Cilat janë karakteristikat e përdorimit të llojeve të ndryshme të purlinëve?

Një ekip depozite në prairiet kanadeze njëherë kaloi tre ditë duke lidhur me bullona atë që dukte si një mbiqarkesë e purlinave C plotësisht e arsyeshme. Hapësirat ishin të gjata, ngarkesa e borës ishte e rëndë, dhe deformimi në mes të hapësirës u shfaq para se panelet me bashkim vertikal të ishin edhe plotësisht vendosur. Zëvendësimi me seksione Z me mbulim në të njëjtën distancë lejoi inxhinierin të zvogëlojë trashësinë e çelikut dhe gjithsesi të arrijë rezultate më të mira në lidhje me deformimin. Ky projekt kurrë nuk u bë titull gazete, por ai përmban vendimin për purlinat në një fjalë: profili që zgjidhni cakton pa u thënë asgjë çelësin e sipërm të sjelljes së tërë strukturës sekondare.

Purlinat e formuara në të ftohtë paraqiten në dy forma dominuese dhe një opsion të tretë më të qetë. Dallimet nuk janë vetëm estetike. Simetria e seksionit, aftësia e mbulimit dhe mënyra se si elementi ndërvepron me bracing-un dhe mbulesën vendosin nëse një çati mund të përballojë një ngjarje me borë apo zhvillon një tavan valëzor që asnjë shtim i shtrëngimit të lidhësve nuk mund ta korrigjojë.

Seksioni C është një punonjës i thjeshtë-span, jo një element universal i çatisë

Një purlin C është një kanal. Web-i ndodhet në mes, flangjet janë të drejtuara në të njëjtën drejtim dhe seksioni është simetrik rreth boshtit vertikal të tij. Kjo simetri e bën analizën shumë të lehtë, të lehtë për të montuar me boltë nëpër web-in dhe të tolerueshëm për ekipet që po mësojnë akoma ritmin e montimit sekondar.

Problemi është vazhdimësia. Një seksion C nuk mund të vendoset brenda pjesës tjetër siç bën një seksion Z. Profilet horizontale (purlins) mund të lidhen me bullona në fund, por ky lidhje nuk krijon një shkop të vërtetë me mbulim. Çdo hapësirë vepron kryesisht në mënyrë të pavarur, që do të thotë moment pozitiv më i lartë në mes të hapësirës dhe deformim më i madh për të njëjtën ngarkesë krahasuar me një sistem të vazhdueshëm. Për girtet e murit, për hapa të shkurtër të çatisë dhe për objekte të vogla ku hapësira mbetet nën rreth 6–7,3 metra, kjo kufizim rrallë shkakton probleme. Profili C është gjithashtu më i përshtatshëm rreth hapjeve. Detajet e montimit të dritareve dhe dyerve janë më të lehta për tu realizuar kur skajet (flanges) tashmë janë të drejtuara në një drejtim të vetëm.

Një rregull praktik që vlen për shumicën e punimeve industriale me një ose dy katete: nëse hapësira e çatisë është e shkurtër dhe ngarkesa është e moderuar, seksioni C nuk është kompromis. Ai është zgjidhja ekonomike. Por nëse i shtypni të njëjtin profil në një hapësirë 9 metrash me një ngarkesë projektimi nga borë që duhet respektuar, kontrollimet e deformimit fillojnë të tregojnë një histori tjetër.

Z Purlinët ndryshojnë matematikën përmes mbulimit, por kërkojnë më shumë nga instaluesi

Profilit Z janë simetrikë në pikë. Rrotitni një prej tyre 180 gradë rreth qendrës së tij dhe ai përputhet me veten. Kjo gjeometri lejon që pjesët ngjitur të vendosen njëra brenda tjetrës dhe të mbulohen mbi mbështetjet, duke shndërruar një rresht purlinash individualë në diçka që i ngjan më shumë një trarë të vazhdueshëm.

Përfitimi strukturor nuk është gjuhë marketingu. Purlinat Z me mbulim shpërndajnë momentin më efikas, ulin momentin pozitiv maksimal në mes të hapësirës dhe zvogëlojnë zhvendosjen pa detyruar përdorimin e një profili më të thellë. Krahasimet industriale vlerësojnë avantazhin e ngarkesës rreth 20 deri në 30 përqind mbi një profil C të përshtatshëm, varësisht nga gjatësia e mbulimit, trashësia dhe forcimi. Tabela e hapave ndryshon përkatësisht: profilitë C zakonisht arrin në limitin e tyre rreth 24 këmbësh, ndërsa profilitë Z me mbulim arrijnë lehtësisht në intervalin 30–40 këmbësh me të njëjtën familje thellësie.

Kjo kapacitet shtesë vjen me një taksë në vendin e punës. Orientimi ka rëndësi. Drejtimi i flangut duhet të përputhet me pjerrësinë e çatinës, dhe në pjerrësi të mëdha, një Z e kthyer nuk është një gabim i vogël. Lidhjet me mbulim (lap) kërkojnë modele të sakta të bullonave dhe ngushtim të duhur (clamp-up), dhe ekipet që shpejtojnë mbulimin mund të krijojnë një pikë të ngurtë që sjell veti të ndryshme nga ajo që parashikohet në modelin e projektimit.

