ستون های فولادی مشبک برای ساختمان های صنعتی سنگین: انواع، طراحی و انتخاب

ستون فولادی مشبک چیست؟

ستون فولادی مشبک یک عضو باربر عمودی-متشکل از دو یا چند وتر اصلی است که توسط میله‌های توری، صفحات چوبی یا ترکیبی از هر دو به هم متصل شده‌اند و یک ستون خرپایی باز- وب را تشکیل می‌دهند. آکوردها معمولاً زاویه‌ای هستند، مقاطع H- یا بخش‌های توخالی، در حالی که اعضای شبکه نیروهای برشی را بین آکوردها منتقل می‌کنند تا مجموعه مانند یک ستون یکپارچه رفتار کند. از آنجایی که مواد به دور از مرکز پخش می شوند، ستون شعاع چرخش زیادی و مقاومت بالایی در برابر کمانش با فولاد بسیار کمتری نسبت به یک ستون شبکه جامد- با همان ظرفیت پیدا می کند. ستون های مشبک در ساختمان های صنعتی سنگین، سازه های نگهدارنده جرثقیل، برج های انتقال و سیستم های پایه پایه عمیق رایج هستند.

انواع اصلی ستون های فولادی مشبک

چرا از ستون های مشبک در ساختمان های صنعتی سنگین استفاده می شود؟

نسبت استحکام-به وزن: پیکربندی خرپا باز-به گشتاور اینرسی بالایی با فولاد کمتر دست می‌یابد و وزن خود ستون را کاهش می‌دهد و به نوبه خود بار پایه را کاهش می‌دهد.

مقاومت بار جانبی: سیستم خرپا نیروهای باد و لرزه ای را به طور موثر از طریق آکوردها و اعضای شبکه منتقل می کند، در حالی که شبکه باز سطح کوچکی را به باد ارائه می دهد.

استفاده از فضا: فضای داخلی شفت ستون می تواند لوله کشی صنعتی، نردبان های تعمیر و نگهداری یا خدمات کمکی را حمل کند و اتصالات شفت صلب می تواند ظرفیت دهانه شفاف قاب ساختمان را افزایش دهد.

سفارشی‌سازی: دو-، سه- یا چهار-پیکربندی پایه را می‌توان برای مطابقت با سختی، استحکام و الزامات معماری خاص مهندسی کرد، و هندسه اعضا را می‌توان با تغییر طرح‌بندی توری تنظیم کرد.

ستون مشبک در مقابل H-ستون برای قاب‌های کارگاه

در عمل، ستون‌های H-اغلب اولین انتخاب برای کارگاه‌های استاندارد-ارتفاع هستند که در آنها سرعت و هزینه کار غالب است. هنگامی که ظرفیت جرثقیل بالا باشد، ظرفیت باربری پایه محدود باشد یا کاهش تناژ فولاد سازه محرک اصلی اقتصادی باشد، ستون های شبکه جذاب می شوند.

طراحی، ساخت و کنترل کیفیت

ستون‌های مشبک برای ساختمان‌های صنعتی با کدهای ملی یا بین‌المللی سازه‌های فولادی مانند GB 50017، EN 1993-1-1 (Eurocode 3) یا AISC 360 بسته به محل پروژه طراحی شده‌اند. ساخت از EN 1090{11}}2 کلاس اجرا یا قوانین محلی مربوطه پیروی می‌کند، با جوشکاری که توسط جوشکارهای معتبر مطابق با صلاحیت AWS D1.1 یا EN ISO 9606 انجام می‌شود. جوش‌های بحرانی بین آکوردها و اعضای وب با آزمایش‌های{13} غیرمخرب مانند آزمایش اولتراسونیک یا آزمایش ذرات مغناطیسی تأیید می‌شوند و ستون‌های چند پایه پیچیده را می‌توان از قبل مونتاژ کرد تا تلورانس‌های ابعادی قبل از ارسال بررسی شود. اتصالات به ستون ها و تیرها معمولاً با پیچ و مهره های با مقاومت بالا انجام می شود که نصب و بازرسی میدانی را ساده می کند.

