Ringikujuline õõnes terastoru kolonn

Nendel sammastel on sile, sirge silindriline profiil ja rõngakujuline ristlõige, mis tagab ühtlase koormuse jaotuse ja suurepärase aksiaalse kandevõime. Need kannavad tõhusalt koormusi pealisehitiselt vundamendile ja sobivad vertikaalseks toestamiseks erinevates rakendustes, sealhulgas kergetes ja rasketes teraskonstruktsioonides, maastikuarhitektuuris, staadionidel, kõnniteedel, tööstusettevõtetes ja kokkupandavates hoonetes. Need on komplektis vajalike ühenduskomponentidega, nagu alusplaadid, jäikusplaadid, ühendusplaadid ja ülitugevad poldid.

Toote määratlus ja konfiguratsioon

I. Ringikujuliste torusammaste põhimääratlus

Ringikujuline õõnsa terastoru kolonn on õõnsa ümmarguse ristlõikega vertikaalne kandekomponent. Peamiselt valmistatud õmblusteta või keevitatud ümmargustest terastorudest, neid sambaid kasutatakse laialdaselt teraskonstruktsioonidega hoonetes, munitsipaalprojektides, sildades ja staadionidel, kus need taluvad peamiselt aksiaalset survet, paindemomente ja väändemomente.

1. Põhiatribuudid

Materjal: valdavalt süsinikkonstruktsiooniteras ja vähelegeeritud teras; Tsingitud viimistlused, korrosioonivastased katted või roostevaba teras on saadaval välistingimustes või söövitavas keskkonnas.

Ristlõike karakteristikud: määratud välisläbimõõdu (D) ja seina paksuse (t) järgi; õõnes ümmargune kuju tagab koormuse ühtlase jaotumise kõikides suundades, suurepärase väände- ja survetugevuse ning minimaalse pingekontsentratsiooni.

Tootmisprotsess: saadaval õmblusteta torusammastena (integraalselt valtsitud, suure kandevõimega) või keevitatud torusammastena (moodustatud terasplaatide valtsimisel ja keevitamisel, pakkudes madalamaid kulusid).

2. Peamised rakendusstsenaariumid

Tuumtorud ülikõrghoonetele, suure ulatusega toimumispaikadele (messikeskused/staadionid), kiirraudteejaamadele, varikatustele, tööstusettevõtetele, sildade muulidele, munitsipaalpiirdepostidele, maastikusambatele jne. 3. Põhispetsifikatsiooni tähis

Standardne tähistus: φ välisläbimõõt × seina paksus × pikkus; nt φ219 × 8 × 6000 (välisläbimõõt 219 mm, seina paksus 8 mm, samba pikkus 6 m).

II. Ümmarguse õõnsa sektsiooni (CHS) kolonni koostu konfiguratsioon

Täielik süsteem, mis sisaldab peamist ümmargust õõnsat terastoru kolonni korpust, ülemise ja alumise otsa ühendusi, ühendustarvikuid ja abikomponente. See on asukoha alusel liigitatud viieks peamiseks mooduliks: samba korpus, samba alus/vundament, samba ülaosa ühendus, tala-samba ühendus ja lisatarvikud.

1. Veeru keha (põhikomponent)

Peamine ümmargune toru: toru läbimõõt, seina paksus ja materjal valitakse koormusnõuete alusel; eriti pikki sambaid võib valmistada segmentidena, mis on varustatud liitekohtadega splaissimiseks (äärik-, keevis- või pistikühendused).

Tugevduskonstruktsioonid (kohustuslik suure koormuse või kõrghoonete puhul):

Sisemised jäikusrõngad ja pikisuunalised jäikusribid: Toruseina lokaalse paindumise vältimiseks.

Vöökoha vähendamine / läbimõõduga üleminekuosa: üleminek muudetava läbimõõduga ümmarguste torude abil, kui ülemise ja alumise sektsiooni koormused erinevad.

2. Samba aluse koost (ühendab vundamendiga; määrab üldise stabiilsuse)

CHS kolonni alumise osa täielik kandev sõlm; on kaks levinud vormi:

1) Sisseehitatud ankrupoldi tüüp (kõige tavalisem)

·Alusplaat: paks ümmargune või ruudukujuline terasplaat, mis on täielikult keevitatud samba korpuse külge.

