Фасонна конструкційна сталева колона

Ці фасонні конструкційні сталеві колони виготовляються на основі будівельних креслень, фактичних планів майданчика та конкретних вимог до несучої здатності. Використовуючи в якості сировини конструкційні сталеві профілі та сталеві пластини національного стандарту, вони проходять серію індивідуальних процесів, включаючи різання, згинання, зрощення та зварювання, випрямлення, кріплення опорних плит і вставних пластин, обробку отворів і антикорозійну обробку поверхні, щоб створити нестандартні несучі колони унікальної форми.

Визначення та конфігурація продукту

I. Визначення продукту

1. Основне визначення

Фасонна конструкційна сталева колона відноситься до вертикальної несучої сталевої деталі з поперечним перерізом, який виходить за межі стандартних категорій прямокутних, круглих або звичайних двотаврових балок. Ці колони виготовляються шляхом зварювання разом кількох сталевих пластинчастих елементів, структурних секцій та/або сталевих труб. Вони в основному використовуються в таких сферах застосування, як кути будівель, приховані стінові колони, архітектурні елементи, великі прольоти та каркаси житлових або громадських будівель, збалансовуючи вимоги до несучої навантаження з архітектурними просторовими та естетичними потребами.

2. Загальні перехресні класифікації

Г-подібна (кутова колона): призначена для побудови кутів; складається з двох елементів; прилягає врівень зі стінами, не виступаючи у внутрішній простір.

Т-подібна (краєва колона): використовується в середині стін або вздовж коридорів; складається з трьох елементів; забезпечує збалансований розподіл навантаження.

Хрестоподібна (центральна колона): використовується як основна колона всередині будівлі; має чотири симетричні елементи; забезпечує високу стійкість до бічних навантажень і сейсмічні властивості.

Z-подібні, ромбоподібні та багатоелементні ґратчасті колони: призначені для складних поверхових планів, великих прольотів і консольних конструкцій.

Композитні фасонні колони: сформовані шляхом зрощування квадратних або круглих труб із Т-подібним профілем або двотавровими балками; основний вибір для висотних і великих навантажень. ·Нестандартні колони змінного перетину / Вигнуті: Призначені для архітектурного оформлення фасадів і вигнутих навісних стін; діаметр або ширина колони змінюється по довжині.

3. Матеріали та застосування

·Основні матеріали: Q235B, Q355B (типові проекти); Низькотемпературні/високі сейсмічні застосування: Q355NL, Q355GJ.

·Основні характеристики: стрункі ніжки колон, приховані всередині стін, високий рівень використання простору, висока жорсткість з’єднань і гнучкий стиль.

II. Стандартний пакет конфігурації

(I) Тіло стовпця

1. Основні профілі ніг: квадратні/круглі порожнисті профілі, Т-подібні профілі, Н-профілі або товсті сталеві пластини, зібрані та зварені на основі конструкції поперечного перерізу; стандартна товщина ніжки 8-50 мм; відношення висоти до товщини ніжки ≤ 4 (ліміт коду).

2. Внутрішня система жорсткості

oПоперечні кільця/пластини жорсткості: запобігають локальному вигину; відстань визначається проектом навантаження.

o Вертикальні ребра жорсткості: зосереджені на з’єднаннях з кількома ланками та в зонах з’єднання балок і колон для розподілу напруги.

3. Сегментна структура зрощування: наддовгі колони, виготовлені сегментами; кругові стикові зварні шви (зварні шви I ступеня зі 100% ультразвуковим контролем); заводська попередня збірка з подальшим зварюванням на місці.

(II) Аксесуари для кінцевих з’єднань

1. Опорна плита колони (нижній кінець): квадратна або спеціальна сталева пластина товщиною 16–60 мм; включає анкерні болти (М20–М64), ребра жорсткості та анкерні пластини для кріплення до бетонної основи.

