Кръгла куха стоманена тръбна колона

Тези колони се отличават с гладък, прав цилиндричен профил и пръстеновидно напречно сечение, което осигурява равномерно разпределение на натоварването и превъзходна аксиална товароносимост. Те ефективно пренасят товари от надстройката към основата и са подходящи за вертикална опора в различни приложения, включително леки и тежки стоманени конструкции, ландшафтна архитектура, стадиони, алеи, промишлени предприятия и сглобяеми сгради. Те се доставят в комплект с необходимите свързващи компоненти като основни плочи, усилващи плочи, свързващи плочи и високоякостни болтове.

Дефиниция и конфигурация на продукта

I. Основна дефиниция на кръгли тръбни колони

Кръглата куха стоманена тръбна колона е вертикален носещ компонент с кухо, кръгло напречно сечение. Основно конструирани от безшевни или заварени кръгли стоманени тръби, тези колони се използват широко в сгради със стоманени конструкции, общински проекти, мостове и стадиони, където основно издържат на аксиална компресия, моменти на огъване и моменти на усукване.

1. Основни атрибути

Материал: Предимно въглеродна структурна стомана и нисколегирана стомана; галванизирани покрития, антикорозионни покрития или неръждаема стомана се предлагат за външна или корозивна среда.

Cross-sectional Characteristics: Defined by outer diameter (D) and wall thickness (t); кухата кръгла форма осигурява равномерно разпределение на натоварването във всички посоки, отлична якост на усукване и натиск и минимална концентрация на напрежение.

Производствен процес: Предлага се като безшевни тръбни колони (интегрално валцувани, предлагащи висока товароносимост) или заварени тръбни колони (формирани чрез валцуване и заваряване на стоманени плочи, предлагащи по-ниски разходи).

2. Ключови сценарии за приложение

Основни тръби за свръхвисоки сгради, места с големи разстояния (изложбени центрове/стадиони), високоскоростни железопътни гари, навеси, промишлени предприятия, стълбове на мостове, общински парапети, ландшафтни колони и т.н. 3. Основна спецификационна нотация

Стандартна нотация: φ външен диаметър × дебелина на стената × дължина; например φ219 × 8 × 6000 (външен диаметър 219 mm, дебелина на стената 8 mm, дължина на колоната 6 m).

II. Конфигурация на монтаж на колона с кръгла куха секция (CHS).

Пълна система, включваща основното тяло на колоната с кръгла куха стоманена тръба, горни и долни крайни връзки, свързващи аксесоари и спомагателни компоненти. Той е категоризиран в пет основни модула въз основа на местоположението: тялото на колоната, основа/фундамент на колоната, горна връзка на колона, връзка греда-колона и спомагателни аксесоари.

1. Тяло на колоната (основен компонент)

Основна кръгла тръба: Диаметърът на тръбата, дебелината на стената и материалът се избират въз основа на изискванията за натоварване; изключително дългите колони могат да бъдат произведени на сегменти, оборудвани със съединения за снаждане (фланцови, заварени или щепселни връзки).

Арматурни конструкции (задължителни за тежкотоварни или високи приложения):

Вътрешни усилващи пръстени и надлъжни усилващи ребра: За предотвратяване на локално изкълчване на стената на тръбата.

Намаляване на талията / преходна секция на диаметъра: Преход с помощта на кръгли тръби с променлив диаметър, когато натоварванията се различават между горната и долната секции.

2. Монтаж на основата на колоната (Свързва се с основата; определя общата стабилност)

Цялостен носещ възел за долната част на CHS колоната; съществуват две общи форми:

1) Тип вграден анкерен болт (най-често срещан)

· Основна плоча: Дебела кръгла или квадратна стоманена плоча, напълно заварена към тялото на колоната.

· Анкерни болтове: Множество високоякостни анкерни болтове, вградени в бетонната основа.

·Аксесоари: Гайки, шайби, нивелиращи подложки и фугиращ материал (за вторично фугиране за изравняване и закрепване на основата).

2) Основа тип вложка (фундамент на чаша)

·Бетонна муфа (чаша) + вложена колонна секция + ограждащ уплътнен бетон или бетон с фин добавъчен материал; често се използва в общинското инженерство и строителството на мостове.

3. Монтаж на горната част на колоната (прехвърля силата и поддържа надстройката)

Избрани въз основа на вида на компонентите на надстройката:

·Горна плоча на колоната: Капачна плоча, която уплътнява горната част, защитава вътрешността на тръбата и пренася товари отгоре.

