ستون جعبه فولادی چیست؟
ستون جعبه فولادی یک بخش توخالی بسته است که از جوش دادن چهار صفحه فولادی به یک لوله مربع یا مستطیل شکل می گیرد یا مستقیماً به عنوان یک بخش توخالی مربع / مستطیل ساخته می شود. هندسه بسته مواد را دور از مرکز توزیع می کند و به ستون ممان اینرسی زیادی در مورد هر دو محور اصلی می دهد. بنابراین، ستونهای جعبهای استحکام و سختی یکنواختی را در هر دو جهت افقی، مقاومت پیچشی بالا و پایداری موضعی خوب ارائه میکنند، که باعث میشود در ساختمانهای بلند، سازههای دهانه بلند، پایههای پل و قابهای صنعتی سنگین که در آنها خمش دو محوره، پیچش یا نیازهای لرزهای قابل توجه است، رایج شوند.
ستون فولادی H-شکل چیست؟
یک ستون فولادی H{0}شکل یک بخش فلنج باز- است که با نورد گرم یا با جوش دادن سه صفحه در یک پروفیل H تولید میشود. فلنج های پهن بیشتر خمش را حول محور قوی حمل می کنند، در حالی که تار در برابر برش مقاومت می کند. مقاطع H{4}}بسیار استاندارد، به آسانی در دسترس و مقرون به صرفه هستند و بخش ستون پیشفرض برای اکثر کارخانههای صنعتی، انبارها و ساختمانهای کم ارتفاع تا متوسط هستند که در آنها عمل اولیه فشردهسازی محوری همراه با خمش محوری قوی است.
مقایسه مقطعی-و مکانیکی
| اموال | ستون جعبه | H{0}}ستون شکل |
|---|---|---|
| مقطع- | بخش توخالی مربع یا مستطیل بسته | بخش I/H را با وب و دو فلنج باز کنید |
| ظرفیت محوری | بالا، با گشتاورهای اینرسی زیاد در مورد هر دو محور | برای همان ناحیه کمی پایین تر به دلیل محور کوچکتر ضعیف تر است |
| مقاومت پیچشی | بسیار بالا؛ بخش بسته در برابر پیچ خوردگی و تاب برداشتن مقاومت می کند | کم؛ بخش های باز مستعد پیچ خوردگی و تغییر شکل تاب خوردگی هستند |
| خمش دو محوره | یکنواخت و برتر در مورد هر دو محور اصلی | در مورد محور قوی خوب است، در مورد محور ضعیف محدود است |
| ثبات محلی | قوی؛ لوله بسته در برابر کمانش موضعی مقاومت می کند | فلنج های نازک و پهن به بررسی سفت کننده و کنترل باریکی نیاز دارند |
مقایسه ساخت و هزینه
| جنبه | ستون جعبه | H{0}}ستون شکل |
|---|---|---|
| تولید | بخرید-که از صفحات جوش داده شده یا به عنوان بخش های توخالی تکمیل شده عرضه شده است. چهار جوش طولی نیاز به کنترل کیفیت دقیق دارند | بخشهای استاندارد نورد داغ-با در دسترس بودن بالا، یا بخشهای ساخته شده{1}}جوش داده شده |
| کار ساخت | حجم جوش بالاتر، هزینه جوشکاری و هزینه بازرسی | برش، حفاری و اتصال ساده تر؛ حجم جوش کمتر |
| موقعیت هزینه | هزینه واحد بالاتر، توجیه شده در سازه های بلند، سنگین یا خاص | هزینه واحد کمتر؛ به طور کلی برای قاب های معمولی مقرون به صرفه ترین است |
| سفارشی سازی | ابعاد و ضخامت دیوار را می توان با توجه به نیازهای طراحی تنظیم کرد | بخش های استاندارد اکثر نیازها را پوشش می دهند. بخشهای ساخته شده- انعطافپذیری را اضافه میکنند |
نحوه انتخاب بین کادر و ستونهای H{0}شکل
برای کارخانجات صنعتی استاندارد، انبارها، ساختمانهای تجاری و مسکونی چند طبقه و پلهایی که بارها عمدتاً محوری با خمش محوری قوی- هستند و سرعت ساخت و بودجه غالب است، ستونهای H-شکل را انتخاب کنید.
