Kafes portal çerçeveleri inşaat için uygun maliyetli malzemelerdir.
Portal çerçeveleri, II. Dünya Savaşı'nın verimli ve düşük maliyetli inşaat ihtiyacına olan cevabıydı. En yaygın uygulamaları, depolarda, ahırlarda ve diğer büyük, tek katlı endüstriyel yapılarda yatmaktadır. Portal çerçeveler, çoğunlukla katı ağlar veya açılı veya tüpten yapılmış kafesli elemanlarla çelik I-kesitlerinden yapılır. Kafesli portal çerçeveler, özellikle uzun açıklıklar için esas yapı formlarıdır ve bağlantıların moment direnci veya yapısal bütünlük için bükülme kuvveti taşıma yeteneğine bağlıdır.
Maliyet etkinliği
Kafesli portal çerçevelerin sunduğu en büyük avantaj, ucuz ve verimli malzeme kullanımlarıdır. Malzeme tüketimini azaltacak, ancak optimum destek sağlayacak şekilde birbirine bağlanmış sıcak haddelenmiş açılı bölümlerden yapılmıştır. Bu çelik yapılar hafiftir, bu da ereksiyonu hızlı ve kolay hale getirir. Hatta inşaat maliyetlerini daha da azaltan prefabrik bile olabilirler. Minimum maliyet için maksimum alan bu tradeoff, kafes kafes portallarını depolar ve çoğu üretim tesisi için ideal kılar.
Tasarımda Esneklik
Kafesli portal çerçeveler ayrıca kesit tasarımlarında büyük bir esneklik sunar. Genel çerçevenin yapısal bütünlüğünü korumak ve makul bir kuvvete dayanabilmesi koşuluyla, çeşitli boyutları buna göre ayarlanabilir. Üyeler arasındaki boşluklar, desteklenmeyen uzunluklar, farklı elemanların alanları, toplam açıklık ve çatı kirişi boyutları, tasarımın dikkate alınması gereken çeşitli parametreler arasındadır.
Tasarım Zorlukları
Tasarımdaki esnekliğin bir bedeli vardır: hesaplamadaki zorluklar. Bir portal çerçevenin oluşturulması, bileşenlerin birlikte boyutlandırılması ve kaynak yapılması sadece kesme parçalarından daha fazlasını içerir. Kafesli portal çerçevenin tasarımına yapısal olarak sağlam denilmeden önce, her bir eleman aşağıdaki faktörler için kontrol edilmelidir: eksenel ve kayma kuvvetlerinin etkileri, olası dengesizlikler (yerel, yanal ve / veya sütun burkulma), hizmette kırılgan kırılma ve sapma yükler. Ek olarak, tüm bağlantılar dört ana gereksinimi geçmelidir: kuvvet, sağlamlık, dönme kapasitesi ve ekonomi.
Zayıf Yangına Dayanım
Kafesli portal çerçevelerin bir başka dezavantajı - ve bunun için tüm çelik portal çerçevelerin - bu konuda - zayıf yangına dayanıklılıklarıdır. Tasarım hesaplamaları, çerçevenin maruz kaldığı çeşitli gerilmeleri ve kuvvetleri ve ayrıca makul bir dereceye kadar sıcaklık etkilerini açıklayabilir. Ancak yangın durumunda, çelik hızlı bir şekilde dengesini kaybeder. İnşaatçılar genellikle bunu, temel yapısal elemanların yerine ya da daha iyisi, kapalı betonarme betonla değiştirerek telafi eder. Pahalı bir çözüm olmasına rağmen, bunu yapmak binanın hem yapısal çeliğin gücünden hem de betonarmeğin yangına dayanımından faydalanmasını sağlar.
