ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ การรับแรงลมและหิมะในโครงสร้างเหล็กแบบ Space Frame: ทำไมตำแหน่งโครงการจึงสำคัญที่สุด

ความสำคัญของที่ตั้งโครงการ

ลมและหิมะไม่ใช่คุณสมบัติคงที่ของอาคาร — แต่ขึ้นอยู่กับว่าอาคารตั้งอยู่ที่ใด โครงสร้าง Space frame ที่เหมือนกันสองแห่ง แห่งหนึ่งในพื้นที่พายุชายฝั่ง และอีกแห่งในภูมิประเทศแห้งแล้งภายในทวีป จะเผชิญกับแรงกระทำที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง และอาจต้องการขนาดสมาชิกและจุดเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน นี่คือเหตุผลที่คำถามแรกในการอภิปรายเกี่ยวกับแรงกระทำของ Space frame คือ: โครงการตั้งอยู่ที่ใด และมาตรฐานท้องถิ่นกำหนดอะไร? การทำความเข้าใจสิ่งนี้ให้ถูกต้องจะช่วยป้องกันข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดสองประการ — การสร้างที่แข็งแรงเกินไปสำหรับแรงกระทำที่จะไม่เกิดขึ้น หรือการสร้างที่อ่อนแอเกินไปสำหรับแรงกระทำที่จะเกิดขึ้น

แรงลม

แรงลมขึ้นอยู่กับความเร็วลมและการสัมผัสของพื้นที่ ความสูงและรูปร่างของอาคาร และไม่ว่าสถานที่นั้นจะเป็นพื้นที่โล่ง ชานเมือง หรือในเมือง บน Space frame ลมจะกระทำทั้งแรงดันและแรงดูด และแรงยกอาจมีนัยสำคัญบนหลังคาขนาดใหญ่ที่เปิดโล่ง ค่าที่ใช้ในการออกแบบมาจากมาตรฐานการรับแรงลมของประเทศที่ตั้งโครงการ ไม่ใช่จากค่าเริ่มต้นของผู้จำหน่าย

แรงหิมะ

แรงหิมะขึ้นอยู่กับระดับหิมะบนพื้นดินของสถานที่และรูปร่างของหลังคา หลังคาแบนและรางน้ำสามารถกักเก็บหิมะได้มากกว่า หลังคาโค้งและโดมจะระบายหิมะแตกต่างกัน และการสะสมของหิมะอาจทำให้หิมะกระจุกตัวในที่ที่ไม่ควรจะตกตามธรรมชาติ การออกแบบแรงหิมะต้องนำมาจากมาตรฐานที่ใช้บังคับสำหรับสถานที่นั้นๆ รวมถึงการสะสมของหิมะที่รูปทรงของหลังคาทำให้เกิด

รูปร่างหลังคา

รูปร่างหลังคาเปลี่ยนแปลงวิธีการที่ทั้งลมและหิมะกระทำ Space frame โค้งจะกระจายและระบายแรงกระทำได้แตกต่างจากหลังคาแบนอย่างมาก ดังนั้นช่วงเดียวกันอาจมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันภายใต้สภาพอากาศเดียวกัน รูปร่างยังส่งผลต่อตำแหน่งที่การสะสมของหิมะและแรงดูดจะแรงที่สุด ดังนั้นจึงต้องพิจารณาร่วมกับค่าแรงกระทำ ไม่ใช่หลังจากนั้น

ช่วง

เมื่อช่วงเพิ่มขึ้น แรงสมาชิกจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นลมและหิมะที่อาจไม่มากนักในช่วงสั้นๆ อาจกลายเป็นปัจจัยกำหนดในช่วงยาว นี่คือเหตุผลที่ Space frame ช่วงยาวมีความไวต่อความแม่นยำของค่าลมและหิมะมากกว่าอาคารขนาดเล็ก และเหตุผลที่การประมาณคร่าวๆ มักไม่เพียงพอ

