Какво е стоманена кръстосана (кръстовидна) колона?
Стоманена напречна колона - формално кръстовидна колона - е изграден-структурен елемент, чието напречно-сечение образува знак плюс (+). Обикновено се произвежда чрез заваряване на T-секции към фланците на H-секция или чрез свързване на универсални греди и плочи, за да се създаде секция с еднаква коравина около двете главни оси.
Основните компоненти са:
Централна Н{0}}секция (основен акорд)- сърцевината, която носи аксиална компресия и издържа на огъващи моменти.
Удължители на фланеца (T-секции)- заварени от двете страни на централната ребра за балансиране на носещия-профил.
Компоненти за свързване- скоби, усилващи елементи и подложни плочи, заварени в ставите на греда-към-колона.
Крайни плочи- дебели плочи отгоре и отдолу, които пренасят натоварването върху съседни елементи и основи.
Кръстовидната геометрия придава на колоната еднаква коравина на огъване във всички посоки, което е ценно при много{0}}етажни рамки, подложени на вятър и сеизмични сили от всяка посока.
Защо да използвате кръстосани колони в много-етажни сгради
Еднаква якост на огъване във всички посоки
Четирите изпъкнали фланеца разпределят материала равномерно около центъра на сечението, така че колоната издържа на огъване и изкривяване еднакво около двете главни оси. Това опростява дизайна на рамки, където гредите рамкират в колоната от няколко посоки.
Добра устойчивост на изкълчване
Симетричното разположение и благоприятните радиуси на въртене намаляват риска от слабо{0}}изкълчване на оста в сравнение с единично H-сечение с подобен размер, особено за високи, леко подкрепени колони.
Пространство-Ефективно интегриране в стени
Тъй като фланците се издават в четири посоки, кръстообразните колони могат да бъдат вградени в стенни пресичания и прегради, без да излизат в използваемата подова площ, което помага на архитектите да увеличат максимално нетното пространство в офисни и жилищни кули.
Съвместимост с композитна конструкция
Кръстовидните стоманени сърцевини могат да бъдат обвити в бетон, за да образуват стоманобетонни -стоманобетонни (SRC) композитни колони, съчетавайки скоростта на стоманено издигане с огнеустойчивостта и твърдостта на бетона. Колоната може да бъде издигната първо като работеща стоманена сърцевина, която носи строителни товари, докато около нея се поставя бетон.
Приложения в много{0}}етажни сгради
Високи-ядра и периметърни рамки- централен асансьор-основни колони и периметърни колони на високи сгради, където се изисква двупосочна коравина.
Разработки за-смесена употреба- колони за прехвърляне над открити-планови търговски и търговски етажи, където се изисква голямо, безпрепятствено приземно-пространство под жилищни кули.
Промишлени съоръжения и складове- колони, поддържащи тежки натоварвания на покрива и кранови системи, като същевременно запазват широки вътрешни разстояния.
Дълги-търговски площи- вертикални опори за оформления на офиси с отворен-план, изискващи голямо разстояние между колоните.
Съображения за проектиране
Изисквания за структурно натоварване
Мъртвите, живите, вятърните и сеизмичните натоварвания трябва да бъдат оценени съгласно управляващия код - GB 50017 в Китай, AISC 360 в Северна Америка или EN 1993 в Европа -, за да се провери здравината, стабилността и работоспособността на колоните и връзките.
Оразмеряване на секция
Ширината на фланеца, дълбочината на стената и дебелината на плочата са избрани така, че да съответстват на височината на сградата, междуетажните разстояния и разстоянието между колоните, като същевременно се задоволяват местните ограничения на изкълчване и се максимизира използваемата подова площ.
Съвместимост на лъчева връзка
Кръстовидните колони трябва да приемат връзки на греди от до четири посоки с подходяща здравина и твърдост. Проектът на свързване обхваща щифтове, усилващи елементи, болтове и заварки с висока{1}}якост и трябва да бъде детайлизиран, така че сглобяването на място да е лесно.
