Pozadí: Dvě rodiny kompresních členů
Příhradové sloupy a plné sloupy H{0}}profilu jsou dvě hlavní rodiny kompresních prvků v průmyslových závodech, potrubních regálů a podpěr ocelových konstrukcí. Oba přenášejí vertikální zatížení a boční zatížení větrem, ale výrazně se liší v konstrukčním chování, výrobních nákladech a vhodnosti pro námořní přepravu.
Příhradový sloup je otevřený{0} montovaný prvek složený ze dvou nebo více pásnic, obvykle úhelníků, kanálů nebo dutých částí, spojených diagonálními šněrovacími tyčemi nebo laťovými deskami. Pevný sloup profilu H- je integrální válcovaný nebo svařovaný profil, jehož stojina a příruby tvoří jeden souvislý profil. Volba mezi nimi by měla být založena na výšce sloupu, charakteru zatížení, ceně práce na místě a dopravních omezeních, nikoli zvyku.
Klíčové rozdíly na první pohled
| Porovnávací položka | Příhradový sloup | Plný H-sloupec sekce |
|---|---|---|
| Konstrukční složení | Otevřená vestavná-část: struny plus šněrování nebo latě s prázdnými mezerami | Integrální web-a{1}}přírubová sekce, souvislá a uzavřená |
| Chování stability | Vynikající kontrola štíhlosti pro vysoké členy; Stabilita tětivy musí být kontrolována samostatně | dobře -definovaná průběžná- stabilita sekce; silné a slabé osy se liší |
| Smyk a kroucení | Nůžky nesené šněrováním nebo latěmi; nízký torzní odpor | Pevný pás nese smyk; lepší torzní odolnost |
| Výroba | Více procesních kroků, těsná přesnost montáže | Jednodušší, vysoká konzistence, krátký výrobní cyklus |
| Doprava | Lze jej rozdělit na části-, které se vejdou do standardních kontejnerů | Velké integrální sekce často překračují limity kontejneru |
| Erekce | Vyžaduje montáž šroubů a zarovnání na místě- | Připraveno k instalaci, rychlá erekce |
Konstrukční složení
V příhradovém sloupu poskytují pásy umístěné na vnějších okrajích průřezu primární axiální únosnost, zatímco šněrovací tyče nebo desky latě zajišťují, že pásy působí společně a odolávají smyku. Otevřené uspořádání umožňuje zvětšení celkové hloubky pro řízení štíhlosti s relativně malým množstvím materiálu. V plném průřezu H- poskytuje stojina nepřetržitou odolnost ve smyku a příruby odolávají ohybu, ale rozměry průřezu-jsou pevně dané válcovaným nebo svařovaným profilem.
Mechanické chování
Pevné H-profily mají dobře-definované chování stability při axiálním stlačení, přičemž pás nese horizontální smyk s minimální deformací. Příhradové sloupy vykazují dobrou tuhost kolem osy materiálu, zatímco tuhost kolem volné osy je snížena smykovou deformací šněrovacích prvků a je třeba ověřit jak celkovou stabilitu, tak stabilitu jednotlivých pásů. Torzní zatížení jsou pro příhradové sloupy nepříznivá a je třeba se jim vyhnout nebo je pečlivě analyzovat.
Úvahy o designu a kódu
Vybudovaná{0}}členská ustanovení
Oba hlavní návrhové kódy zpracovávají-vybudované kompresní členy speciálně. AISC 360 sekce E6 používá upravený, zvýšený poměr štíhlosti pro vestavěné prvky a EN 1993-1-1 oddíl 6.4 přijímá ekvivalentní štíhlost s odpovídajícími křivkami vzpěru. Musí se také zkontrolovat efektivní délka jednotlivých prvků pásnice mezi body šněrování, protože nesprávný výpočet může vést k předčasnému vybočení pásu nebo zamítnutí návrhu.
Detaily šněrování a lišty
Šněrovací tyče jsou normálně nakloněny pod úhlem přibližně 40 až 70 stupňů k ose sloupu, čímž se vyvažuje konstrukční účinnost se svařitelností. U konstrukcí s převahou smyku- jsou desky latí s ekvivalentní-úpravou štíhlosti vyžadované předpisem často vhodnější než šněrování, protože poskytují tužší smykové spojení mezi tětivami.
