Oblikovan konstrukcijski jekleni steber

Ti oblikovani konstrukcijski jekleni stebri so izdelani na podlagi gradbenih načrtov, dejanskih tlorisov gradbišča in posebnih zahtev glede nosilnosti. Z uporabo nacionalnih standardnih konstrukcijskih jeklenih profilov in jeklenih plošč kot surovin so podvrženi vrsti prilagojenih postopkov – vključno z rezanjem, upogibanjem, spajanjem in varjenjem, ravnanjem, pritrditvijo osnovnih plošč in vstavkov, strojno obdelavo lukenj in protikorozijsko površinsko obdelavo – za ustvarjanje nestandardnih, edinstveno oblikovanih nosilnih stebrov.

Definicija in konfiguracija izdelka

I. Opredelitev izdelka

1. Opredelitev jedra

Oblikovani strukturni jekleni steber se nanaša na navpični nosilni jekleni element s prečnim prerezom, ki ne spada v standardne kategorije pravokotnih, krožnih ali običajnih H-nosilcev. Ti stebri so izdelani z varjenjem več elementov iz jeklene plošče, strukturnih delov in/ali jeklenih cevi. Uporabljajo se predvsem v aplikacijah, kot so gradbeni vogali, skriti stenski stebri, arhitekturne značilnosti, prizorišča z velikim razponom in okviri stanovanjskih ali javnih zgradb, pri čemer uravnavajo strukturne zahteve glede nosilnosti z arhitekturnimi prostorskimi in estetskimi potrebami.

2. Skupne prečne klasifikacije

V obliki črke L (kotni steber): zasnovan za gradnjo vogalov; sestavljen iz dveh elementov; prilega se poravnano s stenami, ne da bi štrlel v notranji prostor.

V obliki črke T (robni steber): uporablja se na sredini sten ali vzdolž hodnikov; sestavljen iz treh elementov; zagotavlja uravnoteženo porazdelitev obremenitve.

Križni (osrednji steber): Uporablja se kot osrednji steber v stavbi; ima štiri simetrične elemente; nudi visoko odpornost proti bočnim obremenitvam in potresno odpornost.

Mrežasti stebri v obliki črke Z, diamanta in večelementni rešetkasti stebri: zasnovani za kompleksne tlorise, velike razpone in konzolne strukture.

Kompozitni oblikovani stebri: oblikovani s spajanjem kvadratnih ali okroglih cevi s T-prerezi ali H-nosilci; običajna izbira za visoke in težke aplikacije. ·Variabilni prerez / ukrivljeni nestandardni stebri: zasnovani za arhitekturno oblikovanje fasad in ukrivljene stenske zavese; premer ali širina stolpca se spreminja po dolžini.

3. Materiali in aplikacije

·Primarni materiali: Q235B, Q355B (standardni projekti); Nizkotemperaturne/visoke potresne aplikacije: Q355NL, Q355GJ.

·Ključne značilnosti: vitke noge stebrov, skrite v stenah, visoka izkoriščenost prostora, visoka togost sklepov in prilagodljiva oblika.

II. Standardni konfiguracijski paket

(I) Telo stolpca

1. Glavni profili nog: kvadratni/krožni votli profili, T-prerezi, H-prerezi ali debele jeklene plošče, sestavljene in varjene na podlagi zasnove prečnega prereza; standardna debelina noge 8–50 mm; razmerje med višino in debelino noge ≤ 4 (omejitev kode).

2. Notranji ojačitveni sistem

o Prečni ojačevalni obroči/plošče: Preprečujejo lokalno upogibanje; razmik, določen z načrtom obremenitve.

o Navpična ojačitvena rebra: koncentrirana na stičiščih več krakov in območjih spoja nosilca in stebra za porazdelitev napetosti.

3. Struktura segmentnega spajanja: zelo dolgi stebri, izdelani v segmentih; obodni sočelni zvari (zvari stopnje I s 100% ultrazvočnim testiranjem); tovarniška predmontaža, ki ji sledi spajanje na kraju samem.

(II) Dodatki za končno povezavo

1. Osnovna plošča stebra (spodnji konec): kvadratna ali po meri oblikovana jeklena plošča, debeline 16–60 mm; vključuje sidrne vijake (M20–M64), ojačitvena rebra in sidrne plošče za pritrditev na betonski temelj.

