Què és una armadura d'acer de sostre?
Una armadura d'acer de sostre és un marc estructural prefabricat fet de membres d'acer disposats en una sèrie de triangles. La geometria triangular fa que l'armadura sigui inherentment estable: les càrregues es transporten principalment com a tensió i compressió axial en els membres més que com a flexió, de manera que es poden aconseguir llargues llums amb relativament poc material. És per això que les encavallades de cobertes són la solució estàndard per a magatzems, plantes industrials, hangars d'avions, gimnasos, edificis agrícoles i sales comercials que necessiten espais interiors lliures de grans-columnes.
Les armadures de sostre es fabriquen normalment a la botiga a partir de seccions i plaques d'acer, després es transporten al lloc i s'aixequen amb una grua, amb connexions de camp fetes amb cargols o soldadures d'alta-resistencia. El disseny i la fabricació segueixen el codi d'estructura d'acer aplicable a la regió del projecte, com ara GB 50017 a la Xina, AISC 360 a Amèrica del Nord o EN 1993 a Europa, utilitzant graus d'acer estructural com Q235B, Q355B, ASTM A36/A572 o EN 10025 S355.
Components principals d'una armadura d'acer de sostre
Corda superior- l'element límit superior que resisteix la compressió axial i les forces de flexió transmeses per les corretges del sostre.
Corda inferior- el membre límit inferior que actua com a lligadura de tensió resistint l'empenta cap a l'exterior de l'armadura.
Membres de la web- membres diagonals i verticals interns que connecten les cordes; transfereixen les càrregues de cisalla entre les cordes superior i inferior.
Nodes de placa de refus- plaques d'acer on s'entrecreuen cordes i membres de la xarxa, connectades mitjançant cargols o soldadures.
Node àpex- el node de connexió més alt on es troben els dos acords superiors.
X-arriostrament- elements d'arriostrament secundaris que proporcionen estabilitat lateral i resisteixen el gir-induït pel vent.
Plaques de paret / plaques de base de rodament- plaques que suporten els extrems de l'armadura i transfereixen les càrregues del sostre a columnes o parets.
Tipus d'armadura d'acer de sostre comuns
| Tipus de truss | Geometria | Ús típic |
|---|---|---|
| Fink truss | Web-en forma de W | Tallers industrials estàndard, hivernacles agrícoles, magatzems mitjans |
| Howe truss | Verticals en compressió, diagonals en tensió | Càrregues concentrades pesades en plantes industrials i suports de ponts |
| Encavalla de Pratt | Verticals en tensió, diagonals en compressió | Grans centres logístics i plantes-amples sota càrregues de gravetat |
| Warren truss | Cintes de triangle equilàter | Traves mitjanes a llargues amb càrregues uniformement distribuïdes |
| Encavalla de tisores | Cordes de fons inclinades creuades | Sales d'exposicions, esglésies, vestíbuls que requereixen sostres de volta elevat |
| Mono encavallada | Perfil d'-un sol pendent,-angle recte | Garatges, ampliacions d'instal·lacions, coberts{0}}de parcel·la única |
| Encavalla de ventilador | Xarxes radiants en forma-de ventall | Tallers amplis-, auditoris, gimnàs |
| Truss del rei | Un sol pal vertical amb dues diagonals | Garatges-de curta durada, coberts per a eines, marcs de lligadura secundaris |
| Truss de la reina | Dos puntals verticals simètrics | Cobertes industrials i civils de -abast mitjà |
L'elecció del tipus d'armadura depèn de la llum clara, el pendent del sostre, la càrrega i els requisits arquitectònics. Per a un projecte específic, la geometria de l'encavallada i les mides dels membres sempre s'han de confirmar mitjançant un disseny estructural d'acord amb el codi de govern.
Avantatges de les encavallades d'acer
Relació-a-pesa alta força
Com que els membres de l'armadura treballen principalment en tensió i compressió axials, l'acer s'utilitza de manera eficient i la càrrega morta del sostre és baixa. Les cobertes més lleugeres redueixen la càrrega de columnes i fonaments, cosa que és especialment valuosa en sòls pobres o on els fonaments són cars.
Llargs espais clars
En convertir els moments de flexió en forces axials, les encavallades poden abastar molt més que les bigues sòlides de pes similar, creant espais lliures de columnes-per a magatzems, pavellons esportius i edificis terminals.
