Оформена структурна стоманена колона

Тези оформени конструкционни стоманени колони са произведени въз основа на строителни чертежи, действителни планове на обекта и специфични изисквания за носене. Използвайки национални стандартни конструкционни стоманени профили и стоманени плочи като суровини, те се подлагат на серия от персонализирани процеси - включително рязане, огъване, снаждане и заваряване, изправяне, закрепване на основни плочи и клинови плочи, обработка на отвори и антикорозионна повърхностна обработка - за създаване на нестандартни, уникално оформени носещи колони.

Дефиниция и конфигурация на продукта

I. Дефиниция на продукта

1. Основна дефиниция

Оформената структурна стоманена колона се отнася до вертикален носещ стоманен елемент с напречно сечение, което попада извън стандартните правоъгълни, кръгли или конвенционални категории H-греда. Тези колони са произведени чрез заваряване заедно на множество стоманени пластини, структурни секции и/или стоманени тръби. Те се използват предимно в приложения като ъгли на сгради, скрити стенни колони, архитектурни елементи, места с големи разстояния и рамки на жилищни или обществени сгради, като балансират структурните изисквания за носещи товари с архитектурните пространствени и естетически нужди.

2. Общи класификации на напречно сечение

L-образна (ъглова колона): Предназначена за изграждане на ъгли; съставен от два елемента; приляга плътно към стените, без да излиза във вътрешното пространство.

Т-образна (Колона по ръба): Използва се в средата на стени или по протежение на коридори; съставен от три елемента; предлага балансирано разпределение на натоварването.

Кръстовидна (централна колона): Използва се като основна колона в сградата; разполага с четири симетрични елемента; предлага висока устойчивост на странично натоварване и сеизмични характеристики.

Z-образни, ромбовидни и многоелементни решетъчни колони: Проектирани за сложни етажни планове, големи разстояния и конзолни конструкции.

Композитни оформени колони: Оформени чрез снаждане на квадратни или кръгли тръби с Т-образни профили или Н-образни греди; масов избор за приложения с високи сгради и тежки товари. ·Променливо сечение / Извити нестандартни колони: Предназначени за архитектурно оформяне на фасади и извити окачени фасади; диаметърът или ширината на колоната варират по дължината.

3. Материали и приложения

·Основни материали: Q235B, Q355B (стандартни проекти); Нискотемпературни / Високи сеизмични приложения: Q355NL, Q355GJ.

·Основни характеристики: тънки крака на колони, скрити в стените, високо оползотворяване на пространството, висока твърдост на ставите и гъвкав дизайн.

II. Стандартен конфигурационен пакет

(I) Column Body

1. Основни профили на краката: Квадратни/кръгли кухи профили, T-образни профили, H-образни профили или дебели стоманени плочи, сглобени и заварени въз основа на дизайна на напречното сечение; стандартна дебелина на крака 8–50 mm; съотношение на височината към дебелината на крака ≤ 4 (кодова граница).

2. Система за вътрешно укрепване

o Напречни усилващи пръстени/плочи: Предотвратяват локално изкривяване; разстояние, определено от конструкцията на товара.

o Вертикални усилващи ребра: Концентрирани в кръстовища на няколко крака и зони на свързване на греда-колона за разпределяне на напрежението.

3. Сегментна структура на снаждане: Изключително дълги колони, произведени в сегменти; периферни челни заварки (клас I заварки със 100% ултразвуково изследване); фабрично предварително сглобяване, последвано от снаждане на място.

(II) Аксесоари за крайна връзка

1. Основна плоча на колоната (долния край): квадратна или оформена по поръчка стоманена плоча с дебелина 16–60 mm; включва анкерни болтове (M20–M64), укрепващи ребра и анкерни плочи за фиксиране към бетонната основа.

2. Горна плоча на колоната / крайна плоча (горен край): плоска крайна плоча, скосена крайна плоча или персонализирана фланцова плоча; разполага с предварително пробити отвори за болтове или заварени скоси за свързване към колони на горно ниво или стоманени греди.

3. Плоча на крайната капачка: Уплътнява горната и долната част на колоната, за да предотврати навлизането на вода и отломки; напълно заварени за пълно уплътнение.

(III) Ставни аксесоари

1. Корбели / клинови плочи: Конзолни корбели или свързващи плочи, заварени към страните на нестандартната колона за поддържане на стоманени греди, ферми или укрепващи елементи. 2. Пръстенообразни или странични свързващи плочи са подредени по външните ръбове на краката на колоната, приспособявайки многопосочни връзки от стоманени греди и приставки за рамкиране на фасадни стени.