2. Zgornja plošča stebra / končna plošča (zgornji konec): ravna končna plošča, poševna končna plošča ali plošča s prirobnico po meri; ima vnaprej izvrtane luknje za vijake ali zvarjene robove za povezavo z zgornjimi stebri ali jeklenimi nosilci.

3. Končna pokrovna plošča: tesni zgornji in spodnji del stebra, da prepreči vdor vode in smeti; popolnoma varjen za popolno tesnjenje.

(III) Dodatki za sklepe

1. Konzole / vtičnice: Konzolne konzole ali povezovalne plošče, privarjene na straneh nestandardnega stebra za podporo jeklenih nosilcev, rešetk ali opornih elementov. 2. Obročaste ali stranske povezovalne plošče so razporejene vzdolž zunanjih robov nog stebra, na katere so nameščene večsmerne povezave jeklenih nosilcev in pritrditve okvirja zavese.

3. Strižni čepi so zasnovani za stebre iz jeklenih cevi posebne oblike, obdane z betonom ali betonom, ki izboljšujejo kompozitno delovanje jekla in betona.

(IV) Zaščita pred korozijo, premazi in zaščitni ukrepi

1. Odstranjevanje rje: peskanje celotne površine ali peskanje do razreda Sa2,5.

2. Sistem premazov

o Standardna zaščita pred korozijo: epoksi cinkov bogat temeljni premaz + vmesni premaz + zaključni premaz; skupna debelina suhega filma: 80–160 μm.

o Okolja z visoko korozijo (obalna/kemična): vroče cinkanje; debelina cinkove prevleke ≥ 85 μm.

3. Protipožarna zaščita: Nanos protipožarnih premazov (tankoslojnih ali debeloslojnih) v območjih z zahtevami požarne varnosti.

(V) Potrošni material za namestitev

· Priključni vijaki: standardni vijaki in vijaki z visoko trdnostjo razreda 8,8/10,9 (za spoje nosilcev in stebrov).

· Dodatni material za varjenje: varilna žica in elektrode, združljive z osnovno kovino.

· Komponente za pozicioniranje, začasne priključne plošče in dvižna ušesa (tovarniško vnaprej nameščena).

(VI) Sestavljene in izpeljane konfiguracije

1. Steber iz jeklenih cevi posebne oblike, napolnjen z betonom: Telo stebra ima vnaprej oblikovane luknje za fugiranje in odzračevanje; ulivanje betona C30/C40/C50 na kraju samem znatno poveča nosilnost.

2. Steber posebne oblike obložen z betonom: vzdolžna armatura in stremena so razporejeni na zunanji strani nog stebra, čemur sledi opaž in betonsko litje; zagotavlja požarno odpornost, neprepustnost in povečano togost.

3. Mrežasti steber posebne oblike: sestavljanje več jeklenih profilov z letvami ali palicami za vezanje; zasnovan za lahke in velike razpone.

III. Celoten seznam dostave

1. Glavno telo posebej oblikovanega jeklenega stebra (vključno z ojačitvami, končnimi ploščami in dvižnimi ušesi);

2. osnovne plošče, zgornje plošče, prirobne plošče in pripadajoče ojačitve;

3. Sidrni vijaki, strukturni vijaki in podložne plošče;

4. zanke, povezovalne plošče in plošče z ušesi;

5. Končane komponente s popolnim premazom ali galvanizacijo;

6. Potrdila o skladnosti izdelkov, specifikacije materialov, poročila o inšpekcijskih pregledih zvarov in evidence o pregledih dimenzij.

IV. Ključne razlike od običajnih okroglih/kvadratnih stebrov

· Prečni prerez: nestandardni kompozitni prerez z več kraki; se prilega stenam brez štrlečih vogalov; okrogli/kvadratni stebri imajo standardne polne prereze.

· Konfiguracija: večsmerne povezovalne plošče in več kompletov ojačitev so standardni na posebej oblikovanih stebrih; krožni stebri običajno uporabljajo preproste končne plošče in osnovne plošče.

· Uporaba: Posebno oblikovani stebri uravnotežijo arhitekturne prostorske zahteve s konstrukcijsko nosilnostjo; krožni stebri dajejo prednost aksialni nosilnosti, torzijski odpornosti in nizkemu uporu vetra.