حفاظت در برابر خوردگی برای اتمسفر کارخانه انتخاب شده است: شات بلاست تا Sa 2.5 و به دنبال آن-پرایمر غنی از روی و پوشش رویی پلی یورتان برای محیط های شیمیایی یا ذوب تهاجمی، یا-گالوانیزه گرم تا ISO 1461 که در آن نگهداری طولانی مدت{4} رایگان نیاز است.

اجزای مکمل برای قاب های کارگاهی کامل

تیرهای جرثقیل سنگین-و خرپاهای سقف دهانه بلند- که به ستون های شبکه متصل می شوند و بارهای جرثقیل و سقف را به سیستم ستون منتقل می کنند.

پرلین‌های سرد-C و Z برای پشتیبانی از روکش سقف و دیوار، با-حفاظ گالوانیزه گرم یا Galvalume.

سیستم‌های مهاربندی شامل مهاربندی ستون‌های متقاطع، تیرهای اتصال صلب و صفحات اتصال برای قفل کردن ستون‌ها در یک قاب سه‌بعدی پایدار-.

پیچ‌های{0}}با استحکام بالا، از جمله پیچ‌های اصطکاکی درجه 10.9-گروه‌های پیچ و مهره لنگر، برای اتصالات ستون-به{4}}پایه و ستون{5}}به-در شرایط بارگذاری خستگی.

سوالات متداول

چرا یک ستون مشبک را به یک ستون فولادی جامد انتخاب کنید؟چارچوب باز فولاد را از مرکز فاصله می‌اندازد و شعاع چرخش و مقاومت کمانش را افزایش می‌دهد و در عین حال مصرف مواد را کاهش می‌دهد. این یک راه حل کارآمد وزن- برای ستون های بلند و بارهای سنگین است.

ستون های شبکه چگونه به هم متصل و محافظت می شوند؟آکوردها و اعضای وب با جوش یا پیچ و مهره به هم متصل می شوند. ستون‌های بیرونی و صنعتی معمولاً با سیستم‌های-گالوانیزه گرم یا پوشش اپوکسی سنگین{2}}که برای فضای سایت انتخاب می‌شوند محافظت می‌شوند.

ستون های مشبک چگونه طراحی و ساخته می شوند؟طراحی از کدهای ساختار فولادی مانند GB 50017، EN 1993-1-1 یا AISC 360 پیروی می کند. اعضا در فروشگاه با برش CNC و جوش خودکار پیش ساخته می شوند، سپس در محل با پیچ و مهره های با استحکام بالا مونتاژ می شوند.

آیا ستون های شبکه گران تر از ستون های H- هستند؟معمولاً به دلیل برش، جوشکاری و اتصالات سفارشی، کار ساخت در هر تن بیشتر است. با این حال، کاهش تناژ فولاد و پایه های کوچکتر می تواند کل هزینه نصب شده برای سازه های بلند یا با بارهای سنگین را کاهش دهد.

آیا ستون های مشبک می توانند جرثقیل های سقفی را پشتیبانی کنند؟بله. ستون‌های مشبک اغلب در قاب‌های نگهدارنده جرثقیل، جایی که تیرهای جرثقیل و سیستم‌های مهاربندی برای مقاومت در برابر بارهای دینامیکی و نیروهای ترمز جرثقیل‌های متحرک به ستون متصل می‌شوند، استفاده می‌شوند.

چه گریدهای فولادی برای ستون های مشبک استفاده می شود؟نمرات رایج Q235B و Q355B تا GB/T 1591، S235JR و S355JR/J0/J2 تا EN 10025-2، و ASTM A36 یا A572 درجه 50 هستند. انتخاب درجه از نیروهای عضو، ضخامت و مشخصات پروژه پیروی می کند.