portiques

Cadre portail multi-bay en cours de construction

1 Anatomie d'un cadre portail typique

Les principales composantes d'un portail bâtiment encadrée

Le revêtement de toit et de mur sépare l'espace clos de l'environnement extérieur ainsi que de fournir une isolation thermique et acoustique. Le rôle de structure de la gaine est de transférer des charges de structures secondaires et également pour retenir la bride de la panne ou le rail auquel il est fixé.

Coupe transversale montrant un cadre portail et ses dispositifs de retenue

Portail des structures encadrées - Vue d'ensemble

2 types de portiques

Toit portique symétrique

Toit portique symétrique
Lancashire Développement des déchets

Portiques avec mezzanine interne

Les bureaux sont souvent fournis dans une structure de châssis portail en utilisant une mezzanine de largeur partielle.
L'évaluation de la stabilité du cadre doit inclure l'effet de la mezzanine; des conseils sont donnés dans la SCI P292.

Portiques avec mezzanine interne
Waters Meeting Center Santé, Bolton
(Avec l'aimable autorisation BD Structures Ltd. et Kloeckner Westok)

Grue portique avec des supports de colonne

Tied cadre portail

portique à pas Mono

Un cadre portail pitch mono est généralement choisi pour les petites portées ou en raison de la proximité d'autres bâtiments. Il est une variante simple du portique de toit en pente, et a tendance à être utilisé pour les bâtiments plus petits (jusqu'à 15 m de portée).

cadre portail Adossée

Lorsque la durée d'un cadre portail est grand et il n'y a pas obligation de fournir une portée libre, peut être utilisé un portique soutenu pour réduire la taille des chevrons et aussi le cisaillement horizontal au niveau des fondations.

cadre portail Adossée
Usine son reconditionnement, Hemswell
(Avec l'aimable autorisation de Metsec plc)

portique Mansard

cadre portail arbalétrier courbe

portique de poutre cellulaire

portique de poutre cellulaire
centre de jardinage Hayes
(Avec l'aimable autorisation de Kloeckner Westok)

3 Les considérations de conception

3.1 Choix des matériaux et de l'article

3.2 Dimensions du cadre

Dimensions utilisées pour l'analyse et claires dimensions internes

durée claire et hauteur

Lorsqu'une hauteur intérieure claire est spécifiée, ce sera généralement mesurée à partir du niveau du sol fini à la partie inférieure du jarret ou plafond suspendu si elle est présente.

cadre principal

Dimensions de Haunch

cuissot typique avec des restrictions

L'utilisation d'un cuissot à l'avant-toit réduit la profondeur requise de arbalétrier en augmentant la résistance au moment de l'élément auquel les moments appliqués sont les plus élevés. Le cuissot ajoute également la rigidité au châssis, ce qui réduit flexions et facilite une connexion moment boulonné efficace.

L'avant-toit jarret est typiquement découpée à partir de la même taille que la section laminée à chevrons, ou un peu plus grand, et est soudée à la face inférieure du chevron. La longueur de l'avant-toit jarret est généralement de 10% de la durée de trame. La longueur du jarret signifie généralement que le moment négatif à la fin de la hanche est approximativement égale à la plus grande instant affaissement près de l'apex. La profondeur de l'axe de chevrons à la face inférieure de la hanche est d'environ 2% de l'envergure.

Positions des dispositifs de retenue

Disposition générale des dispositifs de retenue à la bride à l'intérieur

Lors de la conception initiale des éléments de chevron sont généralement choisis en fonction de leur section transversale résistance à la flexion et de moment de force axiale. Dans les étapes de conception ultérieures stabilité contre le flambage doit être vérifiée et appuie judicieusement placé.

Lorsque la bride de compression de la poutre ou de la colonne n'a pas été retenu par les pannes et les rails latéraux. retenue peut être fournie à des endroits spécifiés par colonne et séjours rafter.

4.1 Actions permanentes

charges de service

En fonction de l'utilisation du bâtiment et si les gicleurs sont nécessaires, il est normal d'assumer une charge de service de 0,1-0,25 kN / m 2 sur le plan sur toute la surface du toit.

4.2 Actions variables

charges de toit Imposées

Charges d'sur les toits

Il convient de noter que les charges imposées sur les toits ne doivent pas être combinés avec l'neige ou le vent.