2. Верхня пластина колони / кінцева пластина (верхній кінець): плоска торцева пластина, скошена кінцева пластина або спеціальна фланцева пластина; має попередньо просвердлені отвори під болти або зварні фаски для з’єднання з колонами верхнього рівня або сталевими балками.

3. Торцева пластина: ущільнює верхню та нижню частини колони, щоб запобігти проникненню води та сміття; повністю зварений для повної герметичності.

(III) Суглобові аксесуари

1. Консольні/косинні плити: консольні кронштейни або з’єднувальні пластини, приварені до боків нестандартної колони для підтримки сталевих балок, ферм або скріплень. 2. Кільцеві або бічні з’єднувальні пластини розташовані вздовж зовнішніх країв ніг колони, вміщуючи багатонаправлені з’єднання сталевих балок і кріплення каркасу навісної стіни.

3. Зрізні шпильки призначені для бетонних або заповнених бетоном колон із сталевих труб спеціальної форми, що посилює композиційну дію між сталлю та бетоном.

(IV) Захист від корозії, покриття та захисні заходи

1. Видалення іржі: дробеструйна або піскоструминна обробка поверхні до рівня Sa2,5.

2. Система покриття

o Стандартний захист від корозії: епоксидна цинк-ґрунтовка + проміжне покриття + верхнє покриття; загальна товщина сухої плівки: 80–160 мкм.

o Середовища з високою корозією (прибережні/хімічні): гаряче цинкування; товщина цинкового покриття ≥ 85 мкм.

3. Вогнезахист: Нанесення вогнетривких покриттів (тонкоплівкових або товстоплівкових типів) у приміщеннях з вимогами пожежної безпеки.

(V) Витратні матеріали для встановлення

· З’єднувальні болти: стандартні болти та високоміцні болти класу 8,8/10,9 (для з’єднань балок і колон).

· Зварювальні матеріали: зварювальний дріт і електроди, сумісні з основним металом.

· Компоненти позиціонування, тимчасові з’єднувальні пластини та підйомні проушини (попередньо встановлені на заводі).

(VI) Композитні та похідні конфігурації

1. Заповнена бетоном колона зі сталевих труб спеціальної форми: корпус колони має попередньо сформовані цементаційні та вентиляційні отвори; заливка на місці бетону C30/C40/C50 значно підвищує несучу здатність.

2. Колона спеціальної форми з бетонним кожухом: поздовжня арматура та стремена розташовані на зовнішній стороні ніг колони, після чого йде опалубка та бетонне лиття; забезпечує вогнестійкість, непроникність і підвищену жорсткість.

3. Гратчаста колона спеціальної форми: Збірка кількох сталевих секцій з обрешітками або шнурівками; розроблений для легких і великих прольотів.

III. Повний список доставки

1. Основний корпус сталевої колони спеціальної форми (включаючи ребра жорсткості, торцеві пластини та підйомні проушини);

2. Опорні плити, верхні плити, фланцеві пластини та відповідні ребра жорсткості;

3. Анкерні болти, конструкційні болти та прокладки;

4. Корпуси, з'єднувальні пластини та наконечники;

5. Готові компоненти з повним покриттям або оцинковкою;

6. Сертифікати відповідності продукції, специфікації матеріалів, звіти про перевірку зварних швів і записи про перевірку розмірів.

IV. Ключові відмінності від звичайних круглих/квадратних колон

· Поперечний розріз: Нестандартний багатогранний композитний розріз; прилягає врівень зі стінами без виступаючих кутів; круглі/квадратні колони мають стандартний суцільний поперечний переріз.

· Конфігурація: багатонаправлені з’єднувальні пластини та кілька наборів ребер жорсткості входять у стандартну комплектацію колон спеціальної форми; круглі колони зазвичай використовують прості торцеві пластини та опорні плити.

· Застосування: колони спеціальної форми врівноважують архітектурні просторові вимоги з несучою конструкцією; круглі колони віддають перевагу осьовому навантаженню, опору крученню та низькому опору вітру.