3. Срязващите се шпилки са предназначени за обвити в бетон или запълнени с бетон колони от стоманени тръби със специална форма, подобрявайки комбинираното действие между стомана и бетон.

(IV) Защита от корозия, покритие и защитни мерки

1. Отстраняване на ръжда: Пръскане или пясъкоструене на цялата повърхност до клас Sa2.5.

2. Coating system

o Стандартна защита от корозия: епоксиден, богат на цинк грунд + междинно покритие + горно покритие; обща дебелина на сухия филм: 80–160 μm.

o Силно корозионни среди (крайбрежни/химически): Горещо поцинковане; дебелина на цинковото покритие ≥ 85 μm.

3. Противопожарна защита: Нанасяне на огнеупорни покрития (тънкослойни или дебелослойни) в помещения с изисквания за пожарна безопасност.

(V) Инсталационни консумативи

· Свързващи болтове: стандартни болтове и високоякостни болтове клас 8.8/10.9 (за съединения греда-колона).

· Консумативи за заваряване: Заваръчна тел и електроди, съвместими с основния метал.

· Компоненти за позициониране, временни свързващи плочи и уши за повдигане (предварително инсталирани във фабриката).

(VI) Композитни и производни конфигурации

1. Напълнена с бетон специална стоманена тръбна колона: Тялото на колоната се отличава с предварително оформени фугиращи и вентилационни отвори; Изливането на бетон C30/C40/C50 на място значително подобрява носещата способност.

2. Бетонирана колона със специална форма: Надлъжната армировка и стремената са разположени от външната страна на краката на колоната, последвани от кофраж и бетоново отливане; осигурява огнеустойчивост, непропускливост и повишена твърдост.

3. Решетъчна колона със специална форма: Сглобяване на множество стоманени профили с летви или връзки; предназначени за леки и дълги приложения.

III. Пълен списък за доставка

1. Основно тяло на специално оформената стоманена колона (включително усилващи елементи, крайни плочи и повдигащи уши);

2. Основни плочи, горни плочи, фланцови плочи и свързаните с тях усилващи елементи;

3. Анкерни болтове, структурни болтове и подложки;

4. Корбели, свързващи плочи и накрайници;

5. Готови компоненти с цялостно покритие или поцинковане;

6. Продуктови сертификати за съответствие, спецификации на материалите, доклади за проверка на заваръчните шевове и записи за проверка на размерите.

IV. Основни разлики от конвенционалните кръгли/квадратни колони

· Напречно сечение: Нестандартно многокрайно композитно сечение; приляга плътно към стените без изпъкнали ъгли; кръгли/квадратни колони имат стандартни плътни напречни сечения.

· Конфигурация: Многопосочните свързващи плочи и множество комплекти усилватели идват стандартно на колони със специална форма; кръглите колони обикновено използват прости крайни плочи и основни плочи.

· Приложение: Специално оформените колони балансират архитектурните пространствени изисквания със структурната носеща тежест; кръглите колони дават приоритет на аксиалното натоварване, съпротивлението на усукване и ниското съпротивление на вятъра.

Основни предимства

1. Гъвкава геометрия: Оформените структурни стоманени колони могат да бъдат персонализирани във всякаква нестандартна форма, като пасват идеално на сложни архитектурни структури и ъглови места.

2. Прецизно носене: Конструкциите са оптимизирани, за да отговарят на специфични изисквания за ексцентрично натоварване, странични сили и носене в специални точки на свързване.

3. Пространствена адаптивност: Подходящ за сценарии, при които конвенционалните колони не могат да бъдат инсталирани, като тесни пространства, неудобни ъгли и разместени подови нива.

4. Монолитна конструкция: Сглобяема като единична единица във фабриката, осигуряваща структурна цялост, висока твърдост и превъзходна стабилност.

5. Персонализиране при поискване: Материали, размери, височини и аксесоари за свързване могат да бъдат съобразени с конкретни чертежи.

6. Разнообразни приложения: Идеален за нестандартни фабрични рамки, общински стоманени конструкции, мецанинова конструкция, опори за оборудване и специализирани колони за архитектурни характеристики.

Отличителни акценти

I. Предимства на архитектурното пространство

1. Подравнява се с оформлението на стените; без стърчащи вътрешни колони. L-образни, Т-образни и кръстовидни колони се изравняват със срязващите се стени или ъглите на стените с пълнеж, елиминирайки изпъкналостите, които заемат използваема подова площ. Обратно, кръгли тръби, H-образни греди и квадратни тръби излизат от повърхността на стената, пречейки на плановете на пода и разположението на мебелите; профилните колони са предпочитан избор за жилищни и сглобяеми обществени сгради.

