây.

Giàn Warren

Trong kiểu vì kèo, các thành viên chéo là cách khác trong sự căng thẳng và trong nén. Các giàn Warren đã nén bằng chiều dài và các thành viên căng thẳng web, và các thành viên ít hơn so với một giàn Pratt . Một Warren giàn sửa đổi có thể được thông qua nơi các thành viên khác được giới thiệu để cung cấp một nút tại các vị trí xà gồ (ví dụ). Giàn Warren thường được sử dụng trong các tòa nhà khác nhau, khoảng thời gian dài từ 20 đến 100 m trong khoảng thời gian.

Đây là loại giàn cũng được sử dụng cho các giàn ngang dầm giàn / cần cẩu.

Giàn Modified Warren

Giàn Modified Warren

Giàn North Light

Giàn North Light theo truyền thống được sử dụng cho các nhịp ngắn trong các tòa nhà hội thảo kiểu công nghiệp. Chúng cho phép tối đa lợi ích thu được từ ánh sáng tự nhiên bằng cách sử dụng kính trên sân dốc mà thường phải đối mặt với phía bắc hoặc đông bắc để giảm được năng lượng mặt trời. Trên phần dốc dốc của các vì kèo, nó là điển hình để có một giàn chạy vuông góc với mặt phẳng của giàn Bắc Light, để cung cấp không gian cột lớn miễn phí.

Việc sử dụng đèn phía bắc để tăng daylighting tự nhiên có thể làm giảm carbon hoạt động phát thải của các tòa nhà mặc dù tác động của họ cần được khai thác sử dụng mô hình nhiệt động. Mặc dù đèn phía bắc giảm các yêu cầu về ánh sáng nhân tạo và có thể làm giảm nguy cơ quá nóng, bằng cách tăng khối lượng của tòa nhà họ cũng có thể làm tăng nhu cầu về sưởi ấm không gian. Hướng dẫn chi tiết được đưa ra trong mục tiêu Zero, hướng dẫn các tòa nhà thiết kế kho .

Giàn Saw-tooth (or Butterfly)

Một biến thể của Giàn North Light là giàn răng cưa - Saw-tooth (or Butterfly) được sử dụng trong các tòa nhà đa vịnh. Tương tự như các Giàn North Light, nó là điển hình bao gồm một giàn của khuôn mặt thẳng đứng chạy vuông góc với mặt phẳng của giàn răng cưa.

Giàn Fink

Các giàn Fink cung cấp nền kinh tế về trọng lượng thép cho ngắn nhịp mái cao vút như các thành viên được chia thành các yếu tố ngắn hơn. Có rất nhiều cách sắp xếp và phân chia các hợp âm và các thành viên nội bộ.