·Ankrupoldid: betoonvundamendisse on põimitud mitu ülitugevat ankrupolti.

·Tarvikud: mutrid, seibid, tasandusseibid ja vuukimismaterjal (sekundaarseks vuukimiseks aluse tasandamiseks ja kinnitamiseks).

2) Inserti tüüpi pistikupesa vundament (tassi vundament)

·Betoonpesa (tass) + sisestatud sambaosa + ümbritsev tihendatud betoon või peentäitebetoon; kasutatakse tavaliselt linnaehituses ja sildade ehitamises.

3. Samba ülaosa (andab jõudu ja toetab pealisehitust)

Valitakse pealisehitise komponentide tüübi alusel:

·Samba ülemine plaat: korgiplaat, mis tihendab ülaosa, kaitseb toru sisemust ja kannab ülevalt üle koormusi.

·Samba ülemine ühenduspesa / äärik: kasutatakse ühendamiseks ülemiste ringikujuliste torude, sõrestike või ruumiraami tugedega. ·Postikorgid (haljastuse/kaitsepiirete jaoks): dekoratiivsed ja ilmastikukindlad; saadaval sfäärilise, lameda ja koonilise kujuga.

4. Tala-sammas / torude ja torude ühendused (tarvikud koormuse külgsuunaliseks ülekandmiseks)

Standardtarvikud ümmarguste torusammaste ühendamiseks terastalade, sekundaarelementide ja külgnevate torusammastega:

· Ringikujulised korbelid / kinnitusplaadid: keevitatud toru korpuse külge, et toetada terastalasid.

·Ühendusäärikud / toruklambrid: Sama läbimõõduga torude ühendamiseks või erinevate läbimõõtude vahel üleminekuks (vähendavad ühendused).

· Kõrge tugevusega poldid, keevitavad tugiplaadid ja ühendusplaadid: liigeste kinnitamiseks ja tugevdamiseks.

5. Abikomponendid (paigaldamine, kaitse ja hooldus)

·Tõstetarvikud: Tõstekõrvad, tõsterõngad (tehases paigaldatud, et hõlbustada kohapealset tõstmist).

· Korrosioonivastane kaitse: krunt, vahekiht ja pealisvärv / kuumtsingitud kate; korrosioonivastane tihend (otsakorgid vee sissepääsu ja roostetamise vältimiseks).

·Paigaldamise abiseadmed: positsioneerimisklambrid, ajutised toed, reguleeritavad ülemised tungrauad (paigaldamise ajal joondamiseks ja ajutiseks kinnitamiseks).

III. Näited tavalistest koostukonfiguratsioonidest

1.Standardne tehase ümmargune torusammas: ümmargune põhitoru + alusplaat + ankrupoldid + tasandusseibid + ülemine kork + torukere korbel + ülitugevad poldid + korrosioonivastane kate + tõsteaas.

2. Kohaliku tee kaitsepiirde post: põhiringikujuline toru + sisseehitatud alusäärik / betoonist pjedestaal + dekoratiivne ülemine kork + kaitsepiirde ühendusklamber / kinnitusplaat + tsingitud korrosioonivastane kate.

3. Kõrghoone teraskonstruktsiooniga segmenteeritud ringikujuline torusammas: segmenteeritud ümmargused torud + liitmikuäärikud / keevisühendused + sisemised jäikusrõngad + sisseehitatud ankurduspolt + rõngakujuline tala-samba ühendusplaat + terviklik korrosioonivastane süsteem.

IV. Lühikokkuvõte

·Definitsioon: õõnsast ümmargusest terastorust valmistatud vertikaalne kandeelement; Sellel on suurepärased mehaanilised omadused ja lai kasutusala. ·Süsteemi loogika: kolonni korpus + alusühenduse komplekt + ülemine ühenduskomplekt + külgühenduse tarvikud + korrosioonivastased/tõstetarvikud; täielikud konfiguratsioonid valitakse projekti laadimiste ja rakendusstsenaariumide põhjal.

Millised on ümmarguste õõnsate terastorude kolonnide peamised eelised?