2. Побира неправилни архитектурни форми. Възможност за формиране на извити, ъглови, с променливо сечение и многоъгълни композитни колони, лесно улесняващи извити фасадни стени, уникални фасади и конзолни ъглови конструкции. Стандартните кръгли, квадратни и H-образни секции са фиксирани, което прави разходите за модифицирането им в персонализирани форми прекалено високи.

3. Оптимизирано използване на пространството. Вградени в стената, като същевременно поддържат еквивалентен капацитет на натоварване, тези колони спестяват използваема подова площ – предлагайки ясно предимство за разработчиците на недвижими имоти при намаляване на разпределението на „общата зона“ (съотношение на споделено пространство).

II. Предимства на структурните характеристики

1. Многопосочно разпределяне на натоварването. Съвместим с кръстообразни оформления, където множество греди се събират, и с многокрайни композитни напречни сечения; първичните греди, вторичните греди и диагоналните скоби могат да се свързват към четирите страни. Издръжливостта на натоварване при връзките на греда-колона е по-добра от тази на обикновените кръгли или квадратни колони. Докато кръглите тръби позволяват 360° свързване на лъчи, те са трудни за вграждане във вътрешните стени; Н-лъчите са ограничени до две ортогонални посоки на свързване (силна и слаба ос).

2. Силна сеизмична цялост: Отличава се с конструкция от композитна стоманена плоча с множество крайници с плътни вътрешни усилващи елементи. Когато се комбинира с отлят на място или сглобяем бетон, той образува интегрирана стоманобетонна конструкция, предлагаща висока странична коравина и отлична устойчивост на срязване - предоставяйки различни предимства в зони с висока сеизмична интензивност.

3. Гъвкаво напречно сечение и дебелина на стената: Позволява локализирани корекции на дебелината на плочата или ширината на крайника, за да се оптимизира структурното представяне въз основа на различни вертикални натоварвания по височината на колоната; за разлика от тях, кръглите или квадратни кухи секции изискват подмяна на целия елемент, за да се промени диаметърът, което води до по-високи разходи за модификация.

III. Разлики в конструкцията и интеграцията

1. Безпроблемна интеграция със сглобяеми и изляти на място системи: Рамките на колоната могат да бъдат вградени в стени, с предварително инсталирани арматурни пръти или срязващи се шпилки, което позволява директно изливане на бетон за образуване на композитна колона. Това предлага много по-голяма гъвкавост от конвенционалните системи от стоманени колони (като стоманени тръби, запълнени с бетон или стоманобетон).

2. Детайлиране на връзката при поискване: Накрайниците и корбелите могат да бъдат заварени точно там, където гредите се свързват, без да бъдат ограничени от формата на напречното сечение на колоната; кръгли или квадратни секции изискват по-сложна обработка, като например инсталиране на затягащи яки или изрязване на отвори.

3. Гъвкаво сегментиране: Улеснява лесните преходи на диаметъра между високи и ниски нива, за да поеме различни натоварвания на пода; размерите на напречното сечение могат да се регулират етаж по етаж, без да е необходимо да се променят основните спецификации на материала за цялата колона.

IV. Естетични и специфични за приложението предимства

1. Скрита структура: Колоната е скрита в стената, което води до чиста външна фасада без открита стоманена конструкция; кръглите и квадратните колони обикновено са изложени - често използвани в ландшафтни елементи или стадиони - и не могат да бъдат скрити.

2. Ненадминат за ъгли и уникални геометрии: Идеален за изграждане на ъгли, ръбове на светлинни кладенци и неправилни стълбища, където само L-образни колони пасват на оформлението; конвенционалните типове колони често са неподходящи за тези конфигурации.

V. Сравнение на разходите и жизнения цикъл

Силни страни

Проекти за жилищни и сглобяеми срязващи се стени: Спестява труд и материали за строителни работи (мазилка и вторични структурни елементи), което води до по-ниски общи разходи; елиминира нуждата от скъпи персонализирани облицовки или декоративни обшивки за сложни форми.

Слабости

Самостоятелни външни колони или открити места с голям обхват: Разходите за материали и производство са по-високи от тези на кръгли кухи секции, което ги прави по-малко икономични в тези специфични приложения.

VI. Прецизно позициониране и диференциране на конкурентни продукти

· Н-образни стоманени колони: Стандартни рамки, промишлени съоръжения с отворен план;

· Колони с кръгло кухо сечение (CHS): Зали с голям обхват, извисяващи се колони, външни ландшафтни структури;

· Колони с квадратно кухо сечение (SHS): Правилни малки рамки, прости опори;

· Оформени по поръчка стоманени колони: Сглобяеми жилищни единици, конструкции на срязващи стени, неправилни архитектурни проекти, скрити ъглови колони.

