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Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 05/08/2026 Origem: Site
Os edifícios com estrutura de portal de aço leve são amplamente utilizados em oficinas industriais, armazéns, centros logísticos, edifícios agrícolas e instalações comerciais devido à sua estrutura leve, instalação rápida, eficiência de custos e excelente desempenho sísmico.
Um típico edifício de aço com estrutura de portal consiste em componentes estruturais principais, incluindo colunas de aço cônicas, vigas cônicas, vigas de aço, sistemas de contraventamento, terças, vigas de parede e sistemas de revestimento metálico. O projeto estrutural adequado é essencial para garantir segurança, durabilidade e desempenho a longo prazo.
Edifícios com estrutura de portal de aço leve geralmente adotam:
Estruturas térreas
Layouts de vão único ou de vários vãos
Projetos de telhado de inclinação dupla, inclinação única ou inclinação múltipla
A inclinação comum do telhado é inferior a 10°, e os sistemas de cobertura normalmente usam chapas de aço perfiladas ou painéis metálicos isolados.
Extensão do edifício:
Faixa de vão comum: 9m–36m
Estruturas de grande vão podem atingir aproximadamente 72m dependendo dos requisitos do projeto
Altura do edifício:
Normalmente ≤12m
Altura máxima recomendada: 18m
Espaçamento entre colunas:
Espaçamento entre colunas comum:
6m
7,5 m
9m
Profundidade do quadril perto da coluna: aproximadamente L/30
Comprimento do quadril: 15%–25% do comprimento do vão
Profundidade da viga no meio do vão: aproximadamente L/50–L/60
Relação profundidade/largura da web geralmente controlada dentro de limites razoáveis
Profundidade intermediária da coluna: aproximadamente L/25
Comprimento do quadril: aproximadamente L/45–L/55
Para eficiência de transporte, o comprimento máximo dos membros de aço individuais é normalmente controlado dentro de 12m.
Os edifícios com estrutura de portal de aço leve são principalmente adequados para:
Aplicável para:
Pontes rolantes leves e médias (classe A1–A5)
Pontes rolantes com capacidade de elevação ≤20 toneladas
Guindastes suspensos ≤3 toneladas
Com medidas especiais de engenharia, também poderão ser considerados guindastes de até 5 toneladas.
Estruturas de pórticos geralmente não são recomendadas para ambientes com:
Meio químico corrosivo forte
Condições severas de corrosão industrial
Para edifícios de aço de vários andares, onde o último andar adota estruturas de pórtico, a análise estrutural geral e o projeto sísmico devem ser realizados de acordo com as normas relevantes.
Devido às suas características leves e configuração baixa, os edifícios de aço com estrutura de portal geralmente demonstram um bom desempenho sísmico.
No entanto, o projeto sísmico deve considerar:
Relação vão-altura do edifício
Cargas de guindaste
Intensidade sísmica regional
Requisitos de rigidez estrutural
Os pórticos transversais e longitudinais devem ser analisados separadamente.
O método da força de cisalhamento inferior é comumente recomendado para cálculos sísmicos.
A taxa de amortecimento estrutural é geralmente considerada como 0,05.
Estruturas de grandes vãos devem considerar os efeitos sísmicos verticais.
Quando a ação sísmica controlar o projeto, deverão ser adotadas medidas adicionais:
Aumente a confiabilidade da conexão
Use conexões aparafusadas sempre que possível
Fortalecer as áreas de quadril perto das juntas da viga e da coluna
Melhorar as conexões de contraventamento de colunas
Certifique-se de que os chumbadores atendam aos requisitos de tensão e cisalhamento
Os principais componentes de suporte de carga geralmente devem usar:
Aço Q235B ou aço de qualidade superior
Aço Q345B ou aço de qualidade superior
Membros secundários sob cargas estáticas podem usar aço Q345A quando permitido.
Para ligações estruturais:
Os parafusos de alta resistência devem adotar principalmente conexões do tipo fricção.
Parafusos de alta resistência do tipo rolamento raramente são recomendados para estruturas de pórticos.
O valor padrão da carga móvel do telhado foi ajustado:
Carga móvel padrão do telhado: 0,5 kN/m²
Para áreas de carga superiores a 60m²: 0,3 kN/m² pode ser adotado
Diferentes valores de carga são considerados de acordo com a área do telhado e requisitos estruturais.
A carga do vento é um fator crítico para edifícios de aço leve.
O design deve considerar:
Altura do edifício
Condição do recinto do edifício
Distribuição da pressão do vento
Efeitos de sucção de telhado e parede
Os cálculos de carga de vento devem distinguir entre:
Edifícios totalmente fechados
Edifícios parcialmente fechados
Edifícios abertos
Para terças e sistemas de revestimento, os efeitos locais de sucção do vento, especialmente nos cantos e bordas, devem receber atenção especial.
