Какво е решетъчна стоманена колона?
Решетъчната стоманена колона е вертикален товар-носещ елемент, съставен от две или повече основни корди, свързани чрез връзки, летви или комбинация от двете, образуващи отворена-мрежова колона. Хордите обикновено са ъгли, H-секции или кухи профили, докато ребрените елементи прехвърлят срязващи сили между кордите, така че сглобката се държи като една монолитна колона. Тъй като материалът се разпръсква встрани от центроида, колоната придобива голям радиус на въртене и висока устойчивост на изкълчване със значително по-малко стомана в сравнение със твърда -стенна колона със същия капацитет. Решетъчните колони са често срещани в тежки промишлени сгради, кранови -носещи конструкции, преносни кули и системи за укрепване на дълбоки основи.
Основни видове решетъчни стоманени колони
| Тип | Строителство | Типично приложение |
|---|---|---|
| Ъглова решетъчна колона | Ъглови, H-сечение или HSS корди, свързани с връзки или летви, болтове или заварени | Тежки промишлени инсталации, конструкции на кранови писти, самоносещи-кули, временни опорни стълбове |
| CHS решетъчна колона | Корпуси с кръгла куха секция и скоби, заварени или механично свързани в рамка на ферма | Вятърни кули, излъчващи мачти, телекомуникационни пилони, конструкции, изложени на големи натоварвания от вятър |
| H-секционна решетъчна колона | Валцовани или заварени корди с H-сечение с плочи за връзки или летви | Тежки{0}}носещи колони в инсталации с голям-размах, платформи за оборудване, много{2}}етажни промишлени сгради |
Защо решетъчните колони се използват в тежки промишлени сгради
Съотношение-към-тегло: конфигурацията на отворената-мрежова ферма постига висок инерционен момент с по-малко стомана, намалявайки собственото-тегло на колоната и, от своя страна, натоварванията на основата.
Устойчивост на странично натоварване: системата от ферми пренася ефикасно вятърни и сеизмични сили през корди и греди, докато отворената решетка представлява малка повърхност за вятъра.
Използване на пространството: вътрешността на шахтата на колоната може да носи промишлени тръбопроводи, стълби за поддръжка или спомагателни услуги, а твърдите връзки на шахтата могат да увеличат капацитета на светлия-размах на рамката на сградата.
Персонализиране: конфигурациите с два-, три- или четири-крака могат да бъдат проектирани, за да отговарят на специфични изисквания за твърдост, здравина и архитектура, а геометрията на елемента може да бъде настроена чрез промяна на оформлението на връзките.
Решетъчна колона срещу H-колона за рамки за семинари
| Характеристика | H-Колона | Решетъчна колона |
|---|---|---|
| Напречно-сечение | Единичен солиден-уеб профил | Отворена-уеб система от акорди и връзки |
| Разходи за производство | Автоматизирано производство, по-ниска трудоемкост | Рязане, заваряване и монтаж по поръчка, по-висока трудоемкост |
| Поведение при натоварване | Отличен аксиален капацитет и силно-огъване на оста | Превъзходна странична твърдост при високи, тънки приложения |
| Монтаж | Бърза обработка, транспорт и монтаж | По-сложно опаковане, транспорт и монтаж на място |
| Защита от корозия | Лесен за бластиране, боядисване и проверка | Вътрешните повърхности на мрежата са по-трудни за достъп |
| Използва се най-добре за | Стандартни складове, ниски до средно високи цехове | Високи-сгради с дълги разстояния, тежки товари на кранове, слаби фундаментни условия |
На практика H-колоните често са първият избор за работилници със стандартна-височина, където скоростта и разходите за труд доминират. Решетъчните колони стават привлекателни, когато капацитетът на крана е висок, носещата способност на фундамента е ограничена или намаляването на тонажа на структурната стомана е основният икономически двигател.
Проектиране, производство и контрол на качеството
Решетъчните колони за промишлени сгради са проектирани съгласно национални или международни кодове за стоманени конструкции като GB 50017, EN 1993-1-1 (Еврокод 3) или AISC 360, в зависимост от местоположението на проекта. Производството следва EN 1090-2 класове на изпълнение или съответните местни правила, като заваряването се извършва от сертифицирани заварчици по AWS D1.1 или EN ISO 9606 квалификация. Критичните заваръчни шевове между корди и елементи на мрежата се проверяват чрез не-разрушителен тест, като ултразвуков тест или тест с магнитни частици, а сложните многокракови колони могат да бъдат предварително сглобени в магазина, за да се проверят толерансите на размерите преди изпращане. Връзките към колони и греди обикновено се правят с болтове с висока якост, което опростява монтажа и проверката на място.
Защитата от корозия е избрана за атмосферата на завода: дробеструйна обработка до Sa 2,5, последвана от богат на цинк-грунд и полиуретаново покритие за агресивни химикали или среди на топене, или горещо{2}}поцинковане по ISO 1461, където се изисква дълъг-живот без поддръжка.
Допълнителни компоненти за цялостни рамки за работилница
Тежкотоварни кранови греди и-покривни ферми, които се свързват с решетъчните колони и предават натоварванията от крана и покрива в колонната система.
Студено{0}}формовани C и Z греди за опора на покривни и стенни облицовки, с горещо поцинковане или защита от Galvalume.
Системи за укрепване, включително укрепване на напречни колони, твърди свързващи греди и клинови плочи за заключване на колони в стабилна три{0}}измерна рамка.
Висока{0}}якостни болтове, включително фрикционни{2}}болтове за захващане степен 10.9 и анкерни болтови групи, за колона-към-фундамент и връзки на колона-към-колона при натоварване от умора.
Често задавани въпроси
Защо да изберете решетъчна колона пред масивна стоманена колона?Отворената рамка разпространява стоманата далеч от центроида, увеличавайки радиуса на въртене и устойчивостта на изкълчване, като същевременно намалява консумацията на материал. Това е-ефективно решение за високи колони и тежки товари.
Как са свързани и защитени решетъчните колони?Хордите и елементите на мрежата се съединяват чрез заваряване или болтове. Външните и промишлени колони обикновено са защитени чрез горещо поцинковане или системи за тежко-епокси покритие, избрани за атмосферата на обекта.
Как се проектират и изработват решетъчните колони?Дизайнът следва кодове за стоманени конструкции като GB 50017, EN 1993-1-1 или AISC 360. Елементите се произвеждат предварително в цеха с CNC рязане и автоматизирано заваряване, след което се сглобяват на място с високоякостни болтове.
Решетъчните колони по-скъпи ли са от H-колоните?Производственият труд на тон обикновено е по-висок поради рязане, заваряване и монтиране по поръчка. Въпреки това, намаленият стоманен тонаж и по-малките основи могат да намалят общата инсталирана цена за високи или силно натоварени конструкции.
Могат ли решетъчните колони да поддържат мостови кранове?да Решетъчните колони често се използват в носещи-рамки на кранове, където кранови греди и системи за укрепване са свързани към колоната, за да издържат на динамичните натоварвания и спирачните сили на движещите се кранове.
Какви марки стомана се използват за решетъчни колони?Общите класове са Q235B и Q355B към GB/T 1591, S235JR и S355JR/J0/J2 към EN 10025-2 и ASTM A36 или A572 клас 50. Изборът на клас следва силите на елемента, дебелината и спецификацията на проекта.