Процес на производство на оформена структурна стоманена колона

I. Рязане на материал

1. Проверете качеството на материала при доставка на плочата; изравнете и изравнете стоманени плочи Q235B/Q355B.

2. Нарязване на компоненти (главни/вторични фланцови плочи, усилватели, основни плочи, свързващи плочи) до разработени размери с помощта на CNC машини за пламъчно или плазмено рязане; извършете скосяване на ръбовете едновременно.

3. Дайте възможност за свиване на заваръчния шев; използвайте шаблони за оформление и изрязване на неправилни или нестандартни части.

II. Предварителна обработка на компонента

Шлайфайте ръбове и ъгли на малки части (усилватели, свързващи плочи), за да премахнете неравностите; маркирайте линии на оформление върху части, изискващи вградени срязващи се шпилки.

III. Сглобяване и формоване на шаблони (основен процес)

1. Настройване на специализирани монтажни приспособления/приспособления; установете базови точки за позициониране въз основа на типа напречно сечение (L, T, кръстообразно или многоъгълно).

2. Поставете основните фланцови плочи и ги закрепете със скоби; контролирайте разстоянието между фланците, вертикалността и размерите на напречното сечение.

3. Монтирайте вътрешни напречни усилващи елементи и вертикални ребра в кухината на слоеве; закрепете временно със заваръчни шевове.

Сглобете неправилни колони с променливо сечение в сегменти; предварително сглобете отделно преходните секции (различни ширини).

IV. Основно заваряване

1. Извършете многопроходно заваряване с пълно проникване на основните шевове, като използвате заваряване под флюс (SAW) или заваряване в защитен газ с CO2.

2. Дайте приоритет на електрошлаковото заваряване за вътрешни затворени ребра.

3. Класифицирайте заварките в зоните на свързване на греда-колона като степен I; маркирайте завършените заварки за последващо изпитване без разрушаване (NDT).

V. Корекция след заваряване

Правилно предизвикано от заваряване усукване и странично извиване с помощта на комбинация от пламъчно нагряване и механични инструменти; контролна праволинейност на колоната и геометрични допуски на напречното сечение; премахване на деформация, причинена от напреженията на заваряване.

VI. Крайна обработка

Обработвайте двата края на колоната, като използвате челно фрезоване или пробиване на пода, за да осигурите плоскост и перпендикулярност; за колони, свързани с фланци, дупки за машинни болтове и щуцери (шипове). VII. Сглобяване и заваряване на приспособления

1. Сглобете и заварете оформени по поръчка основни плочи и горни плочи към вала на колоната; напълно заварете съответстващи усилващи елементи към основните плочи.

2. Позиционирайте и заварете външни корбели, плочи за уши и свързващи плочи за първични и вторични греди според координатите на чертежа.

3. Уши за повдигане за заводска заварка.

VIII. Сондажни операции

Използвайте пробивни машини с ЦПУ за пробиване на отвори за високоякостни болтове и анкерни болтове, като гарантирате, че прецизността на отвора отговаря на стандартите.

IX. Безразрушителен тест (NDT)

Извършване на 100% ултразвуково изпитване (UT) на заварки от клас I; провежда инспекции за вземане на проби от заваръчни шевове от клас II съгласно спецификациите; преработете и проверете отново всички несъответстващи заварки.

X. Отстраняване на ръжда и защита от корозия

Извършете цялостно бластиране до степен Sa2,5; нанесете стандартен епоксиден, богат на цинк грунд, междинно покритие и горно покритие; нанесете огнеупорно покритие в определени противопожарни зони; прилагайте горещо поцинковане, когато условията на околната среда го изискват.

XI. Маркиране, проверка и складиране

Маркирайте компонентите с номера на осите, нивата на пода и ориентацията на монтажа; провеждат цялостни проверки на размери, заварки и защита от корозия; издава документация за осигуряване на качеството и пакет за изпращане.

XII. Специализирани процеси за уникални/оформени колони

1. Извити колони с променливо сечение: Оформете извити плочи с помощта на приспособления за огъване; извършете пробно сглобяване на сегменти преди заваряване на окончателното затваряне.

2. Стоманобетонни оформени колони: Предварително монтирайте срязващи се шпилки от външната страна на колоната; резервни отвори за фугиране и обезвъздушаване.

3. Многочленни решетъчно оформени колони: Сглобете основните елементи с летви или връзки на сегменти; изпращайте на сегменти за сглобяване на място.