Основні переваги

1. Гнучка геометрія: фігурні конструкційні сталеві колони можна налаштувати в будь-яку нестандартну форму, ідеально підходячи до складних архітектурних конструкцій і кутових розташувань.

2. Точне несіння: конструкції оптимізовані відповідно до конкретних вимог щодо ексцентричного навантаження, бічних сил і несіння навантажень у спеціальних точках з’єднання.

3. Просторова адаптація: підходить для сценаріїв, де неможливо встановити звичайні колони, наприклад, у вузьких місцях, незручних кутах і рівнях підлоги в шаховому порядку.

4. Монолітна конструкція: виготовлена ​​як єдине ціле на заводі, що забезпечує структурну цілісність, високу жорсткість і чудову стабільність.

5. Налаштування за вимогою: матеріали, розміри, висота та з’єднувальні аксесуари можуть бути адаптовані до конкретних креслень.

6. Універсальне застосування: ідеально підходить для нестандартних фабричних каркасів, муніципальних сталевих конструкцій, мезонінних конструкцій, опор обладнання та спеціальних колон для архітектурних особливостей.

Диференціація основних моментів

I. Переваги архітектурного простору

1. Вирівнюється з макетами стін; відсутність виступаючих внутрішніх колон. L-подібні, Т-подібні та хрестоподібні колони сидять врівень зі зрізними стінами або кутами стін, що заповнюють, усуваючи виступи, які споживають корисну площу підлоги. Навпаки, круглі труби, двотаврові та квадратні труби виступають із поверхні стіни, заважаючи планам поверху та розстановці меблів; фасонні колони є кращим вибором для житлових і панельних громадських будівель.

2. Пристосовується до неправильних архітектурних форм. Здатність формувати вигнуті, кутові, змінного перерізу та багатокутні композитні колони, легко полегшуючи вигнуті навісні стіни, унікальні фасади та консольні кутові конструкції. Стандартні круглі, квадратні та двотаврові секції є фіксованими, що робить вартість модифікації їх у спеціальні форми надзвичайно високою.

3. Оптимальне використання простору. Вмонтовані в стіну, зберігаючи еквівалентну несучу здатність, ці колони економлять корисну площу, пропонуючи явну перевагу для забудовників у зменшенні розподілу «загальних зон» (співвідношення спільного простору).

II. Переваги конструктивних характеристик

1. Розподіл навантаження в різних напрямках. Сумісний із хрестоподібними макетами, де сходяться кілька балок, і з багатоканальними складовими поперечними перерізами; первинні балки, вторинні балки та діагональні розкоси можуть з’єднуватися з усіма чотирма сторонами. Несучі характеристики на з’єднаннях балок і колон перевершують показники простих круглих або квадратних колон. Хоча круглі труби дозволяють з’єднувати балки на 360°, їх важко вмонтувати у внутрішні стіни; Двутаврові балки обмежені двома ортогональними напрямками з'єднання (сильна і слабка осі).

2. Сильна сейсмічна цілісність: має багатогранну композитну сталеву пластину з щільними внутрішніми ребрами жорсткості. У поєднанні з монолитним або збірним бетоном він утворює інтегровану сталебетонну конструкцію, що забезпечує високу поперечну жорсткість і відмінний опір зсуву, що забезпечує явні переваги в зонах високої сейсмічної інтенсивності.

3. Гнучкий поперечний переріз і товщина стінки: дозволяє локально регулювати товщину плити або ширину гілки для оптимізації конструктивних характеристик на основі змінних вертикальних навантажень по висоті колони; навпаки, круглі або квадратні порожнисті секції вимагають заміни всього елемента, щоб змінити діаметр, що призводить до вищих витрат на модифікацію.

III. Відмінності конструкції та інтеграції

1. Повна інтеграція зі збірними та монолитними системами: гілки колони можна вмонтувати в стіни з попередньо встановленими арматурними або зрізними шпильками, що дозволяє безпосередньо заливати бетон для формування композитної колони. Це забезпечує набагато більшу універсальність, ніж звичайні системи сталевих колон (наприклад, заповнені бетоном сталеві труби або залізобетон).