Një përditësim i një fabrike kimike në Mesbregullin e SHBA-së ofron një ilustrim të dobishëm. Struktura ekzistuese e çatinës përdoriste panele të fiksuar përmes tërheqjes (through-fastened) mbi purlina Z me hapje 5 këmbë (1,52 m). Sistemi i ri me bashkime të ngritura (standing seam) shtoi harduerë të veçantë (clip hardware) dhe ndryshoi rrugën e lëvizjes termike. Sekcionet Z kishin forcë të mjaftueshme të papërpunuar, por bullonat e mbulimit në skajet e hapjeve nuk kishin qenë kurrë projektuar për forcën e kundërt të ngritjes (uplift reversals) që clip-et e sistemit standing seam zhvendosin në flangun e sipërm të purlinës. Zgjidhja nuk ishte përdorimi i një materiale më të trashë (heavier gauge). Ishte një model i ri i mbulimit dhe clip-e lëvizëse (slide clips) në vijën e strukturës, të cilat lejonin lëvizjen e çatinës pa dhënë forcë rrotullimi flangut të purlinës.

Profili Hat zgjidhin një problem tjetër, zakonisht kur mbulesa ka nevojë për një sipërfaqe të rrafshët mbështetëse

Profilit Hat janë profili i tretë që rrallë herë merr vendin e parë, por shfaqet në shumë paketa të ndërtimeve me metale. Forma është e hapur në pjesën e poshtme, me dy flange që mbështeten mbi strukturën kryesore dhe një sipërfaqe të rrafshët të sipërme për panelin. Pikërisht kjo sipërfaqe e rrafshët është qëllimi. Panelët e gjerë me bashkim vertikal, sub-strukturat e riparimit, dhe situatat ku mbulesa kërkon një sipërfaqe mbështetëse të vazhdueshme të rrafshët preferojnë profilit Hat në vend të një C ose Z të hapur.

Purlinët Hat nuk janë mjeti i duhur për një hapje të pastër prej 35 këmbësh. Efikasiteti i tyre i përkuljes rreth boshtit të fortë është më i ulët se ai i një profili Z me thellësi të krahasueshme, dhe nuk ofrojnë vazhdimësinë e njëjtë të lidhjes me mbulim. Por për hapje më të shkurtra, sofitet dhe strukturat sekondare ku mbulesa përcakton gjeometrinë, profili Hat mund të eliminonte deformimin e paneleve të papërshtatshëm që shkaktohen nga flanget e hapura.

Tabela e krahasimit që zakonisht përfundon argumentin

Numrat më poshtë reflektojnë praktikën e zakonshme të formimit të ftohtë në Amerikën e Veriut. Ata nuk janë konstante universale, por ata paraqesin në mënyrë të sinqertë kompromisin midis kushteve.

Vendimet rreth mbështetjes dhe shtresës mbuluese shpesh janë më të rëndësishme se etiketa e profilit

Një purlin pa bridging është një trarë i pambështetur që pritet vetëm një arsye për të rrotulluar. Udhirimi i Shoqatës së Prodhuesve të Ndërtesave Metalike vendos limitin maksimal të hapësirës së bridgingut në 60 herë thellësinë e purlinit, megjithatë në rajonet me erë të fortë ky limit shpesh zvogëlohet në 40 herë thellësinë. Mënyra e dështimit nuk është e hollësishme. Flangjet e brendshme të pambështetura zhduken së pari lateralisht, dhe kur një purlin rrotullohet më shumë se disa gradë, kapaciteti i tij për ngarkesat vertikale bie. Një ndërtesë që duket e saktë në dokumente mund të humbasë një seksion nën një ngarkesë më të lehtë se ajo e projektuar për borën.

Përshkruarja është variabli tjetër i qetë. ASTM A653 vendos bazën për çelikun e ftohtë të formuar me përshtypje zinku. Një përshtypje G90 është e zakonshme për punë industriale brenda tokave, por një vendndodhje brenda 10 milje nga bregu i detit ose brenda një kufiri të përpunimit kimik zakonisht justifikon ngjitjen në G115 ose G140. Diferenca e çmimit është e vogël në krahasim me punën e rëndë për shkarkimin e një çatishe për zëvendësimin e shiritave të rrjedhur pas një dekade. Asnjë zgjedhje profili nuk kompenson mungesën e mbrojtjes së duhur kundër korrozionit.

Ku Zgjedhja e Profilit Përballon Realitetin e Fabrikimit

Çdo vendim për purline përfundon në një rrotullues. Një seksion C dhe një seksion Z nuk janë prodhime të zëvendësueshme nga e njëjta pajisje pa ndryshime në veglat, dhe cilësia e mbulimit, konzistenca e këndit të flangut dhe drejtësia varen të gjitha nga sa i ngushtë kontrollohet linja. Një seksion që është disa gradë jashtë këndit të drejtë mund të shndërrojë një rrjedhë teorikisht të vazhdueshme Z në një radhë elementesh që nuk vendosen mirë njëri mbi tjetrin, që do të thotë se bullonat e mbulimit bartin ngarkesën në mënyrë të papërbashkët dhe sistemi i forcave mbështetëse duhet të luftojë kundër një sistemi të paturpërt.

Shenyang Zhongwei Heavy Industry përdor pajisje për formimin e ftohtë që mund të kalojë midis profileve C dhe Z me kohë minimale ndërprerjeje, gjë që e bën praktike përzgjedhjen e profilin sipas shpalosjes dhe rastit të ngarkesës, në vend se të detyrohet një profil i gatshëm në një planifikim që nuk i përshtatet. E njëjta linjë prodhimi ushqen proceset e prerjes në gjatësi të caktuar dhe të perforimit paraprak, kështu që modeli i mbulimit dhe vrimat për lidhje arrijnë në vendndodhje të përshtatura me sekuencën e montimit. Kjo lloj disipline prodhimi nuk ndryshon matematikën e inxhinierisë, por e pengon që matematika të sapoqet nga probleme të montimit në terren.