Что такое стальная коробчатая колонна?
Стальная коробчатая колонна представляет собой закрытую полую секцию, образованную путем сварки четырех стальных пластин в квадратную или прямоугольную трубу или поставляемую непосредственно в виде готовой квадратной/прямоугольной полой секции. Закрытая геометрия распределяет материал далеко от центроида, что придает колонне большие моменты инерции относительно обеих главных осей. Таким образом, коробчатые колонны обеспечивают равномерную прочность и жесткость в обоих горизонтальных направлениях, высокое сопротивление кручению и хорошую местную устойчивость, что делает их распространенными в высотных-высотных зданиях, длиннопролетных-конструкциях, опорах мостов и тяжелых промышленных каркасах, где требования к двухосному изгибу, кручению или сейсмичности являются значительными.
Что такое стальная колонна H-образной формы?
Стальная колонна H-образной формы — это открытая широкая-полка, изготовленная методом горячей прокатки или сваркой трех пластин в H-профиль. Широкие полки принимают на себя большую часть изгиба вокруг прочной оси, в то время как полотно сопротивляется сдвигу. H-профили высоко стандартизированы, легко доступны и экономичны, и они являются секциями колонн по умолчанию для большинства промышленных предприятий, складов и зданий малой и средней этажности, где основным действием является осевое сжатие в сочетании с сильным-осевым изгибом.
Поперечное-сечение и механическое сравнение
| Свойство | Коробчатая колонка | H-образная колонна |
|---|---|---|
| Поперечное-сечение | Закрытое квадратное или прямоугольное полое сечение. | Открытое двутавровое сечение с перегородкой и двумя фланцами |
| Осевая мощность | Высокий, с большими моментами инерции по обеим осям. | Немного ниже для той же области из-за более слабой малой оси. |
| Сопротивление скручиванию | Очень высокий; закрытая секция устойчива к скручиванию и деформации | Низкий; открытые секции склонны к скручиванию и деформации |
| Двухосный изгиб | Равномерное и превосходное по обеим главным осям | Хорошо по сильной оси, ограничено по слабой оси |
| Локальная стабильность | Сильный; закрытая трубка противостоит местному короблению | Тонкая стенка и широкие полки требуют проверки жесткости и контроля гибкости. |
Изготовление и сравнение затрат
| Аспект | Коробчатая колонка | H-образная колонна |
|---|---|---|
| Производство | Магазины-свариваются из листов или поставляются в виде готовых полых профилей; четыре продольных сварных шва требуют строгого контроля качества | Горячекатаные-стандартные профили высокой доступности или сварные-профили |
| Изготовление работ | Более высокий объем сварки, припуски на сварку и стоимость контроля | Упрощенная резка, сверление и сращивание; меньший объем сварки |
| Стоимость позиции | Более высокая стоимость единицы продукции оправдана в высоких, тяжелых или специальных конструкциях. | Более низкая стоимость единицы продукции; вообще самый экономичный для обычных рамок |
| Кастомизация | Размеры и толщина стенок могут быть скорректированы в соответствии с требованиями дизайна. | Стандартные разделы охватывают большинство потребностей; Встроенные-разделы повышают гибкость |
Как выбрать между прямоугольными и H-образными колоннами
Выбирайте H-образные колонны для стандартных промышленных предприятий, складов, много-этажных коммерческих и жилых зданий, а также мостов, где нагрузки преимущественно осевые с сильным-осевым изгибом и где скорость строительства и бюджет доминируют.
Выбирайте прямоугольные колонны для высотных-высотных и сверхвысотных зданий, пространственных конструкций с большими-пролетами, таких как терминалы аэропортов и выставочные центры, а также для предприятий тяжелой промышленности, где при проектировании применяются строгие требования к двухосному изгибу, кручению или сейсмичности.
Выбирайте прямоугольные колонны там, где требуется высокая общая жесткость для контроля бокового сноса или где колонна будет оставаться видимой, а чистый, закрытый профиль предпочтителен по архитектурным соображениям.
Если конструкция определяется устойчивостью к продольному изгибу или прогибу, а не чистой прочностью, прежде чем платить надбавку, убедитесь, что более прочная или большая секция действительно улучшает критическое предельное состояние.
Для обоих типов секций классы материалов соответствуют действующим спецификациям: обычно выбираются Q235B и Q355B в соответствии с GB/T 1591, S235JR и S355JR/J0/J2 в соответствии с EN 10025-2, а также ASTM A36 или A572, класс 50, при проектировании, выполненном в соответствии с GB 50017, EN 1993-1-1 или AISC. 360. GNEE поставляет как коробчатые колонны, так и H-образные колонны с рабочими чертежами, неразрушающим контролем и защитой поверхности в соответствии со спецификацией проекта.
Часто задаваемые вопросы
Какая колонна прочнее на кручение, коробчатая или H-образная?Столбец коробки. Его закрытое поперечное-сечение обеспечивает жесткость на кручение намного выше, чем у открытого H-образного сечения, которое скручивается и деформируется под действием крутящих моментов.
Почему прямоугольные колонны предпочтительнее в высотных-зданиях?Они обеспечивают равномерную прочность и жесткость по обеим осям, высокое сопротивление кручению и высокую местную устойчивость, что позволяет выдерживать большие осевые нагрузки и контролировать боковой снос высотных зданий.
H-образные колонны дешевле прямоугольных?В целом да, поскольку горячекатаные-двутавровые профили-изготавливаются массово-и требуют меньше трудозатрат на изготовление. Коробчатые колонны становятся экономически-эффективными, если их превосходная механика снижает общий тоннаж стали или глубину конструкции.
Как коробчатые колонны защищены от коррозии и огня?Для защиты от коррозии используются такие системы покрытий, как-грунтовка с высоким содержанием цинка и верхнее покрытие, или горячее-оцинкование. Противопожарная защита соответствует строительным нормам, обычно это вспучивающиеся покрытия или огнестойкая -оболочка из плит с требуемым классом огнестойкости.
Можно ли комбинировать коробчатые колонны с бетоном?Да. Стальные трубы, заполненные бетоном,-и стальные-композитные колонны сочетают в себе герметичность короба и способность бетона к сжатию, увеличивая как несущую способность, так и огнестойкость.
Какие стандарты регулируют конструкцию коробчатых и H-колонн?Конструкция обычно соответствует GB 50017, EN 1993-1-1 или AISC 360, материал соответствует GB/T 1591, EN 10025-2 или ASTM A36/A572, а изготовление соответствует EN 1090-2, где это применимо.