XIII. Кратко сравнение: Оформени структурни стоманени колони срещу колони с кръгло кухо сечение (CHS)

1. CHS колони: валцоване на плочи, последвано от заваряване на периферни шевове; Оформени колони: Сглобяване на множество плочи, оформяне на базата на шаблони и многобройни усилващи ребра.

2. CHS колони: Обикновено завъртане на челната повърхност; Оформени колони: Множество неправилни челни повърхности, изискващи обширно фрезоване на челните повърхности.

Ключови параметри на ефективността

I. Геометрични параметри

1. Често срещани форми на напречно сечение: L-образни, T-образни, кръстовидни, многоъгълни композитни и извити колони с променливо сечение; дебелина на фланеца/ламата: 8–60 mm; ширина на един край: 100–600 мм.

2. Допустими отклонения на готовия продукт

· Правост на колоната: ≤L/1000;

· Отклонение на размерите на напречното сечение: ±2–3 mm;

· Перпендикулярност на челната повърхност: ≤1/10 от дебелината на крайника.

3. Дължина на единичен сегмент: Стандартна 9 м/12 м; сегментирано снаждане, използвано за изключително високи колони.

II. Механични параметри на материала

Основни материали: Q235B, Q355B.

Забележка: Q355NL се препоръчва за проекти при ниски температури с квалифицирана производителност при нискотемпературен удар.

III. Основни структурни характеристики

1. Характеристики на твърдост: Композитна секция с много крайници; инерционните моменти в посоките X и Y могат да се регулират гъвкаво чрез промяна на ширината на крайника и дебелината на плочата; превъзходна странична устойчивост и устойчивост на срязване в сравнение със стандартните квадратни кухи профили (SHS) или Н-образни греди; подходящ за интегриране със срязващи стени.

2. Сеизмични показатели: Характеристики на вътрешни надлъжни и напречни ребра на твърдост; висока скованост на ставите; изключително подходящ за зони с висок сеизмичен интензитет; могат да бъдат обвити в бетон, за да образуват стоманобетонни колони, повече от удвоявайки товароносимостта.

3. Адаптивност: Позволява локализирана вариация в дебелината на стените и ширината на крайниците; напречното сечение може да се регулира по височината на колоната според нуждите; предлага значителни икономически предимства за конструкции с по-тежки натоварвания на горните етажи и по-леки натоварвания на долните етажи.

4. Устойчивост на вятър: Без излагане, когато е вграден в стени (натоварването от вятър е незначително); за открити нестандартни колони устойчивостта на вятър е по-висока от тази на кръглите тръби, но по-ниска от тази на Н-образните греди.

IV. Параметри на качеството на заваръчния шев

1. Съединения греда-колона и първични заваръчни шевове: заварки от клас I; 100% ултразвуково изследване (UT).

2. Вторични ребрени заварки: Степен II заварки; 20% случайна проверка чрез UT; механичните свойства на заваръчния шев съвпадат или надвишават тези на основния метал.

V. Антикорозионни и пожароустойчиви спецификации

1. Степен на отстраняване на ръжда: Цялостно бластиране до Sa2,5;

2. Стандартно покритие: епоксиден, богат на цинк грунд + епоксидно междинно покритие от слюден железен оксид + горно покритие; обща дебелина на сухия филм: 80–160 μm;

3. Крайбрежна антикорозия: Горещо поцинковане ≥85 μm;

4. Пожароустойчивост: 1–3 часа рейтинг на огнеустойчивост при използване на съвместими тънкослойни или дебелослойни набъбващи огнезащитни покрития.

VI. Спецификации на връзката

1. Основна плоча на колоната: плоча с индивидуална форма (дебелина 16–60 mm) с анкерни болтове M20–M64;

2. Връзка греда-колона: високоякостни болтове клас 8.8/10.9;

3. Композитна колона стомана-бетон: Φ19 срязващи се шпилки, заварени към външната страна на колоната, за да се подобри здравината на връзката между стомана и бетон.

VII. Допълнителни спецификации за армирани със стомана бетонни профилни колони

Бетонна обшивка (вътрешна/външна): обикновено клас C30, C40 или C50; тялото на колоната включва предварително оформени фугиращи и вентилационни отвори.

VIII. Как да различим трите вида продукти?

· Колона с кръгло кухо сечение (CHS): Изотропни свойства, ниско съпротивление на вятър, подходяща за открити конструкции с голям размах;

· Стомана с H-профил: Различни силни и слаби оси, стандартни за промишлени фабрични рамки;

· Оформена структурна стоманена колона: Гъвкаво напречно сечение, скрита в стените, регулируема двупосочна коравина, специализирана за сглобяемо жилищно строителство.