2. Деталізація з’єднань на вимогу: пластини вушок і кронштейни можна зварити саме там, де з’єднуються балки, без обмежень через форму поперечного перерізу колони; круглі або квадратні секції вимагають більш складної обробки, наприклад встановлення затискних хомутів або вирізання отворів.

3. Гнучка сегментація: забезпечує легкий перехід діаметра між високим і низьким рівнями для адаптації до різного навантаження на підлогу; Розміри поперечного перерізу можна регулювати поверх за поверхом без необхідності змінювати специфікації основних матеріалів для всієї колони.

IV. Естетичні переваги та переваги застосування

1. Прихована конструкція: колона прихована всередині стіни, що призводить до чистого зовнішнього фасаду без відкритої сталевої конструкції; круглі та квадратні колони зазвичай відкриті — часто використовуються в ландшафтних об’єктах або на стадіонах — і їх неможливо приховати.

2. Неперевершені кути та унікальна геометрія: ідеально підходить для кутів будівель, країв світлових колодязів і нерегулярних місць розташування сходів, де лише L-подібні колони підходять до макета; звичайні типи стовпців часто не підходять для цих конфігурацій.

V. Порівняння вартості та життєвого циклу

Сильні сторони

Житлові та збірні проекти зрізних стін: економія праці та матеріалів на будівельних роботах (штукатурка та вторинні конструктивні елементи), що призводить до зниження загальних витрат; усуває потребу в дорогому індивідуальному обшивці або декоративному корпусі для складних форм.

Слабкі сторони

Окремі зовнішні колони або відкриті майданчики з великим прольотом: витрати на матеріали та виготовлення вищі, ніж у круглих порожнистих секцій, що робить їх менш економічними в цих конкретних застосуваннях.

VI. Точне позиціонування та диференціація конкуруючих продуктів

· Сталеві колони Н-профілю: Стандартні каркаси, відкриті промислові установки;

· Колони круглого порожнистого перерізу (CHS): великопролітні майданчики, колони, що височіють, зовнішні ландшафтні конструкції;

· Колони прямокутного порожнистого профілю (КПП): звичайні дрібні каркаси, прості опори;

· Сталеві колони спеціальної форми: збірні житлові блоки, конструкції зрізних стін, нерегулярні архітектурні конструкції, приховані кутові колони.

Процес виготовлення фасонних конструкційних сталевих колон

I. Розкрій матеріалу

1. Перевірити якість матеріалу при доставці пластини; розрівняти та вирівняти сталеві пластини Q235B/Q355B.

2. Вирізати компоненти (головні/допоміжні фланцеві пластини, ребра жорсткості, опорні пластини, з’єднувальні пластини) за розробленими розмірами за допомогою верстатів полум’яного чи плазмового різання з ЧПУ; одночасно виконати скошування країв.

3. Врахувати усадку шва; використовувати шаблони для розмітки та вирізання нестандартних або нестандартних деталей.

II. Попередня обробка компонентів

Відшліфувати кромки і кути дрібних деталей (ребра жорсткості, сполучні пластини) для видалення задирок; позначте лінії компонування на деталях, які потребують вбудованих зрізних шпильок.

III. Складання та формування зажимних пристосувань (основний процес)

1. Встановіть спеціалізовані монтажні пристосування/кріплення; установіть базові точки позиціонування на основі типу поперечного перерізу (L, T, хрестоподібний або багатокутний).

2. Розташуйте основні фланцеві пластини та закріпіть їх затискачами; контролювати відстань між фланцями, вертикальність і розміри поперечного перерізу.

3. Пошарово встановити внутрішні поперечні ребра жорсткості та вертикальні ребра в порожнину; тимчасово закріпіть прихватними швами.