Temeljne prednosti

1. Prilagodljiva geometrija: oblikovane konstrukcijske jeklene stebre je mogoče prilagoditi v katero koli nestandardno obliko, ki se popolnoma prilega kompleksnim arhitekturnim strukturam in kotnim lokacijam.

2. Natančna obremenitev: Strukture so optimizirane za izpolnjevanje posebnih zahtev za ekscentrično obremenitev, bočne sile in obremenitev na posebnih povezovalnih točkah.

3. Prostorska prilagodljivost: Primerno za scenarije, kjer običajnih stebrov ni mogoče namestiti, kot so tesni prostori, nerodni vogali in zamaknjeni nivoji tal.

4. Monolitna konstrukcija: tovarniško izdelana kot ena enota, ki zagotavlja strukturno celovitost, visoko togost in vrhunsko stabilnost.

5. Prilagoditev na zahtevo: materiale, mere, višine in priključne dodatke je mogoče prilagoditi posebnim načrtom.

6. Vsestranske uporabe: Idealno za nestandardne tovarniške okvire, komunalne jeklene konstrukcije, medetažne konstrukcije, podpore za opremo in specializirane stebre za arhitekturne značilnosti.

Razlikovanje poudarkov

I. Prednosti arhitekturnega prostora

1. Poravnava s postavitvijo sten; brez štrlečih notranjih stebrov. Stebri v obliki črke L, T in križasti stebri so poravnani s strižnimi stenami ali vogali polnilnih sten, s čimer se odpravijo štrline, ki porabljajo uporabno talno površino. Nasprotno pa okrogle cevi, H-nosilci in kvadratne cevi štrlijo iz stenske površine ter motijo ​​tlorise in postavitev pohištva; oblikovani stebri so prednostna izbira za stanovanjske in montažne javne objekte.

2. Prilagodi se nepravilnim arhitekturnim oblikam. Zmožnost oblikovanja ukrivljenih, kotnih stebrov s spremenljivim prerezom in poligonalnih kompozitnih stebrov, ki zlahka olajšajo ukrivljene zavese, edinstvene fasade in konzolne kotne strukture. Standardni okrogli, kvadratni in H-nosilni profili so fiksni, zaradi česar so stroški njihovega spreminjanja v oblike po meri previsoki.

3. Optimiziran izkoristek prostora. Ti stebri, ki so vgrajeni v steno in hkrati ohranjajo enakovredno nosilnost, prihranijo uporabno tlorisno površino – ponujajo izrazito prednost za razvijalce nepremičnin pri zmanjševanju dodeljevanja "skupnega prostora" (razmerja skupnega prostora).

II. Prednosti strukturne učinkovitosti

1. Večsmerna porazdelitev obremenitve. Združljiv s križnimi postavitvami, kjer se steka več žarkov, in s kompozitnimi prerezi z več kraki; primarni nosilci, sekundarni nosilci in diagonalne opornice se lahko povežejo na vse štiri strani. Nosilnost na spojih nosilcev in stebrov je boljša kot pri preprostih okroglih ali kvadratnih stebrih. Medtem ko okrogle cevi omogočajo 360° povezave žarkov, jih je težko vgraditi v notranje stene; H-nosilci so omejeni na dve pravokotni smeri povezave (močna in šibka os).

2. Močna seizmična celovitost: ima zasnovo iz kompozitne jeklene plošče z več kraki in gostimi notranjimi ojačitvami. V kombinaciji z ulitim ali montažnim betonom tvori integrirano jekleno-betonsko strukturo, ki nudi visoko bočno togost in odlično strižno odpornost, kar zagotavlja izrazite prednosti v območjih z visoko seizmično intenzivnostjo.

3. Prilagodljiv prečni prerez in debelina stene: Omogoča lokalizirane prilagoditve debeline plošče ali širine kraka za optimizacijo strukturne zmogljivosti na podlagi različnih navpičnih obremenitev vzdolž višine stebra; v nasprotju s tem je treba pri krožnih ali kvadratnih votlih profilih zamenjati celoten člen, da se spremeni premer, kar povzroči višje stroške modifikacije.

