Kādas ir dažādu veidu purlīnu lietošanas īpašības?

Noliktavas komanda Kanādas prērijās reizēm trīs dienas pieskrūvēja tādu C veida purlīnu jumtu, kas izskatījās pilnīgi saprātīgs. Atstarpes bija garas, sniega slodze liela, un viduspunkta deformācija parādījās jau pirms stāvo šuvju paneļi bija pilnībā nostiprināti. Pāreja uz pārklājošiem Z veida profiliem ar to pašu soli ļāva inženierim samazināt tērauda biezumu un tomēr iegūt labāku rezultātu attiecībā uz deformāciju. Šis darbs nekad nepublicēts ziņu galvenajās lappusēs, taču tas īsumā atspoguļo purlīnu izvēles lēmumu: profils, ko jūs izvēlaties, klusībā nosaka augšējo robežu tam, kā visā otrās kārtas konstrukcija darbojas.

Aukstumformētie purlīni parādās divās dominējošās formās un vienā klusajā trešajā iespējā. Starpības nav tikai vizuālas. Profila simetrija, pārklāšanās spēja un tas, kā elements mijiedarbojas ar stingrinājumiem un apdares materiāliem, nosaka, vai jumts viegli iztur sniega notikumu vai attīstās viļņota griestu virsma, ko nekāda skrūvju pievelkšana nevar novērst.

C veida profils ir vienkāršas atstarpes darba zirgs, nevis universāls jumta elements

A C profila kroņa sija ir kanāla veida profils. Sieniņa atrodas vidū, plaukti vērsti vienā virzienā, un šķērsgriezums ir simetrisks attiecībā pret vertikālo asi. Šī simetrija padara to ļoti vieglu analīzei, vieglu stiprināšanai caur sieniņu ar skrūvēm un lieliski piemērotu komandām, kas vēl tikai iemācās sekundārās konstrukcijas ritmu.

Problēma ir nepārtrauktībā. C profila elementi nevar iekļauties viens otrā tāpat kā Z profila elementi. Kroņa sijas var savienot ar skrūvēm galā pie gala, taču šāda savienošana neveido patiesu pārklājošu siju. Katrs posms darbojas galvenokārt neatkarīgi, kas nozīmē lielāku pozitīvo momentu posma vidū un lielāku izliekumu tiem pašiem slodžu apstākļiem salīdzinājumā ar nepārtrauktu izkārtojumu. Tomēr ārsienas girtām, īsiem jumta posmiem un nelieliem rūpnīcu kompleksiem, kur posms paliek zem aptuveni 6–7,3 m, šī ierobežojuma ietekme reti ir būtiska. C profils ir arī ērtāks ap atvērumiem. Logu un durvju montāžas detaļas ir vieglāk izstrādāt, ja plaukti jau ir vērsti vienā un tajā pašā virzienā.

Praktiska noteikuma, kas der lielākajai daļai zemu rūpniecisko ēku darbiem: ja jumta laidums ir īss un slodzes attēls mērens, C profils nav kompromiss. Tas ir ekonomiskais risinājums. Ievietojot to pašu profilu 30 pēdu (aptuveni 9,14 m) atklātā telpā ar projektēto sniega slodzi, kuru vajadzētu ņemt vērā, deformācijas pārbaudes sāk stāstīt citu stāstu.

Z formas apakšskriemeļi maina aprēķinus, izmantojot pārklāšanos, bet tie prasa vairāk no uzstādītāja

Z profili ir punktveidīgi simetriski. Pagriežot vienu par 180 grādiem ap tā centru, tas sakrīt ar sevi. Šī ģeometrija ļauj blakusesošiem elementiem iekļauties viens otrā un pārklāties virs balstiem, kas pārvērš atsevišķu apakšskriemeļu rindu par kaut ko tuvāku nepārtrauktai sijai.

Strukturālā izdevīgums nav tirgotāju valoda. Pārklājošās Z formas stieņi momentu sadala efektīvāk, samazinot maksimālo pozitīvo momentu spāres vidū un samazinot izlieci, neprasot dziļāku profila šķērsgriezumu. Nozaru salīdzinājumi norāda, ka slodzes priekšrocība ir aptuveni 20–30 procenti lielāka nekā līdzvērtīgai C formas stieņa profila versijai, atkarībā no pārklājuma garuma, biezuma un nostiprinājuma. Atbilstoši mainās arī atstarpju tabula: C formas stieņi bieži vien sasniedz maksimālo 7,3 metrus, kamēr pārklājošās Z formas stieņu profila versijas vienādā profila dziļumā viegli sasniedz 9–12 metrus.

Šī papildu noslodze nāk ar būvlaukuma papildu prasībām. Orientācija ir būtiska. Apmalju virziens jāsakrīt ar jumta slīpumu, un augstākajās slīpumos nepareizi pagriezta Z forma nav nenozīmīga kļūda. Pārklājuma savienojumiem nepieciešami pareizi skrūvju izvietojumi un cieša pievelkšana, bet būvkomandas, kas steidzas ar pārklājuma izveidošanu, var izveidot stingru punktu, kas uzvedas pilnīgi citādi nekā projektētajā modelī.

