Что такое стальная решетчатая колонна для поддержки раскопок?
Стальная решетчатая колонна — это сборный вертикальный элемент с открытой-решеткой, используемый в качестве основного несущего элемента-в системах крепления глубоких выемок. Обычно он состоит из четырех угловых поясов L-образной формы, соединенных через равные промежутки рейками или связующими стержнями, сваренных в цеху сварными швами с полным-проваром в местах стыков поясов и угловыми сварными швами в местах соединений шнуровок. Открытая конфигурация снижает собственный-вес, сохраняя при этом высокую жесткость, что делает ее предпочтительной временной вертикальной опорой для сложных котлованов.
Структурная композиция
Основные участники (аккорды):обычно четыре угла L-образной формы, образующие четыре угла колонны.
Обрешеточные пластины или планки для шнуровки:стальные элементы приварены через равные промежутки, так что все основные элементы действуют как единый грузо-сопротивляющийся блок.
Королевское-постовое или базовое соединение:заделка в арматурный каркас сваи или соединение с фундаментом для передачи нагрузок на колонну.
Типичные материалы
Колонны в основном изготавливаются из углеродистой конструкционной стали Q235B или низко-легированной высоко-стали Q355B (GB/T 1591). Для зарубежных проектов материалы, эквивалентные стандарту ASTM A36/A572 класса 50 или EN 10025-2 S235/S355, поставляются с сертификатами заводских испытаний.
Как решетчатые колонны работают в системе связей
При глубоких раскопках горизонтальному давлению земли и воды противостоит подпорная стенка (буронабивная свая, стенка в диафрагме или стенка из солдатских-свай). Это давление передается через стальные ригельные балки и внутренние стойки на решетчатые колонны, а вертикальные нагрузки от несущей системы и строительного оборудования передаются вниз через колонны на фундамент. В ямах глубиной более 10 м решетчатые колонны уменьшают длину горизонтальных стоек без раскосов и предотвращают коробление стоек; во время поэтапных раскопок они удерживают стойки и стены в расчетном положении, контролируя смещение и осадку. Те же элементы действуют как вертикальные опоры в конструкции сверху-вниз, когда плиты перекрытия и внутренние распорки возводятся, а земляные работы продолжаются внизу.
Решетчатые колонны против цельных стальных и бетонных колонн
| Фактор | Стальная решетчатая колонна | Цельная стальная колонна | Железобетонная колонна |
|---|---|---|---|
| Сгибание и стабильность | Superior: большой радиус вращения, низкая гибкость. | Умеренный: слабый-риск потери устойчивости по оси для длинных элементов. | Высокая жесткость, но P-дельта-эффект от собственного-веса |
| Собственный-вес и нагрузка на фундамент | Самый низкий: легкий, подходит для мягких почв. | Умеренный | Высокий: дифференциальный расчетный риск |
| Период строительства | Самый быстрый:-создается автоматически, поддерживает методы сверху-вниз. | Умеренный: сварка на месте и неразрушающий контроль соединений. | Самый медленный: опалубка и время отверждения |
| Удаление и повторное использование | Отлично: легко разрезать, вынимать и повторно использовать в разных проектах. | Хорошо: стоимость лома | Плохо: требуется снос и транспортировка |
Критерии выбора
По глубине раскопок
Для неглубоких ям обычно достаточно стандартных четырех-угловых колонн из Q235B. Для более глубоких ям требуются увеличенные секции с оптимизированной гибкостью и, если глубина превышает определенную, высокопрочные колонны Q355B-. Пороговые значения глубины зависят от-проекта и подтверждены проектом.
По опорной нагрузке
В обычных ямах простой планировки и с меньшими нагрузками используются стандартные четырех-угловые колонны. Для проектов со средней-до-высокой нагрузкой с большими пролетами и многоуровневыми переходами-потребуются обновленные характеристики основных поясов, а для сверх-глубоких ям с очень высокими нагрузками на стойки требуются специальные усиленные конфигурации.
