Tvarovaný ocelový sloup

Tyto tvarované sloupy z konstrukční oceli jsou vyrobeny na základě konstrukčních plánů, skutečného rozvržení staveniště a specifických požadavků na nosnost. S použitím národních standardních konstrukčních ocelových profilů a ocelových desek jako surovin procházejí řadou přizpůsobených procesů – včetně řezání, ohýbání, spojování a svařování, rovnání, připevnění základových desek a styčníkových desek, obrábění otvorů a antikorozní povrchové úpravy – k vytvoření nestandardních, jedinečně tvarovaných nosných sloupů.

Definice a konfigurace produktu

I. Definice produktu

1. Základní definice

Tvarovaný ocelový sloup označuje svislý nosný ocelový prvek s průřezem, který spadá mimo standardní obdélníkové, kruhové nebo konvenční kategorie H-nosníků. Tyto sloupy jsou vyrobeny svařením více ocelových plechových prvků, konstrukčních sekcí a/nebo ocelových trubek. Používají se především v aplikacích, jako jsou rohy budov, sloupy skrytých stěn, architektonické prvky, prostory s velkým rozpětím a konstrukce obytných nebo veřejných budov, kde se vyrovnávají požadavky na nosnost konstrukce s architektonickými prostorovými a estetickými potřebami.

2. Společné klasifikace průřezů

Tvar L (rohový sloup): Navrženo pro rohy budov; složený ze dvou prvků; lícuje se stěnami, aniž by vyčníval do vnitřního prostoru.

Ve tvaru T (okrajový sloup): Používá se uprostřed zdí nebo podél chodeb; složený ze tří prvků; nabízí vyvážené rozložení zátěže.

Křížový (středový sloup): Používá se jako hlavní sloup v budově; obsahuje čtyři symetrické prvky; nabízí vysokou odolnost proti bočnímu zatížení a seismické vlastnosti.

Sloupy ve tvaru Z, kosočtverce a víceprvkové mřížové sloupy: Navrženy pro složité půdorysy, velká rozpětí a konzolové konstrukce.

Sloupy ve tvaru kompozitu: Tvořené spojením čtvercových nebo kulatých trubek s T-profily nebo H-nosníky; mainstreamová volba pro výškové a vysoce zatížené aplikace. · Nestandardní sloupy s proměnným průřezem / zakřivené sloupy: Navrženy pro architektonický styl fasád a zakřivené obvodové stěny; průměr nebo šířka sloupce se mění podél délky.

3. Materiály a aplikace

·Primární materiály: Q235B, Q355B (standardní projekty); Nízkoteplotní / vysoce seismické aplikace: Q355NL, Q355GJ.

·Klíčové vlastnosti: Štíhlé sloupové nohy, skryté ve stěnách, vysoké využití prostoru, vysoká tuhost spojů a flexibilní styl.

II. Standardní konfigurační balíček

(I) Tělo sloupce

1.Hlavní profily ramen: Čtvercové/kruhové duté profily, T-profily, H-profily nebo tlusté ocelové plechy, sestavené a svařené na základě návrhu průřezu; standardní tloušťka nohy 8–50 mm; poměr výšky a tloušťky nohy ≤ 4 (limit kódu).

2. Vnitřní výztužný systém

o Příčné výztužné kroužky/desky: Zabraňují místnímu vybočení; vzdálenost určená návrhem zatížení.

oVertikální výztužná žebra: Koncentrovaná na víceramenných spojích a zónách spojů nosník-sloup pro rozložení napětí.

3. Segmentová spojovací struktura: Extra dlouhé sloupy vyrobené v segmentech; obvodové tupé svary (svary I. stupně se 100% zkoušením ultrazvukem); tovární předmontáž s následným spojováním na místě.

(II) Příslušenství pro koncové připojení

1.Základní deska sloupu (spodní konec): ocelová deska čtvercového nebo vlastního tvaru, tloušťka 16–60 mm; zahrnuje kotevní šrouby (M20–M64), výztužná žebra a kotevní desky pro upevnění k betonovému základu.

2. Horní deska sloupu / Koncová deska (horní konec): Plochá koncová deska, zkosená koncová deska nebo vlastní přírubová deska; má předvrtané otvory pro šrouby nebo úkosy pro připojení k horním sloupům nebo ocelovým nosníkům.

3.Koncová krycí deska: Utěsní horní a spodní část kolony, aby se zabránilo vniknutí vody a nečistot; plně svařeno pro úplné utěsnění.

(III) Příslušenství kloubů

1. Konzolové / styčníkové desky: Konzolové konzoly nebo spojovací desky přivařené ke stranám nestandardního sloupu pro podepření ocelových nosníků, příhradových nosníků nebo výztuh. 2. Prstencové nebo boční spojovací desky jsou uspořádány podél vnějších okrajů sloupových noh, uchycují vícesměrné spoje ocelových nosníků a připevnění rámů obvodových plášťů.