Огнеустойчивост и защита от корозия
Противопожарната защита - набъбващо покритие, обвивка от дъски или бетонна обвивка в композитни системи - се определя според степента на пожар на сградата. Външните стоманени повърхности са защитени чрез бластиране до Sa 2,5 с богат на цинк-грунд и финишни покрития, или чрез горещо-поцинковане за изложени условия.
Производствен процес
CNC прецизно рязане- фланецът и ламелите се изрязват с CNC оборудване, а заваръчните скоси се подготвят според спецификациите на проекта.
Сглобяване и заваряване на скелет- кръстообразното подравняване и заваряването с прихващане се извършват на специални приспособления, последвани от автоматично електродъгово заваряване под флюс (SAW) или газ-заваряване в защитена дъга на основните шевове.
Монтаж на аксесоари- вътрешни усилващи диафрагми, срязващи се шпилки, много-посочни скоби и базови свързващи възли са монтирани и заварени според заводски чертежи.
Челно{0}}фрезоване и проверка- краищата на колоните са фрезовани плоски за равномерно пренасяне на натоварването, а основните заварки се изследват чрез не-разрушителен тест, като ултразвуков тест (UT).
Обикновено използваните класове стомана са Q235B, Q355B/C/D и Q420B по GB/T 1591, ASTM A36 и A572 клас 50, или EN 10025 S355JR, със заваряване съгласно AWS D1.1 или EN 1090, както е приложимо за проекта.
Поискайте оферта за дизайн и изработка на кръстовидна колона
Често задавани въпроси
Какви са основните предимства на напречна колона пред колона с Н{0}}разрез?
H-сечението е здраво предимно около една голяма ос, докато кръстообразната колона осигурява еднаква здравина и твърдост в множество посоки. Тази симетрия го прави идеален за колони, които получават пресичащи се греди и позволява равни връзки, които не излизат в използваемото подово пространство.
Къде обикновено се използват стоманени напречни колони в много{0}}етажна сграда?
Използват се главно като вертикален скелет на високи-и свръхвисоки-сгради, понасящи големи аксиални и странични натоварвания от вятър и сеизмично действие. Те се използват и в кули със смесено-употреба и хотели, където обемът на колоните трябва да бъде сведен до минимум.
Как напречните колони влияят на интериорния дизайн и архитектурното пространство?
Тъй като фланците се издават равномерно в четири посоки, кръстообразните колони могат да бъдат интегрирани чисто в пресичания на стени и прегради, като минимизират визуалното прекъсване и създават безпрепятствено оформление на пода с отворен-план.
Могат ли стоманени напречни колони да се използват в сеизмични зони?
да Правилно проектираните кръстовидни колони осигуряват добра пластичност и-способност за разсейване на енергия. В силно активни сеизмични зони те могат да бъдат проектирани като част от твърди рамки, устойчиви на момент-или комбинирани с бетонни ядра и конструкция от стоманен-стоманобетон (SRC) за превъзходна странична стабилност.
Какви стандарти се прилагат за производството на кръстовидни колони?
Дизайнът обикновено се проверява спрямо GB 50017, AISC 360 или EN 1993, а производството спрямо AWS D1.1 или EN 1090. Класовете на материалите следват GB/T 1591, ASTM A36/A572 или EN 10025 и всички основни заварки са обект на не-разрушителен тест съгласно спецификацията на договора.
Могат ли кръстовидни колони да бъдат доставени с компоненти на придружаващата рамка?
да Напречните колони обикновено се доставят заедно със заварени Н{1}}греди, кутия колони, колони с кръгло кухо сечение, греди, свързващи пръти, клинови плочи и болтове с висока -якост, така че пълната рамка да бъде произведена в рамките на унифицирана система на толерантност, с фабричен пробен монтаж на критични съединения, където е необходимо.