Les charges de neige

Toute condition de dérive doit être autorisée non seulement dans la conception du cadre lui-même, mais aussi dans la conception des pannes qui prennent en charge la couverture du toit. L'intensité de chargement à la position de la dérive maximale dépasse souvent la charge de neige uniforme minimum de base. Le calcul de la charge de la dérive et la conception troquet associée a été facilitée par les principaux fabricants de purlin, dont la plupart offrent des logiciels libres pour faciliter la conception rapide.

Actions du vent

Actions du vent sont par nature complexes et susceptibles d'influencer la conception finale de la plupart des bâtiments. Le concepteur doit faire un choix judicieux entre une évaluation complexe entièrement rigoureuse, des actions du vent et l'utilisation des simplifications qui facilitent le processus de conception, mais rendent les charges plus conservatrices. Logiciel libre pour établir la pression du vent est disponible auprès des fabricants de purlin.

actions grue

des poutres de portiques portant un pont roulant

La forme la plus commune de grutage est le type de tête en cours d'exécution sur des poutres supportées par les colonnes. Les poutres sont réalisées sur des supports en porte à faux, ou, dans les cas les plus lourds, en fournissant des colonnes doubles.

Pour lourd, à grande vitesse ou plusieurs grues devraient être spécialement calculées les allocations en référence au fabricant.

actions accidentelles

Les situations de conception communes qui sont traités comme des situations de conception accidentelles sont les suivantes:

Chaque projet doit être évalué individuellement si d'autres actions accidentelles sont susceptibles d'agir sur la structure.

robustesse

Pour de nombreuses structures de Portiques pas de dispositions spéciales sont nécessaires pour satisfaire aux exigences de robustesse fixées par l'Eurocode.

Pour plus d'informations sur la robustesse reportez-vous à SCI P391.

mécanisme Effondrement d'un portail avec un appentis sous le feu, condition aux limites sur quadrillages 2 et 3.

Lorsqu'un cadre portail est proche de la limite, il y a plusieurs exigences visant à arrêter la propagation du feu en gardant intact limite:

L'utilisation de revêtement résistant au feu
Application de la protection contre l'incendie de la mise en acier sur la face inférieure du jarret
La mise à disposition d'une base de résistance de moment (comme on suppose que dans les chevrons de l'état vont dans le feu chaînette)

Un conseil global est disponible dans SCI P313.

4.3 Combinaisons d'actions

Toutes les combinaisons d'actions qui peuvent se produire ensemble devraient être pris en considération, si certaines actions ne peuvent pas être appliquées simultanément, ils ne devraient pas être combinés.

Lignes directrices sur l'application des règles Eurocodes sur les combinaisons d'actions se trouve dans SCI P362 et, en particulier pour les cadres de portail, dans SCI P399.

5 Analyse de la monture à l'ELU

A l'état limite ultime (ULS), les méthodes d'analyse de trame tombent généralement en deux types: analyse élastique et l'analyse en matière plastique.

Diagramme des moments de flexion résultant de l'analyse en matière plastique d'un portique symétrique sous chargement symétrique

La figure montre les positions typiques où rotules plastiques sous forme d'un portique. Deux charnières conduisent à un effondrement, mais dans l'exemple illustré, en raison de la symétrie, les concepteurs doivent considérer tous les emplacements de charnière possibles.

Un diagramme de moment de flexion caractéristique résultant d'une analyse élastique d'un cadre avec des bases épinglés est représentée la figure ci-dessous. Dans ce cas, le moment maximal (à l'avant-toit) est supérieure à celle calculée à partir d'une analyse de la matière plastique. La colonne et cuissot doivent être conçus pour ces grands moments de flexion.

base typique nominalement épinglé

Dans la majorité des cas, une base nominale épinglée est prévue, en raison de la difficulté et le coût de fournir une base rigide. Une base rigide impliquera un détail de base plus cher, mais plus important encore, la fondation doit également résister au moment, ce qui augmente les coûts de manière significative par rapport à une base nominale épinglé.

Si une base de colonne est nominalement épinglé. il est recommandé que la base soit parfaitement modélisé comme épinglé lors de l'utilisation d'analyse globale élastique pour calculer les moments et les forces dans le cadre sous la charge ULS.