Фрейм портала

Каркас портала конструкции предназначены для перекрытия опор и опираются на неподвижные соединения с сопротивляемостью моменту, когда вертикальные опоры соединяются с горизонтальными балками или фермами. Каркасные конструкции портала могут быть построены с использованием различных материалов и методов. К ним относятся сталь, армированный бетон и клееный брус, например клееный брус. Соединения между колоннами и стропилами спроектированы таким образом, чтобы быть устойчивыми к моменту, т.е. они могут воспринимать изгибающие силы. «Впервые они были разработаны в 1960-х годах и теперь стали наиболее распространенной формой ограждений для пролетов от 20 до 60 м»

Из-за этих очень прочных и жестких соединений часть изгибающего момента в стропилах переносится в столбцы. Это означает, что можно уменьшить размер стропил или увеличить пролет для стропил того же размера. Это делает портальные рамы очень эффективным методом строительства для широкопролетных зданий.

Конструкция каркаса портала обычно встречается на складах, амбарах и других местах, где требуются большие открытые пространства при невысокой стоимости и допустима скатная крыша.

Обычно портальные рамы используются для одноэтажных зданий, но их можно использовать для малоэтажных зданий с несколькими этажами, где они могут быть экономичными, если этажи не проходят прямо через здание (в этих обстоятельствах каркас рама с внутренними колоннами была бы более экономичным выбором). Типичная конфигурация может быть такой, когда офисные помещения построены у одной стены склада.

Рамы порталов могут быть облицованы любыми материалами, но наиболее популярным решением по соображениям экономии и скорости является некоторая форма легкой изолированной металлической облицовки с каменной кладкой на нижние 2 м стены для обеспечения безопасность и ударопрочность. Легкая облицовка будет нести на профильных рельсах, проложенных между колоннами рам портала.

Рамы портала можно определить как двухмерные жесткие рамы, которые имеют основные характеристики жесткого соединения между колонной и балкой.

Основная цель этой формы конструкции - уменьшить изгибающий момент в балке, что позволяет раме действовать как единое целое.

Передача напряжений от балки к колонне приводит к вращательному движению в фундаменте, которое можно преодолеть, установив штифт / шарнир.

Для складских и промышленных зданий предусмотрена скатная крыша из прогонов и кровля из листового алюминия между порталами. Для актовых цехов используются порталы с монолитной кровлей из железобетонной плиты.

Рамы порталов рассчитаны на следующие нагрузки:

• нагрузка на крышу
• ветровая нагрузка

Ранее было показано, что LRFD и ASD могут производить значительно разные конструкции стальных фронтонов. рамы..

В редких случаях ASD производит значительно более легкие конструкции стальных двускатных рам. Кроме того, было показано, что в регионах с высоким уровнем снега разница между методами более значительна.

При проектировании следует позаботиться о правильных

• стыках
• фундаменте
• распорка

Если соединения не жесткие, они «раскроются», и рама будет нестабильной под действием нагрузок. Это эффект колоды карт.

1. Вертикальная нагрузка приводит к выталкиванию стен наружу. Если фундамент не может противостоять горизонтальному толчку, произойдет движение наружу, и рама потеряет прочность.
2. Ветер подвергает раму подъемным силам. Опрокидывающие силы по бокам и концам здания. Силы сопротивления на крыше и сторонах.
3. Этим дестабилизирующим силам противодействует в основном вес здания, и в этом отношении фундамент вносит значительный вклад в этот вес. Фундамент считается якорем здания.