ستونهای جعبهای را برای ساختمانهای بلند{0} و فوقبلند، سازههای فضایی بزرگ- مانند پایانههای فرودگاه و مراکز نمایشگاهی، و کارخانههای صنعتی سنگین که در آنها خمش دو محوره، پیچش یا الزامات لرزهای شدید بر طراحی حاکم است، انتخاب کنید.
ستونهای جعبهای را انتخاب کنید که در آن سختی کلی بالا برای کنترل رانش جانبی مورد نیاز است، یا جایی که ستون قابل مشاهده باقی میماند و به دلایل معماری، نمایه تمیز و بسته ترجیح داده میشود.
در جایی که سازه بهجای استحکام خالص، با پایداری کمانش یا انحراف کنترل میشود، بررسی کنید که یک بخش قویتر یا بزرگتر در واقع وضعیت حد بحرانی را قبل از پرداخت حق بیمه بهبود میبخشد.
برای هر دو نوع بخش، گریدهای مواد از مشخصات حاکم پیروی میکنند: انتخابهای رایج Q235B و Q355B تا GB/T 1591، S235JR و S355JR/J0/J2 به EN 10025-2، و ASTM A36 یا A572 Grade 0 تا 50GB، با طراحی انجامشده از 0 تا 10GB 1-1-1993 یا AISC 360. GNEE هم ستون های جعبه و هم ستون های H شکل را با نقشه های فروشگاهی، NDT و حفاظت از سطح مطابق با مشخصات پروژه تامین می کند.
سوالات متداول
کدام ستون در پیچش، جعبه یا H{0}}شکل قویتر است؟ستون جعبه. مقطع بسته- آن سختی پیچشی بسیار بالاتر از بخش H باز ایجاد میکند، که تحت گشتاورهای پیچشی میپیچد و میپیچد.
چرا ستونهای جعبه در ساختمانهای بلند-ترجیح داده میشوند؟آنها استحکام و سختی یکنواختی را در مورد هر دو محور، مقاومت پیچشی بالا و پایداری محلی قوی ارائه میدهند که برای بارهای محوری بزرگ و کنترل رانش جانبی ساختمانهای بلند مناسب است.
آیا ستونهای H{0}}شکل ارزانتر از ستونهای جعبه هستند؟به طور کلی بله، زیرا مقاطع H-نورد گرم-تولید انبوه-میشوند و به کار ساخت کمتری نیاز دارند. ستونهای جعبه زمانی مقرون به صرفه میشوند که مکانیک برتر آنها تناژ کلی فولاد یا عمق سازه را کاهش دهد.
چگونه ستون های جعبه در برابر خوردگی و آتش محافظت می شوند؟حفاظت در برابر خوردگی از سیستمهای پوششی مانند-پرایمر غنی روی به همراه پوشش بالایی یا گالوانیزه گرم-استفاده میکند. حفاظت در برابر آتش از آیین نامه ساختمان پیروی می کند، معمولاً پوشش های شعله ور یا محفظه تخته{3}}در برابر حریق با درجه مقاومت در برابر آتش مورد نیاز است.
آیا می توان ستون های جعبه را با بتن ترکیب کرد؟بله. -لولههای فولادی پرشده و ستونهای کامپوزیت فولادی- بتنی، محصور شدن جعبه را با ظرفیت فشاری بتن ترکیب میکند و ظرفیت بارگذاری و مقاومت در برابر آتش را افزایش میدهد.
چه استانداردهایی بر طراحی جعبه و ستون H{0}}شکل حاکم است؟طراحی معمولاً به GB 50017، EN 1993-1-1 یا AISC 360، با مواد به GB/T 1591، EN 10025-2 یا ASTM A36/A572 و اجرای ساخت طبق EN 1090-2 در صورت لزوم است.