1. Ringikujuline ristlõige tagab ühtlase pingejaotuse, suure aksiaalse survetugevuse ja suurepärase väändestabiilsuse.

2. Voolujooneline välimus on minimalistlik, kuid muljetavaldav, suurendades struktuuri üldist esteetilist veetlust.

3. Madal tuuletakistus pakub suurepäraseid tuulejõudlusi välistingimustes kasutamiseks.

4. Kerge olemus lihtsustab tõstmist ja paigaldamist, mille tulemuseks on kõrge ehitusefektiivsus.

5. Nii sise- kui välispindu saab töödelda korrosioonikindluse tagamiseks, tagades niiskuse vastupidavuse ja pika kasutusea.

6. Saadaval on põhjalikud spetsifikatsioonid; kõrgust, ühendusplaate ja sisseehitatud osi saab kohandada erinevate arhitektuuriliste stsenaariumide jaoks.

Millised on ringikujuliste torusammaste peamised eristavad tunnused võrreldes H-profiiliga terassammaste ja ruudu-/ristkülikukujuliste õõnesprofiilidega sammastega?

I. Konstruktsioonimehaanika eelised

1. Tasakaalustatud mitmesuunaline kandevõime ja suurepärane väändejõudlus: inertsmoment on kõigis suundades ühtlane (tugevate ja nõrkade telgede vahel ei tehta vahet), pakkudes palju paremat kohanemisvõimet tuulekoormuse, seismilise väände ja ekstsentriliste koormustega kui H-profiilid või nelinurksed torud. Need on eelistatud valik suurte kohtade, kõrghoonete ja tugeva tuulega rannikuprojektide jaoks. Seevastu ruudukujulistel torudel ja H-sektsioonidel on nõrgad teljed ja olulised nõrkused külgmise väände osas.

2. Suurem survekoormus ja vastupidavus lokaalsele paindumisele sama koguse terase puhul: Aksiaalse kokkusurumise korral jaotub pinge ühtlaselt üle ümmarguse toruseina. Antud ristlõikepinna puhul järgib kandevõime järgmist: ringtoru > nelinurkne toru > H-profiiliga teras. Tugevaid sambaid saab muuta kergemaks, et vähendada kulusid, säästa terast ja vähendada omakaalu.

3. Madalaim tuuletakistustegur: voolujooneline ümmargune kuju annab tuulekoormuse kuju koefitsiendiks ligikaudu 0,8, võrreldes 1,3 kandiliste torude ja üle 1,5 H-profiiliga terase puhul. See vähendab oluliselt tuulekoormust kõrguvatele sammastele, välistingimustes kasutatavatele kõnniteedele, tuuleenergia tugedele ja varikatuse sammastele, vähendades seeläbi vundamendi ankurdamise kulusid. 

II. Iseloomulikud omadused valmistamisel ja ehitamisel

1. Lihtsustatud liitekujundus ja paindlikud tala-samba ühendused: terastalasid saab ühendada ümmarguste õõnessektsioonidega (CHS) mis tahes nurga all kogu 360° ümbermõõdu ulatuses, vältides ruudukujuliste torude täisnurkade või H-tala ääriku joondamise piiranguid; see pakub selgeid eeliseid stsenaariumide jaoks, mis hõlmavad kaldtalasid, radiaalseid sõrestikuid ja mitmesuunalisi talade ristumiskohti. Standardsed rõngakujulised rõngad ja klambriühendused hõlbustavad kokkupanekut.

2. Mugav segmentide splaissimine: toetab nii täisümbermõõduga põkkkeevitust (sisemise/välise faasiga) kui ka äärikühendusi. Ümmarguste torude ringkeevisõmblused jaotavad pinget ühtlaselt – erinevalt ruudukujulistest torudest, mis on altid pingete koondumisele nurkades, või H-taladest, mis nõuavad äärikute ja võre täpset joondamist, mille tulemuseks on suuremad tootmistolerantsid.

3. Tasakaalustatud tõsteraskus: ühtlane kaalujaotus välistab ekstsentrilise koormuse või ümberkukkumise ohu tõstmise ajal.