·Седалка/фланец за свързване на горната част на колоната: Използва се за свързване към горни кръгли тръби, ферми или опори на пространствена рамка. ·Капачки за стълбове (за озеленяване/мантинели): Декоративни и устойчиви на атмосферни влияния; предлага се в сферична, с плосък връх и конична форма.

4. Свързващи съединения греда-колона / тръба към тръба (аксесоари за странично прехвърляне на натоварване)

Стандартни принадлежности за свързване на кръгли тръбни колони към стоманени греди, вторични елементи и съседни тръбни колони:

· Периферни корбели / плочи за уши: Заварени към тялото на тръбата за поддържане на стоманени греди.

·Свързващи фланци / тръбни скоби: За свързване на тръби с еднакъв диаметър или преход между различни диаметри (редуциращи съединения).

·Високоякостни болтове, опорни плочи за заваряване и свързващи плочи: За закрепване и укрепване на фуги.

5. Спомагателни компоненти (монтаж, защита и поддръжка)

· Аксесоари за повдигане: уши за повдигане, халки за повдигане (фабрично инсталирани за улесняване на повдигането на място).

·Антикорозионна защита: Грунд, междинен слой и горно покритие / горещо поцинковано покритие; антикорозионно уплътнение (крайни капачки за предотвратяване на проникване на вода и ръждясване).

· Спомагателни средства за монтаж: позициониращи скоби, временни опори, регулируеми горни крикове (за подравняване и временно фиксиране по време на монтаж).

III. Примери за общи конфигурации на сглобяване

1. Стандартна фабрична кръгла тръбна колона: основна кръгла тръба + основна плоча + анкерни болтове + нивелиращи подложки + горна капачка + корбел на тялото на тръбата + високоякостни болтове + антикорозионно покритие + повдигаща ухо.

2.Municipal road guardrail post: Main circular pipe + embedded base flange / concrete pedestal + decorative top cap + guardrail connection clamp / lug plate + galvanized anti-corrosion coating.

3. Високоетажна стоманена конструкция, сегментирана кръгла тръбна колона: сегментирани кръгли тръби + снаждащи се фланци / заварени съединения + вътрешни усилващи пръстени + вграден анкерен болт + пръстеновидна плоча за свързване на греда-колона + цялостна антикорозионна система.

IV. Кратко резюме

·Определение: Вертикален носещ елемент, изработен от куха кръгла стоманена тръба; притежава отлични механични свойства и широко приложение. ·Системна логика: тяло на колоната + основен свързващ модул + горен свързващ комплект + странични аксесоари за свързване + антикорозионни/повдигащи аксесоари; пълните конфигурации се избират въз основа на натоварването на проекта и сценариите на приложение.

Какви са основните предимства на кръглите кухи стоманени тръбни колони?

1. Кръглото напречно сечение осигурява равномерно разпределение на напрежението, висока якост на аксиален натиск и отлична устойчивост на усукване.

2. Опростеният външен вид е минималистичен, но впечатляващ, подобрявайки цялостната естетическа привлекателност на структурата.

3. Ниската устойчивост на вятър предлага превъзходна производителност при вятър за приложения на открито.

4. Леката природа опростява повдигането и монтажа, което води до висока ефективност на конструкцията.

5. Както вътрешните, така и външните повърхности могат да бъдат третирани за устойчивост на корозия, което гарантира издръжливост срещу влага и дълъг експлоатационен живот.

6. Налични изчерпателни спецификации; височината, свързващите плочи и вградените части могат да бъдат персонализирани, за да отговарят на различни архитектурни сценарии.

В сравнение със стоманените колони с Н-образно сечение и колоните с квадратно/правоъгълно кухо сечение, какви са основните отличителни характеристики на кръглите тръбни колони?

I. Предимства на строителната механика

1. Балансирано многопосочно носене и превъзходно представяне на усукване: Инерционният момент е постоянен във всички посоки (няма разлика между силни и слаби оси), предлагайки много по-добра адаптивност към натоварвания от вятър, сеизмично усукване и ексцентрични натоварвания, отколкото Н-образните профили или квадратните тръби. Те са предпочитаният избор за обекти с голям обхват, извисяващи се конструкции и крайбрежни проекти, подложени на силни ветрове. Обратно, квадратните тръби и Н-образните профили имат слаби оси и значителни слабости по отношение на страничното усукване.