Limity přepravy kontejnerů
Standardní kontejnery ISO 668 mají vnitřní šířku asi 2,35 m a velké svařované H-profily se širokými přírubami nebo vysokými prvky často přesahují obal. Mřížové sloupy mohou být vyrobeny v segmentech -dolů, které se hodí ke kontejneru, čímž se zabrání nadměrným{5}}nákladům, zatímco integrované H-sekce nad obalem kontejneru vyžadují přerušené-hromadné zásilky nebo spojování na místě.
Jak si vybrat: Pokyny pro aplikaci a výběr
| Typ projektu | Doporučený člen | Klíčový důvod |
|---|---|---|
| Standardní sklad, výška pod cca 12m | Postavená-nebo srolovaná H-sekce | Rychlá montáž a konkurenceschopné výrobní náklady |
| Více{0}}patrový stojan na potrubí, hlavně axiální zatížení | Příhradový sloup | Optimalizuje štíhlost a nosnost oceli pro vysoké, málo zatížené členy |
| Podpora těžké techniky | Postavená-sekce H- | Vysoká místní tuhost při vibracích a cyklickém zatížení |
| Odlehlé místo s obtížnou logistikou | Mřížový sloup, zaklepat-dolů | Vhodné pro standardní nádoby; je akceptována další montáž v terénu |
| Pobřežní oblast s-velkým větrem | Optimalizovaná sekce H- | Předvídatelné boční drift a smykové chování |
Toto jsou obecná doporučení. Konečný výběr musí být potvrzen podle skutečného ohybového momentu, smyku, kroucení a požadavků místní normy projektu.
Často kladené otázky
Co je ekonomičtější: příhradové nebo plné sloupy H-profilu?Závisí na výšce sloupce, charakteru zatížení a přepravních omezeních. U vysokých, málo zatížených prvků může příhradový sloup výrazně snížit tonáž oceli a také snížit zatížení základů. U středně-vysokých sloupů s těžkým nebo excentrickým zatížením je výroba a montáž sekce H- obvykle levnější. Porovnání by mělo být provedeno na základě celkových nákladů na instalaci, včetně dopravy.
Jsou příhradové sloupy vhodné do oblastí s-velkým větrem?Ano, když jsou šněrování a spoje navrženy pro střih větru. Příhradové sloupy jsou lehčí, což snižuje seismickou hmotu, ale jejich spoje musí být navrženy přesně tak, aby poskytovaly odpovídající tuhost. Pevná H-sekce poskytuje předvídatelnější kontinuální tuhost tam, kde je kritická kontrola bočního driftu.
Mohou být příhradové sloupy zasílány ve standardních kontejnerech?Ano. Mřížové sloupy mohou být navrženy v segmentech sklopených-segmenty, které se vejdou do standardních kontejnerů, čímž se zabrání nadměrným{2}}nákladům a sekundárnímu řezání na místě. To je jeden z hlavních důvodů, proč jsou vybíráni pro exportní projekty.
Proč je úhel šněrování omezen na cca 40 až 70 stupňů?Úhel vyvažuje účinnost šněrování při přenášení smyku s hospodárností materiálu a svařitelností. Strmější nebo plošší úhly buď plýtvají materiálem, nebo způsobují, že spojení je neefektivní, a tento rozsah odrážejí-podrobná pravidla založená na kódu.
Mohou příhradové sloupy nést těžké soustředěné zatížení?Mohou, ale místní koncentrovaná zatížení se nejlépe přenášejí přes pevné sekce nebo dodatečné vyztužení v místě zatížení. Pro velká soustředěná nebo excentrická zatížení je obvykle vhodnější H-profil se souvislou stojinou.
Které kódy pokrývají-vybudované sloupce?ISC 360 sekce E6 pro projekty v USA a EN 1993-1-1 sekce 6.4 pro evropské projekty spolu s požadavky na provedení v AWS D1.1 nebo EN 1090-2. Čínské projekty následují GB 50017 pro design a GB/T 1591 pro třídy materiálů.