III. Iseloomulikud omadused korrosioonikaitses ja hoolduses

1. Optimeeritud pindala korrosioonikaitseks: Antud ristlõikepindala korral järgib välispind järgmiselt: Ringikujuline toru < Ruut/ristkülikukujuline toru < H-tala. See vähendab vajaliku värvi või kuumtsinkimismaterjali mahtu, mis vähendab kulusid. Teravate servade või "surnud tsoonide" puudumine takistab värvi kogunemist või täppide kadumist, tagades suurepärase vastupidavuse söövitavas väliskeskkonnas.

2. Puuduvad "surnud tsoonid" vee või tolmu kogunemiseks: erinevalt ruudukujuliste torude ülemistest soontest või H-talade äärikukanalitest, mis kipuvad vihmavett ja tolmu kinni püüdma, põhjustades korrosiooni, võimaldab ümmarguste torude kumer pind vihmaveel loomulikult ära voolata, pikendades oluliselt välistingimustes kasutatavate munitsipaalsammaste ja maastikusammaste kasutusiga.

IV. Arhitektuuri esteetika ja rakendusstsenaariumide eripära

1. Integreeritud dekoratiivne kujundus: kumer profiil sobib maastikuarhitektuuri, kardina seinte ja näitusesaalide fassaadidega. See mahutab sfäärilised sambakatted ja kumerad dekoratiivsed elemendid, ühendades konstruktsiooni kandevõime arhitektuurse esteetikaga – samas kui ruudukujulised torud ja H-talad näivad sageli väga tööstuslikud.

2. Sobivus kitsastesse ruumidesse: pakub väiksemat välisläbimõõtu sama kandevõime jaoks, pakkudes selgeid eeliseid kommunaalteenuste marsruutimisel, sisemiste dekoratiivsammaste ja kompaktsete seadmete tugedel. V. Kompromissioonid kuludega (diferentseerimise võimendamine: nõrkused vs tugevused)

Nõrkused: üliraskete koormuste ja tihedate vahedega raami sammaste jaoks pakuvad H-talad paremat kulutasuvust. Peamised rakendusstsenaariumid: kõrghooned, pikad sillad, mitmesuunaline koormus, avatud/tuuleohtlikud kohad ja integreeritud konstruktsiooni-dekoratiivsed funktsioonid; ümmargused õõnesprofiilid (CHS) pakuvad nendes piirkondades madalamat elutsükli kogukulu.

VI. Diferentseeritud positsioneerimise kokkuvõte

H-talad: keskenduge mitmekorruselistele tihedate vahedega kaadritele. Ruudukujulised torud: keskenduge tavalistele väikese ulatusega tööstusettevõtetele. Ümmarguse õõnsa sektsiooni (CHS) veerud: keskenduge pikaajalistele, kõrghoonetele, mitmesuunalistele laadimis- ja maastikustruktuuri projektidele; need loovad asendamatu turueelise tänu väändetakistuse, madala tuuletakistuse ja korrosioonikaitse lihtsusele.

Ringikujulise õõnsa terastoru kolonni täieliku töötlemise töövoog

I. Toote klassifikatsioon

1. Õmblusteta CHS-kolonnid: toodetakse valmis õmblusteta terastorude põhjaliku töötlemise teel; kasutatakse tavaliselt väikese kuni keskmise läbimõõduga ja ülitäpsete kandepostide jaoks (φ60–φ630).

2. Valtsitud ja keevitatud CHS-kolonnid: toodetakse terasplaadi valtsimisel silindriks, millele järgneb piki- ja/või ringkeevitamine; kasutatakse suure läbimõõduga suure koormusega sammaste jaoks (standardmeetod eriti suurte kolonnide jaoks, mis on >φ630).

II. Standardsed töötlemisetapid (jagatud järgnevad protsessid mõlema tüübi jaoks)

Protsess 1: tooraine ülevaatus ja lõikamise paigutus

1. Õmblusteta toru: materjali, välisläbimõõdu, seina paksuse ja vigade tuvastamise aruannete sissetulev kontroll; lõigata CNC-saagide või plasmalõikurite abil soovitud pikkusesse.

2. Valtsitud/keevitatud toru: sissetulevate defektide tuvastamine ja terasplaatide tasandamine; CNC lõikamine väljatöötatud laiusele ja faasile.

Lõikamise ajal arvestatakse keevitamise kokkutõmbumise ja mehaanilise töötlemise soodustusi.