2. По-висок капацитет на натоварване при натиск и устойчивост на локално изкълчване за същото количество стомана: При аксиално натиск напрежението се разпределя равномерно по стената на кръглата тръба. За дадена площ на напречното сечение товароносимостта следва реда: кръгла тръба > квадратна тръба > стомана с H-сечение. Тежкотоварните колони могат да бъдат направени по-леки, за да се намалят разходите, спестявайки стомана и намалявайки собственото тегло.

3. Най-нисък коефициент на устойчивост на вятър: Рационализираната кръгла форма води до коефициент на форма на натоварване от вятър от приблизително 0,8, в сравнение с 1,3 за квадратни тръби и над 1,5 за стомана с H-профил. Това значително намалява натоварванията от вятър върху извисяващите се колони, външните пътеки, опорите за вятърна енергия и стълбовете на навеса, като по този начин намалява разходите за закрепване на основите. 

II. Отличителни черти в производството и конструкцията

1. Опростен дизайн на фугата и гъвкави връзки между греда и колона: Стоманените греди могат да се свързват с кръгли кухи секции (CHS) под всякакъв ъгъл по цялата обиколка от 360°, като се избягват ограниченията на прави ъгли на квадратна тръба или подравняване на фланеца на H-греда; това предлага ясни предимства за сценарии, включващи наклонени греди, радиални ферми и многопосочни пресичания на греди. Стандартизирани пръстеновидни корбели и съединители със скоби улесняват монтажа.

2. Удобно сегментно снаждане: Поддържа както челно заваряване по цялата обиколка (с вътрешни/външни скосявания), така и фланцови връзки. Периферните заварки на кръгли тръби разпределят напрежението равномерно - за разлика от квадратните тръби, които са склонни към концентрация на напрежението в ъглите, или H-гредите, които изискват прецизно подравняване на фланците и ребрата - което води до по-високи производствени толеранси.

3. Балансирано тегло на повдигане: Равномерното разпределение на теглото елиминира рисковете от ексцентрично натоварване или преобръщане по време на повдигане.

III. Отличителни характеристики при защита от корозия и поддръжка

1. Оптимизирана повърхностна площ за защита от корозия: За дадена площ на напречното сечение външната повърхност следва реда: Кръгла тръба < Квадратна/Правоъгълна тръба < Н-греда. Това намалява обема на необходимата боя или материал за горещо поцинковане, намалявайки разходите. Липсата на остри ръбове или "мъртви зони" предотвратява натрупването на боя или пропуснатите петна, осигурявайки превъзходна издръжливост във външна корозивна среда.

2. Няма „мъртви зони“ за натрупване на вода или прах: За разлика от горните жлебове на квадратните тръби или фланцовите канали на Н-образните греди, които са склонни да улавят дъждовна вода и прах, което води до корозия, извитата повърхност на кръглите тръби позволява на дъждовната вода да се оттича естествено, като значително удължава експлоатационния живот на външните общински колони и ландшафтни колони.

IV. Отличителни черти в архитектурната естетика и сценарии за приложение

1. Интегриран декоративен дизайн: Извитият профил е подходящ за ландшафтна архитектура, окачени стени и фасади на изложбени зали. Той побира сферични шапки на колони и извити декоративни елементи, съчетавайки структурна носеща тежест с архитектурна естетика - докато квадратните тръби и H-образните греди често изглеждат ярко индустриални.

2. Пригодност за затворени пространства: Предлага по-малък външен диаметър за същата носеща способност, предоставяйки различни предимства за маршрутизиране на комунални услуги, вътрешни декоративни колони и компактни опори за оборудване. V. Разходни компромиси (Използване на диференциация: слабости срещу силни страни)

Слабости: За ултра-тежки товари и гъсто разположени рамкови колони, H-гредите предлагат по-добра цена-производителност. Ключови сценарии за приложение: Високи конструкции, дълги участъци, многопосочно натоварване, открити/податливи на вятър места и интегрирани структурно-декоративни функции; кръглите кухи профили (CHS) предлагат по-ниски общи разходи за жизнен цикъл в тези области.

VI. Обобщение на диференцираното позициониране

Н-образни греди: Съсредоточете се върху многоетажни, гъсто разположени рамки. Квадратни тръби: Съсредоточете се върху редовни промишлени инсталации с малък обхват. Колони с кръгло кухо сечение (CHS): Фокусирайте се върху проекти с голям обхват, високи сгради, многопосочно натоварване и интегрирани проекти за ландшафтна структура; те създават незаменимо пазарно предимство чрез устойчивост на усукване, ниска устойчивост на вятър и лесна защита от корозия.

