Що таке конічна колона Н-прорізу?
Конічна колона H-перерізу – це побудований-конструкційний елемент, глибина перетинки якого поступово змінюється вздовж довжини. Переріз глибший у верхній частині, де він з’єднується з кроквою даху, і згинальний момент найбільший, і дрібніший у основі, де внутрішні зусилля менші. Завдяки тому, що матеріал відповідає зоні згинального-моменту, конічні колони зменшують споживання сталі та навантаження на фундамент портальних каркасних будівель. Конічні профілі неможливо виготовити шляхом гарячої прокатки, і зазвичай виготовляють шляхом нарізання листів до потрібної конусності та зварювання їх до фланців за допомогою автоматичного дугового зварювання під флюсом (SAW).
Чому фрейми порталу використовують стовпці-змінної глибини
Портальна рама – це одно-поверхова конструктивна система з колон і крокв, з’єднаних між собою жорсткими з’єднаннями, які передають згинальні моменти. Під навантаженнями від вітру, снігу та крана внутрішні сили вздовж елементів не є рівномірними: згинальний момент найбільший у колінному з’єднанні між колоною та кроквою та падає до основи колони, яка зазвичай розроблена як шпилькова опора. Конічна колона розміщує більшу секцію там, де момент високий, а меншу секцію там, де він низький, тому модуль секції відповідає кривій попиту.
Інструкції з проектування легких-портальних рам наведено в GB 51022-2015, тоді як загальна стійкість і конструкція елементів відповідають GB 50017-2017, EN 1993-1-1 або відповідним національним нормам. Конусність не є фіксованим правилом, а результатом огинаючої моменту, перевірки вигину елемента та деталей з’єднання.
Конічні проти однорідних H-стовпців
| Особливість | Уніфікований стовпець H-прорізу | Конічна H-колонка |
|---|---|---|
| Форма поперечного-перерізу | Фіксований перетин по довжині члена | Глибина змінюється відповідно до огинаючої-моменту |
| Моментна сумісність | Постійний розділ; матеріал недостатньо використовується в-зонах низького моменту | Біля коліна більше, біля основи менше; слідує діаграмі моментів |
| Використання матеріалу | Нижче використання в-регіонах із низьким стресом | Більш високий коефіцієнт використання; сталь розміщується там, де це необхідно |
| Власна-вага каркаса та основи | Важка рама, більші вимоги до фундаменту | Полегшена рама, зменшене навантаження на фундамент |
| Типові сценарії | Багатоповерхові-каркаси та важкі-будинки з великими крановими навантаженнями | Склади та майстерні з одно- та багато-прогоновими легкими портальними рамами |
Основні міркування щодо дизайну
Пропорції та стійкість перерізу
Глибина в коліні та в основі встановлюється конвертом моменту разом із перевірками стійкості. Для конічних елементів відношення глибини-до-товщини перетинів обмежено щодо локального вигинання: відповідно до GB 50017-2017 обмеження для перетинок I-перерізу становить 250 для сталі Q235, 200 для Q355 (Q345), 180 для Q390 і 170 для Q420; для європейської практики прогин пластини перевірено згідно з EN 1993-1-5. Пропорції фланця влаштовані таким чином, щоб забезпечити достатню бічній жорсткість, а стабільність поза площиною забезпечується обмеженням на стиснутому фланці та колінних опорах, де це необхідно.
З'єднання і деталізація
Жорсткі колінчасті з’єднання передають великі моменти, тому стикові зварні шви фланців у цих зонах мають досягати рівня провару та класу якості, які вимагаються проектом, підтверджені не-руйнівним контролем (NDT). Поперечні ребра жорсткості розміщуються на переходах секцій і в точках зосередженого навантаження, щоб запобігти локальному прогину та пошкодженню полотна. На кріпленій основі опорна плита та анкерні болти деталізовані для зменшеного базового моменту.
Сейсмічні міркування
У сейсмонебезпечних регіонах коефіцієнти стрункості елементів і відношення глибини-до-перетинки -до-товщини жорсткіші керівним сейсмічним кодом, щоб забезпечити пластичність рами. Конус колони не змінює цю вимогу; це впливає лише на місце розташування матеріалу.
Виготовлення конічних колон
Конусні H-колони виготовляються на замовлення, оскільки кожен проект має різну оболонку. Полотно розрізається-полум’яним або плазмовим-до конічного профілю на обладнанні з ЧПК, потім збирається з фланцевими пластинами в-пристосуванні та зварюється за допомогою автоматичного дугового зварювання під флюсом (SAW). Перевірка розмірів охоплює конусність профілю, площинність фланця, перпендикулярність перетинки та загальну прямолінійність. Зварні шви перевіряються візуально та за допомогою НК у необхідному співвідношенні, а підготовка поверхні відповідає стандарту ISO 8501-1 із системами покриття відповідно до ISO 12944 або цинкуванням відповідно до ISO 1461. Робочі креслення готуються на основі конструктивного проекту перед виготовленням.
Типові програми
Одно{0}}поверхові промислові цехи з великими прольотами без важких мостових кранів.
Складські та логістичні будівлі з широкими сітками колон і обмеженими внутрішніми кріпленнями.
Комерційні та громадські зали, такі як спортивні зали, виставкові зали, супермаркети та сільськогосподарські складські приміщення.
Часті запитання
Навіщо використовувати змінні-стовпці розділів замість однорідних-стовпців розділів?Оскільки згинальний момент у портальній рамі найвищий у коліні та найменший у закріпленої основи, конічна частина розміщує матеріал там, де найбільший попит. Це зменшує тоннаж сталі та власну-вагу рами, знижуючи витрати на фундамент, одночасно задовольняючи перевірки міцності та стійкості.
Коли не рекомендовано використовувати-змінні стовпці розділу?Там, де підвісні кранові або монорейкові системи вимагають, щоб зовнішній фланець залишався рівномірним і рівномірним по ширині, а також якщо з обох боків вказана однакова чиста висота, звичайним вибором є прямі однакові колони.
Чи можна гаряче{0}}катати конічні колони?Ні. Профілі зі змінною-глибиною H-не можна виготовляти звичайним гарячим прокатуванням; вони виготовляються шляхом відрізання полотна до конічного профілю та приварювання його до фланців автоматичним зварюванням під флюсом.
Як визначається розмір конуса?Інженером-конструктором із зони згинального{0}}моменту, перевірки вигинання та деталей з’єднання відповідно до GB 51022-2015, GB 50017-2017, EN 1993-1-1 або відповідного національного коду. Співвідношення глибини полотна до товщини обмежено щодо локального прогину відповідно до коду та марки сталі.
Які перевірки якості виконуються на конічних колонах?Розмірна перевірка профілю конусності та прямолінійності, візуальна та не-руйнівна перевірка зварювання, перевірка сертифіката матеріалу та перевірка готового продукту перед відправленням із нанесенням покриття відповідно до специфікацій ISO 8501-1 та ISO 12944. Перегляньте наш повний асортимент сталевих колон і балок для каркасних будівель.