Ķīmiskās rūpnīcas rekonstrukcija ASV Vidējos Rietumos piedāvā noderīgu ilustrāciju. Esošajā jumta konstrukcijā tika izmantotas caururbtās paneļu sistēmas uz Z veida purlīniem ar 1,5 metru attālumu starp tiem. Jaunajā stāvošo šuvju sistēmā tika pievienoti stiprinājuma elementi un mainīts siltuma izplešanās ceļš. Z veida sekcijām bija pietiekami daudz neapstrādātas izturības, taču galējo baiļu lapu skrūves nebija projektētas, lai izturētu pacelšanās spēkus, kurus stāvošo šuvju stiprinājumi pārnes uz purlīna augšējā plakanā daļas malu. Risinājums nebija biezāka materiāla izmantošana. Tas bija pārskatīts lapu novietojums un slīdošie stiprinājumi pie rāmja līnijas, kas ļāva jumtam kustēties, nepiespiežot purlīna plakanās daļas malu pagriezties.

Cilindriskās sekcijas risina citu problēmu, parasti tad, kad apvalkam ir vajadzīga plakana pamatne

Cilvēka cepures formas profili ir trešais profils, kuram reti piešķir pirmo vietu, taču tas bieži ietilpst metāla ēku komplektos. Šīs formas apakšdaļa ir atvērta, divas plaukstas balstās uz galvenās balsta konstrukcijas, bet augšējā virsma ir plakana un paredzēta panelim. Tieši šī plakanā virsma ir galvenais priekšmets. Plati stāvo šuvju paneļi, pēc faktiskās būvniecības veiktā starpkonstrukciju montāža un situācijas, kurā apvalks prasa nepārtrauktu plakanu balstvirsmu, parasti izvēlas cilvēka cepures formas profilu, nevis atvērtu C vai Z profilu.

Cilvēka cepures formas purlīni nav piemērots risinājums 35 pēdu (apmēram 10,7 m) brīvajam laidumam. To lieces efektivitāte attiecībā uz stipro asi ir zemāka nekā līdzvērtīga dziļuma Z profila lieces efektivitāte, un tie nepiedāvā tādu pašu pārklāšanās nepārtrauktību. Tomēr īsākiem laidumiem, apakšējām jumta daļām (soffits) un sekundārām konstrukcijām, kur apvalka prasības nosaka ģeometriju, cilvēka cepures formas profils var novērst neērtu panelu deformāciju, ko izraisa atvērtās plaukstas.

Salīdzinājumu tabula, kas parasti beidz strīdu

Zemāk redzamie skaitļi atspoguļo parastās Ziemeļamerikas aukstās formēšanas prakses. Tie nav universāli konstanti, bet godīgi norāda uz kompromisa veidošanos.

Atbalsta un pārklājuma izvēle bieži ir svarīgāka nekā profila marķējums

Purlīns bez starpsavienojuma ir nestabilizēts sijas elements, kas gaida iemeslu, lai pagrieztos. Metāla ēku ražotāju asociācijas norādījumi ierobežo starpsavienojuma soli līdz maksimāli 60 reizēm lielākam par purlīna dziļumu, tomēr augsta vēja reģionos šis attālums bieži tiek saīsināts līdz 40 reizēm lielākam par purlīna dziļumu. Sabrukuma veids nav sīks. Vispirms laterāli nestabilizētās iekšējās plauktu malas izliecas, un, tiklīdz purlīns pagriežas vairāk nekā dažus grādus, tā gravitācijas noslodzes izturība samazinās. Ēka, kas uz papīra izskatās korekta, var zaudēt vienu būves nodalījumu pat mazākā slodzē nekā projektētā sniega slodze.

Pārklājums ir cits kluss mainīgais. ASTM A653 standarts nosaka bāzi cinka pārklātam aukstā veidošanā iegūtajam tēraudam. G90 pārklājums ir parasts rūpnieciskiem darbiem iekšzemes apgabalos, taču vietne, kas atrodas 10 jūras jūdžu attālumā no krasta līnijas vai iekšpus ķīmiskās rūpniecības teritorijas robežām, parasti pamato G115 vai G140 pārklājuma izvēli. Cena starpība ir neliela salīdzinājumā ar darbaspēka izmaksām, lai pēc desmit gadiem noņemtu jumtu un nomainītu sarkano rūsu radījušus purlinus. Neviens profils nevar kompensēt nepietiekami norādīto korozijas aizsardzību.

Kur profila izvēle saskaras ar ražošanas realitāti

Katrs purlīna izvēles lēmums galu beigās nonāk pie rullīšu profilētāja. C veida un Z veida profili nav aizvietojami viens ar otru no vienas un tās pašas iekārtas bez rīku maiņas, un pārklājuma kvalitāte, flanču leņķa vienmērīgums un taisnība visi ir atkarīgi no tā, cik precīzi tiek kontrolēta līnija. Profils, kas ir dažus grādus no kvadrāta, var pārvērst teorētiski nepārtrauktu Z veida profila rindu par atsevišķiem elementiem, kas neiekļaujas viens otrā vienmērīgi, tādējādi savienojošie skrūvju savienojumi nes slodzi nevienmērīgi, un stiprinājumiem jāstrādā ar izvirzītu sistēmu.

Shenyang Zhongwei Heavy Industry ekspluatē aukstās deformācijas aprīkojumu, kas pārslēdzas starp C un Z profilu veidiem ar ierobežotu pārslēgšanās apstāšanās laiku, tādējādi ļaujot praktiski pielāgot profilu laidumam un slodzes gadījumam, nevis piespiest standarta profilu izmantot tādā izkārtojumā, kuram tas neatbilst. Tas pats ražošanas process nodrošina arī precīzu griešanu pēc garuma un iepriekš izurbto detalēšanu, tāpēc pārklājuma raksts un savienojošie caurumi nonāk būvlaukumā saskaņā ar uzstādīšanas secību. Šāda ražošanas disciplīna nemaina inženierzinātniskos aprēķinus, taču tā novērš to sabrukumu dēļ montāžas problēmām būvlaukumā.