Работен процес за обработка от край до край за кръгла куха стоманена тръбна колона

I. Класификация на продуктите

1. Безшевни CHS колони: Произведени чрез дълбока обработка на готови безшевни стоманени тръби; обикновено се използва за малки до средни диаметри и високопрецизни носещи колони (φ60–φ630).

2. Валцовани и заварени CHS колони: Произведени чрез валцуване на стоманена плоча в цилиндър, последвано от надлъжно и/или периферно заваряване; използва се за колони с голям диаметър и голямо натоварване (стандартният метод за изключително големи колони >φ630).

II. Стандартни стъпки за обработка (Споделени процеси надолу по веригата и за двата типа)

Процес 1: Инспекция на суровините и оформление на рязане

1. Безшевна тръба: Входяща проверка на материал, външен диаметър, дебелина на стената и доклади за откриване на дефекти; нарязани на дължина с помощта на CNC триони или плазмени резачки.

2. Валцована/заварена тръба: Входящо откриване на дефекти и изравняване на стоманени плочи; CNC рязане до развитата ширина и скосяване.

По време на рязане са включени надбавки за свиване при заваряване и механична обработка.

Процес 2: Валцоване и формоване (специфично само за валцовани/заварени CHS)

1. Стоманена плоча, навита на цилиндър с помощта на машина за огъване на плоча с три ролки; ръбовете са подравнени и затворени.

2. Прихващане за закрепване; регулиране на заоблеността и несъответствието на ръбовете (несъосност ≤ 10% от дебелината на стената).

Процес 3: Заваряване на шевове на тялото на основната тръба

1. Заваряване на надлъжни шевове: Автоматично заваряване под флюс (SAW) - образуване както на вътрешни, така и на външни зърна - за надлъжния шев на валцуваната тръба;

2. След заваряване: Визуална проверка на заваръчните шевове → Ултразвуково изпитване (UT) (100% проверка за заварки от клас I);

3. Периферентно челно заваряване за многосегментно снаждане на дълги колони: Също така използва двустранно SAW и NDT (тест без разрушаване).

Процес 4: Заобляне и изправяне на кръгли тръби

Валцуваните и заварени тръби изпитват значителна деформация при заваряване; използва се специализирана хидравлична машина за заобляне за корекция на закръгленост и праволинейност, като се контролира овалността до ≤D/1000; безшевните тръби изискват само малки корекции за изправяне.

Процес 5: Крайно скосяване и обработка на челната повърхност (критичен процес)

CNC струг / челно фрезоване:

· Фрезовайте двата края на тръбата плоско и срежете заваръчни скоси, като осигурите перпендикулярност на челната повърхност;

· За колони, изискващи фланцови връзки, прецизно машинно изработете регистр (шип) в края на тръбата, за да осигурите плоско, изравнено прилягане с фланеца.

Процес 6: Сглобяване и заваряване на компоненти в края на колоната

1. Сглобяване на основната плоча на колоната: Оформление и сглобяване на квадратни/кръгли основни плочи и усилващи ребра, последвано от заваряване на прихващане за позициониране;

2. Горна плоча на колоната и крайна капачка: Заваряване на целия шев на крайната капачка за уплътняване на отвора на тръбата и предотвратяване на навлизането на вода;

3. Корбели / накрайници / пръстеновидни свързващи плочи: Разположение според чертежите, сглобяване около обиколката на тръбата и фиксиране чрез заваряване;

4. Вътрешни усилващи пръстени (за тежкотоварни високи колони): Сегментирано повдигане и монтаж на вътрешни пръстеновидни усилващи плочи, фиксирани чрез вътрешна заварка.

Процес 7: Заваряване във всички позиции на компоненти

1. Ребра и корбели на основната плоча: заварени чрез заваряване в защитен газ или заваряване под флюс (SAW);

2. Критични заварки: Подложени на UT безразрушителен тест в съответствие с проектните изисквания.

Процес 8: Корекция на готовия продукт и пробиване на дупки

1. Корекция на заваръчна деформация и праволинейност на колоната чрез комбинация от пламъчно нагряване и механични методи;

2. CNC пробиване на отвори за болтове и кабели на необходимите места. Процес 9: Отстраняване на ръжда и антикорозионна обработка

1. Дробеструйна обработка до клас Sa2.5 за отстраняване на котлен камък и ръжда;

2. Покритие: Грунд + междинен слой + топ лак; преминете към процеса на горещо поцинковане, ако е необходимо.