III. Konstrukcijske in integracijske razlike

1. Brezhibna integracija z montažnimi in vlitimi sistemi: krake stebrov je mogoče vdelati v stene, z vnaprej nameščenimi armaturnimi ali strižnimi čepi, kar omogoča neposredno vlivanje betona za oblikovanje kompozitnega stebra. To ponuja veliko večjo vsestranskost kot običajni sistemi jeklenih stebrov (kot so jeklene cevi, napolnjene z betonom, ali beton, ojačan z jeklom).

2. Podrobnosti o povezavi na zahtevo: Plošče za ušesa in zanke je mogoče variti točno tam, kjer se povezujejo tramovi, ne da bi bili omejeni z obliko prečnega prereza stebra; okrogli ali kvadratni deli zahtevajo zahtevnejšo obdelavo, kot je namestitev vpenjalnih obročev ali izrezovanje lukenj.

3. Fleksibilna segmentacija: Omogoča preproste prehode premera med visokimi in nizkimi nivoji za prilagajanje različnim obremenitvam tal; dimenzije preseka je mogoče prilagoditi od tal do tal, ne da bi bilo treba spremeniti osnovne specifikacije materiala za celoten steber.

IV. Estetske prednosti in prednosti, specifične za aplikacijo

1. Skrita struktura: steber je skrit v steni, kar ima za posledico čisto zunanjo fasado brez izpostavljenih jeklenih konstrukcij; okrogli in kvadratni stebri so običajno izpostavljeni - pogosto se uporabljajo v krajinskih značilnostih ali na stadionih - in jih ni mogoče skriti.

2. Neprimerljivo za vogale in edinstvene geometrije: idealno za gradnjo vogalov, robov svetlobnih jaškov in nepravilnih lokacij stopnišč, kjer le stebri v obliki črke L ustrezajo postavitvi; konvencionalne vrste stolpcev so pogosto neprimerne za te konfiguracije.

V. Primerjava stroškov in življenjskega cikla

Prednosti

Projekti stanovanjskih in montažnih strižnih sten: prihrani delo in material pri gradbenih delih (ometi in sekundarni strukturni elementi), kar ima za posledico nižje skupne stroške; odpravlja potrebo po dragih oblogah po meri ali okrasnem ohišju za kompleksne oblike.

Slabosti

Samostojni zunanji stebri ali odprta prizorišča z velikim razponom: Stroški materiala in izdelave so višji kot pri krožnih votlih profilih, zaradi česar so manj ekonomični pri teh posebnih aplikacijah.

VI. Natančno pozicioniranje in diferenciacija konkurenčnih izdelkov

· Jekleni stebri H-prereza: standardni okvirji, industrijski obrati odprtega tipa;

· Stebri s krožnim votlim prerezom (CHS): prizorišča z velikim razponom, visoki stebri, krajinske strukture na prostem;

· Stebri s kvadratnim votlim prerezom (SHS): Pravilna majhna ogrodja, enostavne podpore;

· Jekleni stebri po meri: Montažne stanovanjske enote, strižne stenske konstrukcije, nepravilne arhitekturne zasnove, skriti kotni stebri.

Postopek izdelave oblikovanega strukturnega jeklenega stebra

I. Rezanje materiala

1. Preverite kakovost materiala ob dostavi plošče; poravnajte in izravnajte jeklene plošče Q235B/Q355B.

2. Rezanje komponent (glavne/sekundarne prirobnice, ojačitve, osnovne plošče, priključne plošče) na razvite dimenzije z uporabo CNC strojev za plamensko ali plazemsko rezanje; istočasno izvedite poševni rob.

3. Upoštevajte krčenje zvara; uporabite šablone za postavitev in rezanje nepravilnih ali nestandardnih delov.

II. Predobdelava komponent

Brusite robove in vogale majhnih delov (ojačitve, povezovalne plošče), da odstranite robove; označite črte postavitve na delih, ki zahtevajo vdelane strižne čepe.

III. Montaža in oblikovanje šablone (jedrni postopek)

1. Postavite specializirane montažne šablone/napeljava; določite pozicionirne referenčne točke na podlagi vrste prereza (L, T, križni ali mnogokotni).

2. Namestite plošče glavne prirobnice in jih pritrdite s sponami; nadzor razmika prirobnic, navpičnosti in dimenzij preseka.