Зібрати неправильні колони змінного перетину в сегменти; попередньо змонтуйте перехідні секції (різної ширини) окремо.

IV. Основне зварювання

1. Виконайте багатопрохідне зварювання з повним проплавленням на основних швах за допомогою зварювання під флюсом (SAW) або зварювання в захисному газі CO2.

2. Надайте пріоритет електрошлаковому зварюванню внутрішніх закритих ребер.

3. Віднести зварні шви в зонах з'єднання балок до І класу; позначити готові зварні шви для подальшого неруйнівного контролю (NDT).

V. Корекція після зварювання

Правильне скручування та бічний вигин, спричинений зварюванням, за допомогою комбінації полум’яного нагріву та механічного інструменту; контроль прямолінійності колони та геометричних допусків поперечного перерізу; усунення деформації, викликаної зварювальними напругами.

VI. Кінцева обробка

Обробіть обидва кінці колони за допомогою торцевого фрезерування або розточування підлоги для забезпечення площинності та перпендикулярності; для фланцевих колон, отворів під машинні болти та цапфових з’єднань (шпунків). VII. Збірка та зварювання навісного обладнання

1. Зберіть та приваріть опорні плити та верхні плити спеціальної форми до валу колони; повністю приваріть відповідні ребра жорсткості до опорних плит.

2. Розташуйте та приваріть зовнішні кронштейни, пластини вушок і з’єднувальні пластини для первинних і вторинних балок відповідно до координат креслення.

3. Підйомні проушини цехового зварювання.

VIII. Бурові роботи

Використовуйте свердлильні верстати з ЧПК для свердління отворів під високоміцні болти та анкерні болти, гарантуючи, що точність отворів відповідає стандартам.

IX. Неруйнівний контроль (NDT)

Виконайте 100% ультразвуковий контроль (UT) зварних швів класу I; проводити вибіркові перевірки зварних швів класу II відповідно до специфікацій; переробити та повторно перевірити будь-які невідповідні зварні шви.

X. Видалення іржі та захист від корозії

Виконайте загальну дробеструйну обробку до ступеня Sa2,5; нанесіть стандартну епоксидну ґрунтовку, проміжне покриття та верхнє покриття; нанести вогнезахисне покриття у визначених протипожежних зонах; застосовуйте гаряче цинкування, якщо цього вимагають умови навколишнього середовища.

XI. Маркування, перевірка та складування

Позначте компоненти номерами осей, рівнями підлоги та орієнтацією установки; проводити комплексні перевірки розмірів, зварних швів і захисту від корозії; видати документацію щодо якості та упаковку для відвантаження.

XII. Спеціалізовані процеси для унікальних/формованих колон

1. Вигнуті фасонні колони змінного перерізу: сформуйте вигнуті пластини за допомогою згинальних пристосувань; виконайте пробне складання сегментами перед остаточним зварюванням.

2. Фасонні колони із залізобетону: попередньо встановіть зрізні шпильки на зовнішній частині колони; резервні отвори для заливки і вентиляції.

3. Багаточленні ґратчасті фасонні колони: Зберіть основні елементи з обрешітками або шнурівками в сегменти; відправляти сегментами для збирання на місці.

XIII. Коротке порівняння: профільовані сталеві колони та колони круглого порожнистого профілю (CHS)

1. Колони CHS: прокатка листа з подальшим зварюванням по окружному шву; Фасонні колони: збірка з декількох пластин, формування на основі зажимних пристосувань і численні ребра жорсткості.

2. СТС колони: просте торцеве обточування; Фасонні колони: кілька торцевих поверхонь неправильної форми, які вимагають значного фрезерування торцевих сторін.

Ключові параметри продуктивності

I. Геометричні параметри

1. Загальні форми поперечного перерізу: L-подібні, Т-подібні, хрестоподібні, багатокутні композитні та вигнуті колони змінного перерізу; товщина фланця/перегородки: 8–60 мм; ширина однієї гілки: 100–600 мм.