Protsess 2: valtsimine ja vormimine (ainult valtsitud/keevitatud CHS-i puhul)

1. Kolmerullilise plaadi painutusmasina abil silindrisse valtsitud terasplaat; servad joondatud ja suletud.

2. Tack-keevitus fikseerimiseks; ümarduse ja servade nihke reguleerimine (viga ≤ 10% seina paksusest).

Protsess 3: Põhitoru korpuse õmbluste keevitamine

1. Pikiõmbluse keevitamine: automaatne sukelkaarkeevitus (SAW) – moodustades nii sisemise kui ka välimise randi – valtsitud toru pikisuunalise õmbluse jaoks;

2. Järelkeevitus: keevisõmbluste visuaalne kontroll → Ultraheli testimine (UT) (100% kontroll I klassi keevisõmbluste puhul);

3. Ringisuunaline põkkkeevitus pikkade sammaste mitmesegmendiliseks ühendamiseks: kasutab ka kahepoolset SAW-d ja NDT-d (mittepurustav testimine).

4. protsess: ümmarguste torude ümardamine ja sirgendamine

Valtsitud ja keevitatud torud kogevad olulist keevitusdeformatsiooni; ümaruse ja sirguse korrigeerimiseks kasutatakse spetsiaalset hüdraulilist ümardamismasinat, mis reguleerib ovaalsust ≤D/1000-ni; õmblusteta torud nõuavad vaid väiksemaid sirgendamist.

Protsess 5: faasimise lõpp ja pindade töötlemine (kriitiline protsess)

CNC treipink / otsapinna freesimine:

· Freesige toru mõlemad otsad tasaseks ja lõigake keevituskalded, tagades otsapinna risti;

· Äärikühendusi vajavate sammaste puhul tehke toru otsas täppismasinaga register (tihvt), et tagada äärikuga tasane sobivus.

Protsess 6: kolonni otsa komponentide kokkupanek ja keevitamine

1. Kolonni alusplaadi kokkupanek: ruudukujuliste/ümmarguste alusplaatide ja jäikusribide paigutus ja kokkupanek, millele järgneb positsioneerimiseks takkekeevitus;

2. Kolonni ülemine plaat ja otsakork: otsakorgi täisõmblus keevitamine toruava tihendamiseks ja vee sissepääsu vältimiseks;

3. Korbelid / kinnitusplaadid / rõngakujulised ühendusplaadid: paigutus vastavalt joonistele, monteerimine ümber toru ümbermõõdu ja kinnitamine takkekeevitusega;

4. Sisemised jäikusrõngad (suure koormusega kõrghoone sammaste jaoks): Segmenteeritud tõstmine ja sisemiste rõngakujuliste jäikusplaatide paigaldamine, mis on kinnitatud sisemise takkekeevitusega.

Protsess 7: komponentide igas asendis keevitamine

1. Alusplaadi ribid ja rõngad: keevitatud gaas-varjestatud keevitus- või sukelkaarkeevitusega (SAW);

2. Kriitilised liite keevisõmblused: läbib TÜ mittepurustava katse vastavalt projekteerimisnõuetele.

Protsess 8: valmistoote korrigeerimine ja aukude puurimine

1. Keevituse deformatsiooni ja kolonni sirguse korrigeerimine leekkuumutamise ja mehaaniliste meetodite kombinatsiooni abil;

2. Poltide ja tehnoliinide aukude CNC puurimine vajalikes kohtades. Protsess 9: rooste eemaldamine ja korrosioonivastane töötlemine

1. Haavelpuhastus kuni Sa2,5 astmeni freeskatlakivi ja rooste eemaldamiseks;

2. Katmine: Krunt + vahekiht + pealislakk; vajadusel jätkake kuumtsinkimisprotsessiga.

Protsess 10: valmistoodete nummerdamine, ülevaatus, pakkimine ja saatmine

1. Märkige komponendi ID, ruudustiku jooned ja kõrgustasemed;

2. Mõõtmete, keevisõmbluste ja korrosioonivastase katte igakülgne kontroll enne ladustamist.

III. Kahe protsessi võrdlus

1. Õmblusteta ümmargused õõnsad terastoru sambad: lühike töötlemisaeg, pikisuunalised keevisõmblused, suurepärane konstruktsiooni terviklikkus; toru läbimõõt on aga piiratud ja suure läbimõõduga hankekulud kõrged.

