スチールパーリン プライマリフレーム間にまたがる重要な水平メンバーであり、屋根の荷物をサポート構造に転送します。それらのスパンの長さ - 垂木や壁のようなサポート間の距離 - は、孤立した仕様ではありません。これは、建物プロジェクトのあらゆる側面を波打つコア設計パラメーターです。その影響を理解することは、構造的に健全で、費用対効果が高く、効率的なデザインを達成するために重要です。
1。荷重転送と構造需要： 最も直接的な影響は、Purlin自体に課される構造的需要にあります。 スパンの長さを2倍にすると、曲げモーメントがほぼ四角形になります 同じ均一な負荷の場合。これには大幅に強いパーリンが必要です。
- セクションサイズ： より長いスパンは、より高いセクションのモジュリを備えたより大きく、より深いパーリンセクション（C、Z、またはカスタムシェイプ）を必要とし、失敗することなく曲げ応力に抵抗します。
- マテリアルグレード： 高強度鋼グレード（例：ASTM A1003 HSLAグレード55/80）は、重量と深さの制約を管理するために非常に長いスパンに必要な場合があります。
- 偏向制御： より長いスパンは本質的に柔軟性があります。保守性（過度のたるみを防ぐことを防ぐために、水の池、天井の損傷、または被覆の問題を引き起こす）を確保することは、多くの場合、純粋な強さではなく、支配的な設計基準になります。たわみの制限（L/180やL/240など）は、より硬いセクションを要求します。
2。構造システムとブレース要件： より長いスパンは、横方向の曲がった座屈（LTB）と不安定性に対する感受性を高めます。
- ブレース周波数： 連続的な横方向のブレース（ルーフパネル、アンチサグロッド、専用のブレースライン）が不可欠です。より長いスパンには、座屈を防ぐために、パーリンの長さに沿ってより頻繁な中間装具ポイントが必要です。
- ダイアフラムアクション： 横隔膜として機能する屋根システムの能力（横荷重の転送）は、適切に装飾されたプルリンに依存しています。より長いスパンは、十分なブレースディテールなしでこの機能に挑戦することができます。
- 接続設計： サポートでの反応は、スパンと負荷とともに増加します。垂木または壁への接続（クリート、ボルト、溶接）は、これらのより高い力、特に特定の地域で支配できる高揚力のために設計する必要があります。
3。材料の利用と経済的影響： スパン長は、材料コストと全体的な構造効率の主要な要因です。
- 重量とトン数： より長いスパンが減少します 番号 主要なサポート（垂木やフレームなど）の パーリンあたりの重量 より大きな/重いセクションが必要であるため、不釣り合いに増加します。総フレーミング重量を最小限に抑えるための最適なスパンには、慎重な分析が必要です。
- 製造と取り扱い： 長いスパンのための非常に深いまたは重いパーリンは、製造、輸送、および現場の取り扱いに課題をもたらす可能性があります。
- 設置労働： より少ない主要なサポートが人件費を節約できる可能性がありますが、これは、より重い/長いパーリンを処理し、より複雑なブレースシステムを設置するという複雑さによって相殺される可能性があります。インストール速度に影響を与えることができます。
4。構築機能との統合： パーリンスパンの選択は、使用可能な建物スペースと美学に直接影響します。
- クリアスパン要件： 長いパーリンのスパンは、倉庫、航空機の格納庫、スポーツ施設、または製造工場が要求する大きな柱のない内部スペースを達成するために不可欠です。これは、多くの場合、Purlin設計を最適化する主な動機です。
- ヘッドルームと空間計画： 長いスパンに必要なより深いパーリンセクションは、屋根の下の利用可能なヘッドルームを減らし、機械サービスのルーティングとインテリアレイアウトに影響を与えます。
- 屋根のプロフィールと排水： 長いスパンにわたる過度のたわみは、目に見える垂れ下がって屋根の排水を複雑にする可能性があります。屋根の排水は、さらなる負荷と潜在的な故障リスク（カスケード効果）を追加する池の水を危険にさらします。
スパンの長さを最適化するための設計上の考慮事項：
- プライマリフレーム間隔： パーリンスパンは、ラフター/トラス間隔によって決定されます。最適化 プライマリフレーム間隔 Purlin Span Impactを管理する最初のステップです。
- ロード分析： 正確な死、生きた、風、雪の負荷は交渉不可能です。長いスパンは、負荷の不確実性の影響を拡大します。
- 偏向基準： 現実的でプロジェクトに適した偏向制限を早期に確立します。これにより、長いスパンのセクションの選択がしばしば駆動されます。
- ブレース戦略： 設計の早い段階で包括的なブレース計画を開発します。屋根のクラッディングのレイアウトとアタッチメント方法を考慮してください。
- ソフトウェアと専門知識： 関連するコード（AISI S100、MBMAマニュアル）に従って、Purlin強度、たわみ、および安定性（LTBを含む）をチェックできる構造分析ソフトウェアを利用します。エンジニアの専門知識は不可欠です。
スチールパーリンスパンの長さは、次元の詳細をはるかに超えています。構造的行動、材料の選択、複雑さ、経済的実行可能性、および建物の機能的結果を根本的に管理しています。設計者は、スパンの長さを全体的に評価し、より長いスパンに関連する固有の構造的課題とコストに対するより大きな明確なスパンの利点を比較検討する必要があります。正確な負荷計算と、たわみの制限と安定性の要件への順守に導かれる慎重な最適化は、安全で効率的で機能的な鋼鉄フレーム構造を達成するために最も重要です。パーリンスパンの選択は、建物の設計プロセス全体で共鳴します。
