Що таке ґратчаста сталева колона?
Ґратчаста сталева колона – це вертикальний-несучий елемент, що складається з двох або більше головних поясів, з’єднаних шнурівками, обрешітками або їх комбінацією, утворюючи відкриту-колонну ферми. Хорди, як правило, являють собою кути, H-прорізи або порожнисті секції, тоді як перетинчасті елементи передають зусилля зсуву між поясами, так що збірка поводиться як одна монолітна колона. Оскільки матеріал розповсюджується від центроїда, колона отримує великий радіус обертання та високу стійкість до вигину зі значно меншою кількістю сталі, ніж суцільна -стендна колона такої самої потужності. Гратчасті колони поширені у важких промислових будівлях, опорних-конструкціях кранів, опорах електропередач і системах опор глибокого фундаменту.
Основні види гратчастих сталевих колон
| Тип | Будівництво | Типове застосування |
|---|---|---|
| Кутова гратчаста колона | Кутові, H-прорізні або HSS пояси, з’єднані мережевими шнурками або планками, болтами або зварюванням | Важкі промислові підприємства, конструкції підкранових смуг,-самонесучі вежі, тимчасові опорні опори |
| СГС гратчаста колона | Пояси круглого порожнистого перерізу та розкоси зварені або механічно з’єднані в каркас ферми | Вітрові вежі, трансляційні щогли, телекомунікаційні опори, конструкції, що піддаються високим вітровим навантаженням |
| H-розріз решітчастої колони | Прокатні або зварні пояси H-з пластинчастими шнурками або планками | Несучі-колони для важких навантажень у{-пролітних установках, платформах обладнання, багато-промислових будівлях |
Чому ґратчасті колони використовують у важких промислових будівлях
Співвідношення міцності-до-ваги: відкрита-конфігурація каркасної ферми забезпечує високий момент інерції з меншою кількістю сталі, зменшуючи власну-вагу колони та, у свою чергу, навантаження на фундамент.
Стійкість до бічних навантажень: система ферм ефективно передає вітрові та сейсмічні сили через пояси та перетинки, тоді як відкрита решітка створює невелику поверхню для вітру.
Використання простору: усередині шахти колони можна прокласти промислові трубопроводи, драбини для обслуговування або допоміжні служби, а жорсткі з’єднання шахти можуть збільшити пропускну здатність-прольоту каркасу будівлі.
Налаштування: дво-, три- або чотири-конфігурації ніг можна спроектувати відповідно до конкретних вимог до жорсткості, міцності та архітектури, а геометрію елемента можна налаштувати, змінюючи схему шнурівки.
Гратчаста колона проти H-колонки для рам майстерні
| Особливість | Стовпець H- | Гратчаста колона |
|---|---|---|
| Поперечний-розріз | Єдиний надійний-веб-профіль | Відкрита-веб-система акордів і шнурків |
| Вартість виготовлення | Автоматизоване виробництво, менша трудомісткість | Розкрій, зварювання та монтаж під замовлення, підвищена трудомісткість |
| Поведінка навантаження | Відмінна осьова ємність і сильний-вигин осі | Чудова бічна жорсткість у високих, струнких системах |
| монтаж | Швидка обробка, транспортування та монтаж | Більш складне пакування, транспортування та монтаж на місці |
| Захист від корозії | Легко обробляти, фарбувати та перевіряти | Важче отримати доступ до внутрішніх поверхонь павутини |
| Найкраще використовувати для | Стандартні склади, цехи низької та середньої висоти | Високі довго-прольотні будівлі, великі навантаження кранів, слабкий фундамент |
На практиці H-колони часто є першим вибором для стандартних-майстерень висоти, де домінують швидкість і вартість праці. Гратчасті колони стають привабливими, коли вантажопідйомність крана висока, несуча здатність фундаменту обмежена або головним економічним фактором є зменшення тоннажу сталевих конструкцій.
Дизайн, виготовлення та контроль якості
Гратчасті колони для промислових будівель розроблені відповідно до національних або міжнародних стандартів сталевих конструкцій, таких як GB 50017, EN 1993-1-1 (Єврокод 3) або AISC 360, залежно від місця розташування проекту. Виготовлення відповідає класам виконання EN 1090-2 або відповідним місцевим правилам, а зварювання виконується сертифікованими зварниками відповідно до кваліфікації AWS D1.1 або EN ISO 9606. Критичні зварні шви між поясами та перетинками перевіряються за допомогою не-руйнівного випробування, такого як ультразвукове випробування або магнітно-порошкове випробування, а складні колони з кількома ланками можна попередньо зібрати в магазині, щоб перевірити допуски на розміри перед відправленням. З’єднання з колонами та балками, як правило, виконується за допомогою високоміцних болтів, що спрощує встановлення та перевірку на місці.
Захист від корозії вибирається відповідно до атмосфери заводу: дробеструйна обробка до Sa 2,5 з подальшим цинк-грунтуванням і поліуретановим верхнім покриттям для агресивних хімічних чи плавильних середовищ або гаряче{2}}цинкування зануренням за ISO 1461, де потрібен тривалий-термін служби.
Додаткові компоненти для повних каркасів майстерні
Надпотужні-кранові балки та довго{1}}ферми даху, які з’єднуються з решітчастими колонами та передають навантаження крана та даху на систему колон.
Прогони C та Z холодного формування для опори для облицювання даху та стін, з гарячим{1}}оцинкуванням або захистом Galvalume.
Системи кріплення, включаючи кріплення поперечних колон, жорсткі балки та вставні пластини для фіксації колон у стабільну тривимірну раму.
Високоміцні-болти, у тому числі фрикційні{2}}болти класу 10.9 і групи анкерних болтів, для з’єднань колон-до-фундаменту та-колон-колон за умов втомного навантаження.
Часті запитання
Чому варто вибрати ґратчасту колону замість суцільної сталевої?Відкритий каркас відсуває сталь від центроїда, збільшуючи радіус обертання та опір вигину, одночасно зменшуючи споживання матеріалу. Це економічне-рішення для високих колон і важких вантажів.
Як з’єднуються та захищаються ґратчасті колони?Стяжки і перетинки з'єднують зварюванням або болтами. Зовнішні та промислові колони зазвичай захищають гарячим-цинкуванням або системами епоксидного покриття для важких-навантажень, вибраними відповідно до атмосфери на місці.
Як проектуються та виготовляються ґратчасті колони?Конструкція відповідає нормам щодо сталевих конструкцій, таким як GB 50017, EN 1993-1-1 або AISC 360. Елементи виготовляються попередньо в цеху за допомогою різання з ЧПУ та автоматизованого зварювання, а потім збираються на місці за допомогою високоміцних болтів.
Чи ґратчасті колони дорожчі за H-колони?Виробнича робота на тонну зазвичай вища через індивідуальне різання, зварювання та підгонку. Однак менший тоннаж сталі та менші фундаменти можуть знизити загальну вартість встановлення високих або сильно навантажених конструкцій.
Чи можуть ґратчасті колони підтримувати мостові крани?так Гратчасті колони часто використовуються в-опорних рамах кранів, де кранові балки та системи кріплень з’єднані з колоною, щоб протистояти динамічним навантаженням і гальмівним силам рухомих кранів.
Які марки сталі використовуються для решітчастих колон?Загальні марки: Q235B і Q355B відповідно до GB/T 1591, S235JR і S355JR/J0/J2 відповідно до EN 10025-2, а також ASTM A36 або A572 клас 50. Вибір класу залежить від сили елемента, товщини та специфікації проекту.