3. Smykové trny jsou navrženy pro betonem zalité nebo betonem vyplněné sloupy speciálního tvaru z ocelových trubek, které zlepšují kompozitní působení mezi ocelí a betonem.

(IV) Ochrana proti korozi, nátěry a ochranná opatření

1. Odstranění rzi: Celoplošné otryskání brokováním nebo pískováním na stupeň Sa2,5.

2. Nátěrový systém

o Standardní ochrana proti korozi: Epoxidový základní nátěr bohatý na zinek + mezinátěr + vrchní nátěr; celková tloušťka suchého filmu: 80–160 μm.

o Prostředí s vysokou korozí (pobřežní/chemické): žárové zinkování; tloušťka zinkového povlaku ≥ 85 μm.

3. Požární ochrana: Aplikace požárně odolných nátěrů (tenkovrstvé nebo silnovrstvé typy) v prostorách s požadavky na požární bezpečnost.

(V) Instalační spotřební materiál

· Spojovací šrouby: Standardní šrouby a vysokopevnostní šrouby třídy 8,8/10,9 (pro spoje nosník-sloup).

· Svařovací spotřební materiál: Svařovací drát a elektrody kompatibilní s obecným kovem.

· Polohovací komponenty, dočasné spojovací desky a zvedací oka (předinstalované ve výrobě).

(VI) Složené a odvozené konfigurace

1. Sloupek z ocelových trubek speciálního tvaru vyplněný betonem: Těleso sloupu má předtvarované injektážní a odvzdušňovací otvory; lití betonu C30/C40/C50 na místě výrazně zvyšuje únosnost.

2. Sloup speciálního tvaru opláštěný betonem: Podélná výztuž a třmínky jsou uspořádány na vnější straně nohou sloupu, následuje bednění a betonování; poskytuje požární odolnost, nepropustnost a zvýšenou tuhost.

3. Příhradový sloup speciálního tvaru: Montáž více ocelových profilů s latěmi nebo šněrovacími tyčemi; navrženo pro lehké a dlouhodobé aplikace.

III. Kompletní seznam dodávek

1. hlavní těleso speciálně tvarovaného ocelového sloupu (včetně výztuh, koncových desek a zvedacích ok);

2. Základní desky, horní desky, přírubové desky a související výztuhy;

3. Kotevní šrouby, konstrukční šrouby a podložky;

4. Konzoly, spojovací desky a patky;

5. Hotové součásti s kompletním nátěrem nebo galvanizací;

6. Certifikáty o shodě výrobků, specifikace materiálu, zprávy o kontrole svarů a záznamy o kontrole rozměrů.

IV. Klíčové rozdíly od konvenčních kruhových/čtvercových sloupců

· Průřez: Nestandardní víceramenný kompozitní profil; lícuje se stěnami bez vyčnívajících rohů; kruhové/čtvercové sloupy mají standardní plné průřezy.

· Konfigurace: Vícesměrné spojovací desky a vícenásobné sady výztuh jsou standardem u speciálně tvarovaných sloupů; kruhové sloupy typicky využívají jednoduché koncové desky a základní desky.

· Použití: Speciálně tvarované sloupy vyrovnávají architektonické prostorové požadavky s nosností konstrukce; kruhové sloupy upřednostňují axiální nosnost, torzní odolnost a nízký odpor větru.

Hlavní výhody

1. Flexibilní geometrie: Tvarované konstrukční ocelové sloupy mohou být přizpůsobeny do jakéhokoli nestandardního tvaru, dokonale zapadají do složitých architektonických konstrukcí a rohových umístění.

2. Přesná nosnost: Konstrukce jsou optimalizovány tak, aby splňovaly specifické požadavky na excentrické zatížení, boční síly a nosnost ve speciálních spojovacích bodech.

3. Prostorová přizpůsobivost: Vhodné pro scénáře, kde nelze nainstalovat konvenční sloupy, jako jsou stísněné prostory, nepohodlné rohy a stupňovité úrovně podlahy.

4. Monolitická konstrukce: Prefabrikované jako jedna jednotka v továrně, zajišťující strukturální integritu, vysokou tuhost a vynikající stabilitu.

5. Přizpůsobení na vyžádání: Materiály, rozměry, výšky a spojovací příslušenství lze přizpůsobit konkrétním plánům.

6. Všestranné použití: Ideální pro nestandardní tovární konstrukce, komunální ocelové konstrukce, mezipatrové konstrukce, podpěry zařízení a specializované sloupy pro architektonické prvky.