Процес 10: Номериране, проверка, опаковане и изпращане на готов продукт

1. Маркирайте ID на компонента, линии на мрежата и нива на кота;

2. Цялостна проверка на размери, заварки и антикорозионно покритие преди складиране.

III. Сравнение на двата процеса

1. Безшевни кръгли колони от кухи стоманени тръби: Кратко време за обработка, без надлъжни заварки, отлична структурна цялост; диаметърът на тръбата обаче е ограничен и разходите за доставка на големи диаметри са високи.

2. Валцовани и заварени кръгли тръбни колони: Възможност за ултра-големи диаметри с напълно адаптивна дебелина на стената; включва допълнителни стъпки на валцуване и надлъжно заваряване, но предлага по-ниски разходи за широкомащабни компоненти.

IV. Специализирано персонализиране (мега кръгли тръбни колони за високи сгради)

1. За запълнени с бетон колони: Отворите за фугиране и вентилация са предварително запазени в краищата на тръбата;

2. Кръгли тръбни колони с променлив диаметър: Произведени чрез валцоване и заваряване на конична преходна секция (редуктор) за свързване на различни диаметри.

Ключови експлоатационни параметри за колони с кръгло кухо сечение (CHS).

I. Геометрични спецификации

1. Наименование

Формат: ϕD × t × L

·D: Външен диаметър (mm); обичайните размери включват φ89, 114, 165, 219, 273, 325, 426, 530, 630, 720, 820, 920, 1020...

·t: Дебелина на стената (mm); 4–50 мм

·L: Стандартна дължина на рязане; обикновено 6m/9m/12m; изключително дълги дължини, постигнати чрез сегментирано снаждане

2. Допустими отклонения на размерите

1. Овалност: ≤ D/1000

2. Изправеност на тялото на колоната: В рамките на L/1000

3. Перпендикулярност на челната повърхност: ≤ t/10

II. Механични свойства на материала (основни степени: Q235B/Q355B)

Q355NL е избран за нискотемпературни приложения поради своята устойчивост на нискотемпературно въздействие.

III. Ключови структурни параметри

1. Характеристики на напречното сечение (превъзхожда квадратни тръби/H-образни греди за същото тегло)

· Радиусът на въртене е еднакъв във всички посоки; няма разлика между силни и слаби оси;

· Коефициент на устойчивост на вятър: μ ≈ 0,8 (срещу 1,3 за квадратни/правоъгълни тръби и 1,5 за H-образни греди); ниско въздействие на натоварване от вятър

1. Предимство на компресия: Висок коефициент на стабилност на аксиална компресия; носещата способност надвишава тази на правоъгълни колони за същата площ на напречното сечение

2. Устойчивост на усукване: Полярният инерционен момент за кръгли участъци е значително по-висок, отколкото при некръгли участъци; отлична сеизмична производителност и устойчивост на ексцентрични натоварвания

IV. Ефективност на заваряване и NDT (тест без разрушаване).

1. Надлъжни/обиколни заварки (степен I): 100% ултразвуково изпитване (UT); Степен II заварки: 20% проверка на място UT;

2. Якостта на опън на заваръчния шев не е по-ниска от стандартната стойност на основния метал. V. Антикорозионни спецификации

1. Степен на отстраняване на ръжда с бластиране: Sa2.5 (Национален стандарт);

2. Стандартна система на покритие: Грунд + Междинен слой + Топ лак; обща дебелина на сухия филм: 80–160 μm;

3. Горещо поцинковане: дебелина на цинковото покритие ≥85 μm; предназначени за крайбрежни корозивни среди.

VI. Спецификации на запълнена с бетон тръбна (CFT) колона

1. Класове бетон, които обикновено се използват за пълнеж: C30, C40 или C50;

2. Синергично носещо действие между стоманена тръба и бетон; общата аксиална носеща способност е увеличена 2-3 пъти; често се използва в свръхвисоки конструкции.

VII. Спецификации за инсталиране и свързване

1. Фланцево съединение: Използва високоякостни болтове клас 8.8 или 10.9;

2. Основна плоча на колоната: Дебелина на плочата 16–60 mm; оборудвани с вградени анкерни болтове (M20–M64).