เงื่อนไขการรองรับ

วิธีการรองรับโครงสร้าง — เสา ผนัง หรือขอบอิสระ — ส่งผลต่อวิธีการต้านทานลมด้านข้างและวิธีการถ่ายแรงไปยังฐานราก รูปแบบการรองรับต้องทราบก่อนการออกแบบแรงกระทำจะเสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากจะเปลี่ยนแปลงเส้นทางแรงกระทำผ่านโครงสร้างทั้งหมด

น้ำหนักคงที่ของวัสดุมุงหลังคา

น้ำหนักของระบบแผ่นหลังคา ไม่ว่าจะเป็นแผ่นโลหะพร้อมฉนวน EPS, PU หรือ Rockwool เป็นน้ำหนักคงที่ที่รวมกับแรงลมและหิมะ ต้องรวมเป็นน้ำหนักคงที่ควบคู่ไปกับแรงกระทำจากสิ่งแวดล้อม เนื่องจากอาจทำให้การรวมแรงที่ควบคุมเปลี่ยนแปลงไป

การรวมแรง

โครงสร้างจริงไม่ค่อยประสบกับแรงกระทำเพียงอย่างเดียว มาตรฐานกำหนดการรวมแรง — เช่น น้ำหนักคงที่บวกแรงหิมะ หรือน้ำหนักคงที่บวกแรงลม — และการออกแบบต้องตรวจสอบการรวมแรงที่ควบคุม แทนที่จะเป็นกรณีแรงกระทำเดียว การรวมแรงบางอย่างควบคุมสมาชิกตัวหนึ่ง ในขณะที่การรวมแรงอื่นควบคุมสมาชิกอีกตัวหนึ่ง ดังนั้นโครงสร้างทั้งหมดต้องได้รับการตรวจสอบ ไม่ใช่แค่ส่วนที่เห็นได้ชัดที่สุด

ภาพรวมของข้อมูลแรงกระทำ

ตารางด้านล่างสรุปแหล่งที่มาของข้อมูลแรงกระทำแต่ละรายการ เพื่อให้ไม่มีการสันนิษฐานใดๆ:

การคำนวณโครงสร้าง

ขั้นตอนสุดท้ายคือการคำนวณโครงสร้างที่แปลงข้อมูลเหล่านี้เป็นขนาดสมาชิก รายละเอียดจุดเชื่อมต่อ และการเชื่อมต่อ การออกแบบ Space frame ใช้การคำนวณนี้เพื่อยืนยันว่าสมาชิกและจุดเชื่อมต่อทุกชิ้นสามารถรับแรงกระทำที่รวมกันได้อย่างปลอดภัย และเพื่อบันทึกว่าโครงสร้างตรงตามมาตรฐานที่ออกแบบไว้

ปฏิบัติตามมาตรฐานของประเทศที่ตั้งโครงการ

เหนือสิ่งอื่นใด การออกแบบขั้นสุดท้ายต้องเป็นไปตามมาตรฐานโครงสร้างที่ใช้บังคับของประเทศที่ตั้งโครงการ ค่าลมและหิมะ ปัจจัยแรงกระทำ และการรวมแรงแตกต่างกันไปในแต่ละมาตรฐาน ดังนั้นการออกแบบที่ถูกต้องในประเทศหนึ่งอาจไม่เป็นที่ยอมรับในอีกประเทศหนึ่ง แนวทางที่เป็นมืออาชีพคือการระบุสถานที่และมาตรฐานที่ควบคุมตั้งแต่เริ่มต้น และปล่อยให้การออกแบบเป็นไปตามมาตรฐานนั้น แทนที่จะเป็นการสันนิษฐานทั่วไป — เพื่อให้ Space frame ปลอดภัย สามารถตรวจสอบได้ และได้รับการยอมรับจากหน่วยงานท้องถิ่นโดยไม่มีข้อโต้แย้ง