Rozlišení zvýraznění

I. Výhody architektonického prostoru

1. Zarovná se s rozložením stěn; žádné vyčnívající vnitřní sloupy. Sloupy ve tvaru L, ve tvaru T a ve tvaru kříže jsou v jedné rovině se smykovými stěnami nebo rohy výplňových stěn, což eliminuje výčnělky, které spotřebovávají využitelnou podlahovou plochu. Naproti tomu z povrchu stěny vyčnívají kulaté trubky, H-nosníky a čtvercové trubky, které narušují půdorysy a umístění nábytku; tvarované sloupy jsou preferovanou volbou pro obytné a prefabrikované veřejné budovy.

2. Vyhovuje nepravidelným architektonickým formám. Schopný tvořit zakřivené, úhlové, variabilní průřezy a polygonální kompozitní sloupy, snadno usnadňující zakřivené obvodové stěny, jedinečné fasády a konzolové rohové konstrukce. Standardní kruhové, čtvercové a H-nosníky jsou pevné, takže náklady na jejich úpravu do vlastních tvarů jsou neúměrně vysoké.

3. Optimalizované využití prostoru. Tyto sloupy zapuštěné do zdi při zachování ekvivalentní nosnosti šetří využitelnou podlahovou plochu – nabízejí výraznou výhodu pro developery v oblasti snižování alokace „společné plochy“ (poměr sdíleného prostoru).

II. Strukturální výkonnostní výhody

1. Vícesměrné sdílení zátěže. Kompatibilní s křížovým uspořádáním, kde se sbíhají více nosníků, as víceramennými kompozitními průřezy; primární nosníky, sekundární nosníky a diagonální výztuhy lze připojit na všechny čtyři strany. Nosnost spojů nosník-sloup je lepší než u jednoduchých kruhových nebo čtvercových sloupů. Zatímco kulaté trubky umožňují 360° spojení paprsků, je obtížné je zapustit do vnitřních stěn; H-paprsky jsou omezeny na dva ortogonální směry spojení (silné a slabé osy).

2. Silná seismická integrita: Vyznačuje se konstrukcí víceramenného kompozitního ocelového plechu s hustými vnitřními výztuhami. V kombinaci s betonem litým na místě nebo prefabrikovaným betonem tvoří integrovanou ocelobetonovou konstrukci nabízející vysokou boční tuhost a vynikající odolnost ve smyku – poskytující výrazné výhody v oblastech s vysokou seismickou intenzitou.

3. Flexibilní průřez a tloušťka stěny: Umožňuje lokální úpravy tloušťky desky nebo šířky ramene pro optimalizaci konstrukčního výkonu na základě měnícího se vertikálního zatížení podél výšky sloupu; naproti tomu kruhové nebo čtvercové duté sekce vyžadují výměnu celého členu pro změnu průměru, což má za následek vyšší náklady na úpravu.

III. Konstrukční a integrační rozdíly

1. Bezproblémová integrace s prefabrikovanými a odlévanými systémy: Ramena sloupů mohou být zapuštěna do stěn s předinstalovanými výztuhami nebo smykovými trny, což umožňuje přímé zalití betonem za účelem vytvoření kompozitního sloupu. To nabízí mnohem větší univerzálnost než běžné ocelové sloupové systémy (jako jsou ocelové trubky plněné betonem nebo železobeton).

2. Detail spojů na vyžádání: Nosné desky a konzoly lze svařit přesně tam, kde se spojují nosníky, aniž by byly omezeny tvarem průřezu sloupu; kruhové nebo čtvercové části vyžadují složitější zpracování, jako je instalace upínacích límců nebo řezání otvorů.

3. Flexibilní segmentace: Usnadňuje snadné přechody průměrů mezi vysokými a nízkými úrovněmi pro přizpůsobení se měnícímu se zatížení podlahy; rozměry průřezu lze upravit patro po patře, aniž by bylo nutné měnit specifikace primárního materiálu pro celý sloup.

IV. Estetické a aplikační výhody

1. Skrytá konstrukce: Sloup je skrytý ve stěně, výsledkem je čistá vnější fasáda bez odhalené ocelové konstrukce; kruhové a čtvercové sloupy jsou obvykle vystaveny – často používané v krajinných prvcích nebo stadionech – a nelze je skrýt.

2. Bezkonkurenční pro rohy a jedinečné geometrie: Ideální pro rohy budov, hrany světlíků a nepravidelná umístění schodišť, kde se do uspořádání hodí pouze sloupy ve tvaru L; běžné typy sloupů jsou pro tyto konfigurace často nevhodné.

V. Srovnání nákladů a životního cyklu

Silné stránky

Projekty obytných a prefabrikovaných smykových stěn: Šetří práci a materiál na stavebních pracích (omítky a sekundární konstrukční prvky), což má za následek nižší celkové náklady; eliminuje potřebu drahého zakázkového obložení nebo dekorativního pláště pro složité tvary.