2. Допуски готової продукції

· Прямолінійність колони: ≤L/1000;

· Відхилення розмірів поперечного перерізу: ±2–3 мм;

· Перпендикулярність торця: ≤1/10 товщини кінцівки.

3. Односегментна довжина: стандартна 9 м/12 м; сегментоване зрощення, що використовується для дуже високих колон.

II. Механічні параметри матеріалу

Основні матеріали: Q235B, Q355B.

Примітка: Q355NL рекомендовано для проектів із низькими температурами з кваліфікованими показниками впливу при низьких температурах.

III. Ключові структурні характеристики

1. Характеристики жорсткості: багатолімбовий композитний перетин; моменти інерції в напрямках X і Y можна гнучко регулювати, змінюючи ширину кінцівки і товщину пластини; вищий опір поперечним перерізам і зсуву в порівнянні зі стандартними квадратними порожнистими профілями (SHS) або двотавровими балками; підходить для інтеграції зі зсувними стінами.

2. Сейсмічні характеристики: має внутрішні поздовжні та поперечні ребра жорсткості; висока жорсткість суглобів; дуже підходить для зон високої сейсмічної інтенсивності; можна залити в бетон для формування сталевих залізобетонних колон, більш ніж удвічі збільшуючи несучу здатність.

3. Адаптивність: допускає локальні варіації товщини стінок і ширини кінцівок; переріз можна регулювати по висоті колони за потреби; пропонує значні економічні переваги для конструкцій з більшим навантаженням на верхні поверхи та меншим навантаженням на нижні поверхи.

4. Стійкість до вітру: немає впливу, якщо вбудовано в стіни (вітрове навантаження незначне); для відкритих нестандартних колон опір вітру вище, ніж у круглих труб, але нижчий, ніж у двотаврових балок.

IV. Параметри якості зварного шва

1. З’єднання балок і колон і первинні зварні шви: зварні шви I ступеня; 100% ультразвуковий контроль (УЗД).

2. Вторинні реберні зварні шви: зварні шви II ступеня; 20% вибіркова перевірка через UT; Механічні властивості зварного шва відповідають або перевищують властивості основного металу.

V. Антикорозійні та протипожежні характеристики

1. Рівень видалення іржі: загальна дробеструйна обробка до Sa2,5;

2. Стандартне покриття: епоксидна ґрунтовка з вмістом цинку + епоксидне слюдяне проміжне покриття з оксиду заліза + верхнє покриття; загальна товщина сухої плівки: 80–160 мкм;

3. Прибережна антикорозія: гаряче цинкування ≥85 мкм;

4. Вогнезахист: рейтинг вогнестійкості протягом 1–3 годин із використанням сумісних тонкоплівкових або товстошарових розбухаючих вогнезахисних покриттів.

VI. Технічні характеристики підключення

1. Опорна плита колони: пластина нестандартної форми (16–60 мм завтовшки) з анкерними болтами M20–M64;

2. З'єднання балки з колоною: високоміцні болти класу 8,8/10,9;

3. Сталебетонна композитна колона: зрізні шпильки Φ19 приварені до зовнішньої частини колони для підвищення міцності зв’язку між сталлю та бетоном.

VII. Додаткові технічні умови для сталебетонних профільних колон

Бетонна оболонка (внутрішня/зовнішня): зазвичай марки C30, C40 або C50; Корпус колони містить попередньо сформовані отвори для цементування та вентиляції.

VIII. Як відрізнити три типи продукту?

· Колона круглого порожнистого профілю (CHS): ізотропні властивості, низький опір вітру, підходить для відкритих довгопролітних конструкцій;

· Сталь Н-профілю: різні сильні та слабкі осі, стандартні для промислових заводських рам;

· Фасонна конструкційна сталева колона: гнучкий поперечний переріз, прихована всередині стін, регульована двонаправлена ​​жорсткість, спеціалізована для збірного житлового будівництва.