3. Namestite notranje prečne ojačitve in navpična rebra v votlino po plasteh; začasno pritrdite z varjenimi zvari.

Sestavite nepravilne stebre spremenljivega preseka v segmentih; ločeno predhodno sestavite prehodne dele (različne širine).

IV. Glavno varjenje

1. Izvedite večprehodno varjenje s polnim prebojem na glavnih šivih z varjenjem pod praškom (SAW) ali varjenjem v zaščitnem plinu CO2.

2. Za notranja zaprta rebra dajte prednost elektrovarjenju z žlindro.

3. Razvrstite zvare v povezovalnih območjih nosilca in stebra kot razred I; označite dokončane zvare za kasnejše neporušitveno testiranje (NDT).

V. Popravek po varjenju

Pravilno zvijanje in stranski upogib zaradi varjenja s kombinacijo plamenskega segrevanja in mehanskega orodja; kontrolna ravnost stebra in geometrijske tolerance prečnega prereza; odpraviti deformacije, ki jih povzročajo varilne napetosti.

VI. Končna obdelava

Obdelajte oba konca stebra s čelnim rezkanjem ali talno vrtanjem, da zagotovite ravnost in pravokotnost; za stebre, povezane s prirobnicami, luknje za strojne vijake in čepne spoje. VII. Montaža in varjenje priključkov

1. Sestavite in privarite osnovne plošče in zgornje plošče po meri na gred stebra; v celoti privarite ustrezne ojačitve na osnovne plošče.

2. Postavite in privarite zunanje nosilce, plošče z ušesi in povezovalne plošče za primarne in sekundarne nosilce glede na koordinate risbe.

3. Dvižna ušesa za varjenje v trgovini.

VIII. Vrtalne operacije

Uporabite CNC vrtalne stroje za vrtanje lukenj za vijake visoke trdnosti in sidrne vijake, s čimer zagotovite, da natančnost izvrtin ustreza standardom.

IX. Nedestruktivno testiranje (NDT)

Izvedite 100-odstotno ultrazvočno testiranje (UT) zvarov stopnje I; izvajati vzorčne preglede zvarov razreda II v skladu s specifikacijami; predelati in ponovno pregledati morebitne neskladne zvare.

X. Odstranjevanje rje in zaščita pred korozijo

Izvedite celotno peskanje do razreda Sa2,5; nanesite standardni epoksi temeljni premaz, vmesni premaz in zaključni premaz; nanesti ognjevarni premaz v označenih protipožarnih območjih; uporabite vroče cinkanje, kjer to zahtevajo okoljske razmere.

XI. Označevanje, pregled in skladiščenje

Označite komponente s številkami osi, nivoji tal in orientacijo namestitve; izvajati celovite preglede dimenzij, zvarov in protikorozijske zaščite; izdati dokumentacijo o zagotavljanju kakovosti in paket za pošiljanje.

XII. Specializirani postopki za edinstvene/oblikovane stebre

1. Ukrivljeni stebri s spremenljivim prerezom: Oblikujte ukrivljene plošče z uporabo upogibnih priprav; izvedite poskusno montažo v segmentih pred končnim zapiralnim varjenjem.

2. Jekleno armirani betonski stebri: vnaprej namestite strižne čepe na zunanjost stebra; rezervne luknje za fugiranje in odzračevanje.

3. Veččlenski mrežasti stebri: sestavite glavne elemente z letvicami ali palicami za vezanje v segmentih; pošiljanje v segmentih za montažo na kraju samem.

XIII. Kratka primerjava: oblikovani strukturni jekleni stebri v primerjavi s stebri s krožnim votlim profilom (CHS)

1. Stebri CHS: valjanje plošče, ki mu sledi obodno šivno varjenje; Oblikovani stebri: sestavljanje več plošč, oblikovanje na podlagi vbodov in številna ojačevalna rebra.

2. Stebri CHS: Enostavno struženje na čelni strani; Oblikovani stebri: Več nepravilnih končnih ploskev, ki zahtevajo obsežno rezkanje čelnih ploskev.

Ključni parametri delovanja

I. Geometrijski parametri

1. Običajne oblike prečnega prereza: v obliki črke L, v obliki črke T, v obliki križa, poligonalni kompozitni in ukrivljeni stebri s spremenljivim prerezom; debelina prirobnice/lamele: 8–60 mm; širina enega kraka: 100–600 mm.