Bon comportament sísmic i dinàmic
La poca massa d'una armadura d'acer redueix la demanda sísmica i la ductilitat de l'acer permet que l'estructura dissipi energia sota l'acció del terratrèmol quan les connexions es detallen correctament.
Construcció ràpida i industrialitzada
Les armadures estan prefabricades a la fàbrica amb tall i soldadura precís, i el muntatge del lloc es basa principalment en connexions cargolades. Això escurça el programa de construcció i redueix-la mà d'obra i el risc meteorològic.
Flexibilitat de disseny
La geometria de l'armadura es pot adaptar a cobertes planes, inclinades o corbes, i la web oberta permet que serveis com conductes, canonades i il·luminació passin per la profunditat de l'armadura.
Encavallades d'acer contra encavallades de fusta
| Item | Armadura de sostre d'acer | Armadura de sostre de fusta |
|---|---|---|
| Durabilitat | material inorgànic; resistent a la podridura, tèrmits i floridura quan es recobreix | material orgànic; susceptibles als-insectes avorrits de la fusta i a la humitat |
| Estabilitat dimensional | estable; contracció o deformació mínima amb el canvi de temperatura | Es pot deformar, dividir o retorçar-se amb els canvis d'humitat estacionals |
| Capacitat d'envergadura | L'alta relació{0}}a-pess permet llargs intervals clars | Espai limitat; seccions pesades o estructures addicionals necessàries per a grans llums |
| Comportament del foc | No-combustible; protegit per recobriments-resistents al foc quan sigui necessari | Combustible; requereix un tractament ignífug{0}} |
| Mà d'obra-al lloc | Muntatge prefabricat cargolat, menys operacions d'obra | Ampli emmarcat de camp i fusteria |
Sol·liciteu un disseny i pressupost d'encavalla d'acer per al sostre
Preguntes freqüents
P: Quant de temps duren les encavallades d'acer?
Amb una protecció adequada contra la corrosió i un manteniment periòdic, les encavallades d'acer poden oferir una vida útil de diverses dècades - normalment de l'ordre de 50 anys o més quan el sistema de recobriment s'adapta a la categoria de corrosivitat del lloc i es manté. La vida real depèn de l'entorn, la qualitat del recobriment i la freqüència d'inspecció.
P: Es pot connectar un sostre interior a encavallades d'acer?
Sí, però s'han de dissenyar els detalls de la connexió, ja que la corda inferior és un membre de càrrega-. Els penjadors, clips i marcs es poden connectar als nodes aprovats o al llarg de la corda amb connexions dissenyades; un enginyer estructural hauria de verificar les càrregues dels acabats del sostre, l'aïllament i la il·luminació.
P: Quins tipus d'encavallades d'acer hi ha disponibles?
Els tipus comuns inclouen l'armadura de Pratt (diagonals en compressió, verticals en tensió), l'armadura de Fink (popular per a trams més petits i residencials), l'armadura de Warren (cinturó de triangle equilàter) i l'armadura de Howe (verticals en compressió). El millor tipus depèn de l'envergadura, el pendent i la càrrega.
P: Quin és l'espai típic de les encavallades d'acer?
L'espaiat depèn de la càrrega morta del sostre, l'envergadura i les càrregues del vent o de la neu. En els edificis industrials i comercials estàndard, les encavallades s'acostumen a separar a intervals de diversos metres - sovint en un rang de 3 m a 9 m de centre-a-centre - amb corretges que s'estenen entre encavallades. L'espai exacte s'ha de determinar pel disseny estructural.
P: Les encavallades d'acer requereixen manteniment?
Les encavallades d'acer necessiten molt menys manteniment rutinari que la fusta, però es recomanen inspeccions periòdiques -, especialment comprovant el recobriment a les juntes cargolades, els detalls de la soldadura i les zones on la pintura s'ha ratllat, de manera que la corrosió s'hagi detectat aviat.
P: Quins graus d'acer s'utilitzen per a les encavallades del sostre?
Els graus típics són Q235B i Q355B per GB/T 1591, ASTM A36 i A572 Grau 50, o EN 10025 S235 i S355. Es poden utilitzar graus-de resistència més alts per a trams llargs on les mides dels membres es regeixen per la força més que per la rigidesa.