2. Valtsitud ja keevitatud ümmargused torusambad: võimelised ülisuure läbimõõduga täielikult kohandatava seinapaksusega; hõlmab täiendavaid valtsimise ja pikisuunalise keevitamise etappe, kuid pakub suuremahuliste komponentide jaoks madalamaid kulusid.

IV. Spetsiaalne kohandamine (kõrghoonete mega ümmargused torusambad)

1. Betooniga täidetud sammaste puhul: Torude otstes on vuukimis- ja õhutusavad eelreserveeritud;

2. Muutuva läbimõõduga ümmargused torusambad: valmistatakse koonilise üleminekuosa (reduktor) valtsimise ja keevitamise teel erinevate diameetrite ühendamiseks.

Ringikujuliste õõnesprofiilide (CHS) veergude peamised jõudlusparameetrid

I. Geomeetrilised spetsifikatsioonid

1. Määramine

Vorming: ϕD × t × L

·D: välisläbimõõt (mm); Levinud suurused on φ89, 114, 165, 219, 273, 325, 426, 530, 630, 720, 820, 920, 1020...

·t: seina paksus (mm); 4-50 mm

·L: standardne lõikepikkus; tavaliselt 6m/9m/12m; eriti pikad pikkused, mis saavutatakse segmenteeritud splaissimisega

2. Mõõtmete tolerantsid

1. Ovaalsus: ≤ D/1000

2. Samba kere sirgus: L/1000 piires

3. Otsapinna perpendikulaarsus: ≤ t/10

II. Materjali mehaanilised omadused (tavalised klassid: Q235B/Q355B)

Q355NL on valitud madala temperatuuriga rakenduste jaoks, kuna see on vastupidav madalal temperatuuril.

III. Peamised struktuuriparameetrid

1. Ristlõike omadused (sama kaalu puhul paremad kui nelinurksed torud/H-talad)

· Pöörlemisraadius on kõikides suundades ühtlane; tugevate ja nõrkade telgede vahel ei tehta vahet;

· Tuuletakistuse koefitsient: μ ≈ 0,8 (vs. 1,3 ruut-/ristkülikukujuliste torude ja 1,5 H-talade puhul); madala tuulekoormuse mõju

1. Kompressiooni eelis: kõrge aksiaalse kokkusurumise stabiilsustegur; kandevõime ületab sama ristlõikepindala ristkülikukujuliste sammaste kandevõime

2. Väändetakistus: ümmarguste lõikude polaarinertsmoment on oluliselt suurem kui mitteringlõike puhul; suurepärane seismiline jõudlus ja vastupidavus ekstsentrilistele koormustele

IV. Keevisõmbluse ja NDT (mittepurustava testimise) jõudlus

1. Piki-/ümbermõõtu keevisõmblused (I klass): 100% ultrahelitestimine (TÜ); II astme keevisõmblused: 20% kohapealne kontroll TÜ;

2. Keevisõmbluse tõmbetugevus ei ole madalam kui mitteväärismetalli standardväärtus. V. Korrosioonivastased spetsifikatsioonid

1. Haavelpuhastuse rooste eemaldamise klass: Sa2,5 (riiklik standard);

2. Standardne kattesüsteem: krunt + vahekiht + pealisvärv; kuiva kile kogupaksus: 80–160 μm;

3. Kuumtsinkimine: Tsinkkatte paksus ≥85 μm; mõeldud ranniku söövitavasse keskkonda.

VI. Betooniga täidetud torukujulise (CFT) kolonni tehnilised andmed

1. Täitematerjaliks tavaliselt kasutatavad betooniklassid: C30, C40 või C50;

2. Sünergistlik kandevõime terastoru ja betooni vahel; üldine aksiaalne kandevõime suurenes 2–3 korda; kasutatakse tavaliselt ülikõrghoonetes.

VII. Paigaldamise ja ühendamise spetsifikatsioonid

1. Äärikühendus: kasutab klassi 8.8 või 10.9 ülitugevaid polte;

2. Kolonni alusplaat: Plaadi paksus 16–60 mm; varustatud sisseehitatud ankrupoltidega (M20–M64).