2. Tolerance končnega izdelka

· Ravnost stebra: ≤L/1000;

· Dimenzijsko odstopanje preseka: ±2–3 mm;

· Pravokotnost čelne strani: ≤1/10 debeline kraka.

3. Dolžina enega segmenta: Standardna 9 m/12 m; segmentirano spajanje, ki se uporablja za zelo visoke stebre.

II. Mehanski parametri materiala

Glavni materiali: Q235B, Q355B.

Opomba: Q355NL se priporoča za nizkotemperaturne projekte s kvalificirano zmogljivostjo pri nizkih temperaturah.

III. Ključne strukturne značilnosti delovanja

1. Značilnosti togosti: Kompozitni odsek z več okončinami; vztrajnostne momente v smereh X in Y je mogoče fleksibilno prilagoditi s spreminjanjem širine okončin in debeline plošče; boljša stranska in strižna odpornost v primerjavi s standardnimi kvadratnimi votlimi profili (SHS) ali H-nosilci; primeren za integracijo s strižnimi stenami.

2. Potresna zmogljivost: ima notranja vzdolžna in prečna ojačitvena rebra; visoka togost sklepov; zelo primeren za območja z visoko seizmično intenzivnostjo; lahko obložite z betonom in tvorite jekleno-betonske stebre, kar več kot podvoji nosilnost.

3. Prilagodljivost: Omogoča lokalno spreminjanje debeline stene in širine okončin; prečni prerez se lahko po potrebi prilagodi vzdolž višine stebra; ponuja znatne ekonomske prednosti za konstrukcije z večjimi obremenitvami v zgornjih nadstropjih in manjšimi obremenitvami v spodnjih nadstropjih.

4. Odpornost proti vetru: Ni izpostavljenosti, ko je vgrajen v stene (obremenitev z vetrom je zanemarljiva); pri izpostavljenih nestandardnih stebrih je odpornost proti vetru višja kot pri krožnih ceveh, vendar manjša kot pri H-nosilcih.

IV. Parametri kakovosti zvara

1. Spoji nosilca in stebra ter primarni zvari: zvari razreda I; 100% ultrazvočno testiranje (UT).

2. Sekundarni rebrni zvari: zvari stopnje II; 20 % naključni pregled preko UT; mehanske lastnosti zvara ustrezajo ali presegajo lastnosti osnovne kovine.

V. Protikorozijske in ognjevarne specifikacije

1. Stopnja odstranjevanja rje: celotno peskanje do Sa2,5;

2. Standardni premaz: epoksi temeljni premaz, bogat s cinkom + epoksi vmesni premaz iz sljude železovega oksida + zaključni premaz; skupna debelina suhega filma: 80–160 μm;

3. Obalna protikorozijska zaščita: vroče pocinkanje ≥85 μm;

4. Ognjevarnost: 1–3-urna ocena požarne odpornosti z uporabo združljivih tankoslojnih ali debeloslojnih intumescentnih ognjevarnih premazov.

VI. Specifikacije povezave

1. Osnovna plošča stebra: plošča po meri (16–60 mm debeline) s sidrnimi vijaki M20–M64;

2. Povezava med nosilcem in stebrom: visoko trdni vijaki stopnje 8,8/10,9;

3. Kompozitni steber iz jekla in betona: strižni čepi Φ19, privarjeni na zunanjost stebra, da povečajo trdnost vezi med jeklom in betonom.

VII. Dodatne specifikacije za stebre v obliki betona, ojačanega z jeklom

Betonski ovoj (notranji/zunanji): običajno stopnje C30, C40 ali C50; telo stebra vključuje vnaprej oblikovane luknje za fugiranje in odzračevanje.

VIII. Kako razlikovati med tremi vrstami izdelkov?

· Steber s krožnim votlim prerezom (CHS): izotropne lastnosti, nizka odpornost proti vetru, primeren za izpostavljene strukture z velikim razponom;

· Jeklo H-prereza: ločene močne in šibke osi, standard za industrijske tovarniške okvirje;

· Oblikovan konstrukcijski jekleni steber: Fleksibilen prerez, skrit v stene, nastavljiva dvosmerna togost, specializiran za montažno stanovanjsko gradnjo.