Os requisitos de controle de deformação incluem:
Limites típicos:
Edifícios sem guindastes com painéis de parede leves:
Aproximadamente H/60
Edifícios com pontes rolantes:
É necessário um controle de deslocamento mais rigoroso
Para pórticos de vão único:
A deflexão da viga deve atender aos requisitos estruturais de manutenção.
Edifícios com vãos superiores a 30m devem considerar o arqueamento estrutural.
As alterações na inclinação do telhado causadas pela deformação não devem exceder um terço da inclinação projetada do telhado.
O sistema de contraventamento garante estabilidade geral e rigidez longitudinal.
Aplicável apenas a edifícios sem gruas.
Requisitos:
O diâmetro deve ser determinado por cálculo.
O diâmetro mínimo não deve ser inferior a 10 mm.
É necessário um reforço de conexão adequado.
Guindastes ≥5 toneladas:
Use sistemas de contraventamento de seção de aço.
Guindastes >15 toneladas:
Fornece suporte longitudinal do telhado.
Melhore a rigidez lateral da viga do guindaste.
O espaçamento do contraventamento da coluna é geralmente controlado dentro de:
30m–45m
e deve alinhar-se com as posições de contraventamento transversal do telhado.
Principais princípios de design:
O método de design elástico é adotado.
O design plástico geralmente não é considerado.
A esbeltez da alma e as relações largura/espessura do flange devem atender aos limites do projeto.
Membros de seção variável são comumente usados para otimização de peso.
Considerações importantes de design:
Estabilidade plana de colunas
Estabilidade fora do plano
Largura efetiva das teias
Resistência ao cisalhamento pós-flambagem
Influência de bases de pilares articuladas ou rígidas
Para edifícios sem guindastes:
As bases das colunas são geralmente articuladas.
Para edifícios com pontes rolantes:
Bases de colunas rígidas são comumente adotadas.
Tipos comuns de terça:
Terças em forma de C formadas a frio
Terças em forma de Z formadas a frio
Terças soldadas de seção H
As terças devem considerar:
Cargas gravitacionais
Forças de sucção do vento
Interação do painel do telhado
Condições de restrição lateral
Os sistemas contínuos de terças em Z podem melhorar a eficiência estrutural através de conexões sobrepostas.
Joelheiras são componentes importantes de estabilidade usados para:
Reduza o comprimento de flambagem lateral dos flanges de compressão
Melhore a estabilidade da estrutura do portal
Requisitos de instalação:
Disposto principalmente em áreas de flange de compressão
Necessário próximo às conexões viga-coluna
O espaçamento deve satisfazer os requisitos de estabilidade
Se não for possível instalar joelheiras, devem ser fornecidas medidas alternativas de reforço.
O projeto da base da coluna deve considerar:
Forças de elevação
Forças de cisalhamento horizontais
Forças de reforço
Requisitos comuns:
Os chumbadores não devem ser o único componente que resiste ao cisalhamento horizontal.
Chaves de cisalhamento podem ser necessárias para grandes forças horizontais.
As placas de base devem fornecer transferência de carga confiável.
Conexões de placa final aparafusadas de alta resistência são amplamente utilizadas devido a:
Instalação rápida
Desempenho confiável
Transporte fácil
Considerações de projeto:
Devem ser usados parafusos de alta resistência.
A espessura da placa final deve ser calculada e geralmente não inferior a 16 mm.
Os requisitos de qualidade da soldagem devem ser rigorosamente controlados.
Durante a construção:
Instale sistemas de contraventamento a tempo.
Siga a sequência correta de ereção.
Fornecer suporte temporário quando necessário.
Use cabos de vento para estabilidade temporária.
Instale porcas de ajuste sob os parafusos de ancoragem.
Execute o ajuste de alinhamento antes do rejuntamento secundário.
Fornecer furos de rejuntamento nas placas de base.
Requisitos:
Use materiais de vedação confiáveis.
Selante recomendado: fita de borracha butílica.
O espaçamento máximo de fixação entre painéis e estruturas secundárias geralmente não deve exceder 300 mm.
Reforçar a fixação nas bordas e cantos do telhado devido à maior sucção do vento.
Os edifícios com estrutura portal de aço leve fornecem uma solução eficiente para a construção industrial moderna. Através de projeto estrutural otimizado, sistemas de conexão confiáveis, seleção adequada de materiais e controle rigoroso de instalação, as estruturas de aço da estrutura do portal podem alcançar excelente desempenho em termos de segurança, durabilidade, velocidade de construção e eficiência de custos.
O ZSJH Steel Group fornece soluções personalizadas de construção de aço com estrutura de portal, incluindo projeto estrutural, fabricação de aço, inspeção de qualidade e serviços de entrega global para armazéns industriais, oficinas, centros de logística e edifícios comerciais de aço.