По геологическим условиям
Стабильная твердая почва или камень позволяют использовать стандартные конфигурации с обычной анти-коррозионной обработкой. Для мягких почв и прибрежных засоленных территорий требуется материал Q355B с улучшенной защитой от коррозии, такой как горячее-оцинкование погружением (ISO 1461) или система сверхпрочного-покрытия согласно ISO 12944.
По технологии строительства
Обычные проекты с открытым-открытым-вырезом снизу соответствуют стандартным спецификациям. В конструкции сверху-вниз используются более-прочные колонны из ударопрочной-стали, такой как Q355C/D или S355J2, поскольку колонны одновременно несут постоянные и временные нагрузки.
Вертикальность колонны контролируется во время установки с помощью тахеометра с типичным приемочным отклонением не более 1/200 высоты колонны в соответствии с практикой приемки качества GB 50202; руководящий лимит для каждого проекта должен быть подтвержден в соответствии со спецификацией контракта.
Изготовление, контроль качества и доставка
Решетчатые колонны изготавливаются с помощью резки на станке с ЧПУ, автоматической сварки под флюсом и сварки в среде CO2 и производятся в соответствии с системой качества, охватывающей проверку сырья, сварку, проверку размеров, обработку поверхности и окончательную проверку. Каждая поставка сопровождается документацией, включая сертификаты заводских испытаний, спецификации процедур сварки, квалификацию сварщиков, отчеты неразрушающего контроля (UT, MT, PT) и отчеты о проверке размеров. Допуски при изготовлении соответствуют ISO 13920, обычно класс B, а стыки хорд расположены в шахматном порядке для снижения концентрации напряжений. Колонны поставляются в защищенных связках с прокладками между поясами, защищенными от коррозии-обвязками и маркированными стальными ящиками для болтов и небольшого соединительного оборудования.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между колоннами со шнуровкой и колоннами из обрешетки?Шнуровочные стержни представляют собой диагональные элементы, образующие треугольные системы, обеспечивающие свободный путь нагрузки и минимальную деформацию сдвига, что соответствует более тяжелым нагрузкам и более широкому расстоянию между поясами. Обрешеточные пластины представляют собой поперечные пластины, жестко соединенные с поясами, придающие правильный вид и более простые в изготовлении; поскольку они допускают большую сдвиговую деформацию, при расчете виртуальной- оси необходимо учитывать эквивалентный коэффициент гибкости.
Когда следует использовать решетчатые колонны вместо колонн со сплошным-перегородчатым H-сечением?Решетчатые колонны предпочтительнее использовать при больших пролетах, значительной высоте, значительных боковых нагрузках или тяжелых крановых нагрузках, когда сплошные-секции стенки станут неэкономично большими. Сплошные-перегородчатые H-профили подходят для обычных зданий малого---среднего размера с меньшими нагрузками или ограниченным пространством, где важны более простое изготовление и детализация соединений.
Можно ли настроить решетчатые колонны для нестандартной схемы раскопок?Да. Высоту колонны,-размер поперечного сечения, углы основных поясов, расстояние между шнурками и степень защиты от-коррозии – все это можно отрегулировать в соответствии с проектом, при этом конструкция соответствует требованиям AISC 360 или EN 1993-1-1 (Еврокод 3), как указано.
Подходят ли решетчатые колонны для мягкого грунта и прибрежных условий?Да. Их небольшой собственный-вес снижает дополнительное давление на мягкие несущие пласты и помогает контролировать дифференциальную осадку. В сочетании с материалом Q355B и улучшенной защитой от коррозии они устойчивы к коррозии, вызванной солевыми брызгами-в прибрежных зонах.
Предоставляете ли вы техническую поддержку проектам раскопок за рубежом?Да. Поддержка включает в себя предварительную оптимизацию схемы, проверку чертежей, руководство по параметрам установки и удаленную техническую координацию строительной бригады, а также полную документацию по качеству для приемки на месте.