Slabé stránky

Samostatné venkovní sloupy nebo otevřené prostory s velkým rozpětím: Náklady na materiál a výrobu jsou vyšší než náklady na kruhové duté profily, což je v těchto specifických aplikacích činí méně ekonomickými.

VI. Přesné umístění a diferenciace konkurenčních produktů

· Ocelové sloupy H-profilu: Standardní konstrukce, otevřené průmyslové závody;

· Sloupy s kruhovým dutým průřezem (CHS): Prostory s velkým rozpětím, věžovité sloupy, venkovní krajinné struktury;

· Sloupy čtvercového dutého profilu (SHS): Pravidelné konstrukce malého rozsahu, jednoduché podpěry;

· Ocelové sloupy na zakázku: Prefabrikované bytové jednotky, konstrukce smykových stěn, nepravidelná architektonická řešení, skryté rohové sloupy.

Proces výroby sloupů z tvarované konstrukční oceli

I. Řezání materiálu

1. Ověřte kvalitu materiálu při dodání desky; zploštit a vyrovnat ocelové plechy Q235B/Q355B.

2. Řezání součástí (hlavní/vedlejší přírubové desky, výztuhy, základní desky, spojovací desky) na vyvinuté rozměry pomocí CNC řezacích strojů plamenem nebo plazmou; současně provádět zkosení hran.

3. Počítejte se smrštěním sváru; použijte šablony pro rozložení a řezání nepravidelných nebo nestandardních dílů.

II. Předúprava komponentu

Otřete hrany a rohy malých dílů (výztuhy, spojovací desky), abyste odstranili otřepy; označte čáry rozvržení na součástech vyžadujících vložené smykové čepy.

III. Montáž a tvarování přípravku (základní proces)

1. Nastavte specializované montážní přípravky/přípravky; stanovte počátky polohy na základě typu průřezu (L, T, křížový nebo polygonální).

2. Umístěte hlavní přírubové desky a zajistěte je svorkami; řídit rozteč přírub, svislost a rozměry průřezu.

3. Instalujte vnitřní příčné výztuhy a svislá žebra do dutiny ve vrstvách; provizorně zajistit pomocí cvočkových svarů.

Sestavte nepravidelné sloupy s proměnným průřezem v segmentech; předmontovat přechodové sekce (různé šířky) samostatně.

IV. Hlavní svařování

1. Proveďte víceprůchodové svařování s plným průvarem na hlavních švech pomocí svařování pod tavidlem (SAW) nebo svařování v ochranné atmosféře CO2.

2. U vnitřních uzavřených žeber upřednostněte elektrostruskové svařování.

3. Klasifikujte svary v zónách spojení nosník-sloup jako stupeň I; označte hotové svary pro následné nedestruktivní testování (NDT).

V. Korekce po svařování

Korekce zkroucení a bočního prohnutí vyvolaného svařováním pomocí kombinace ohřevu plamenem a mechanických nástrojů; kontrola přímosti sloupu a geometrických tolerancí průřezu; eliminovat deformace způsobené namáháním při svařování.

VI. Konec obrábění

Obrobte oba konce sloupu pomocí čelního frézování nebo podlahového vyvrtávání, aby byla zajištěna rovinnost a kolmost; pro přírubově připojené sloupy, strojní otvory pro šrouby a čepové spoje (drážky). VII. Montáž a svařování nástavců

1. Namontujte a přivařte základní desky a horní desky zakázkového tvaru k hřídeli sloupu; plně přivařit odpovídající výztuhy k základním deskám.

2. Umístěte a přivařte vnější konzoly, patkové desky a spojovací desky pro primární a sekundární nosníky podle souřadnic výkresu.

3. Zvedací oka navařená v dílně.

VIII. Vrtací operace

Použijte CNC vrtačky k vrtání otvorů pro vysokopevnostní šrouby a kotevní šrouby, abyste zajistili, že přesnost otvorů splňuje normy.

IX. Nedestruktivní testování (NDT)

Proveďte 100% ultrazvukové testování (UT) na svarech I. stupně; provádět kontroly odběru vzorků u svarů stupně II podle specifikací; přepracovat a znovu zkontrolovat všechny nevyhovující svary.

X. Odstraňování rzi a ochrana proti korozi

Proveďte celkové otryskání na stupeň Sa2,5; aplikujte standardní epoxidový základní nátěr bohatý na zinek, mezinátěr a vrchní nátěr; aplikovat protipožární nátěr v určených protipožárních zónách; aplikujte žárové zinkování tam, kde to okolní podmínky vyžadují.

XI. Značení, inspekce a skladování

Označte součásti čísly os, úrovněmi podlahy a orientací instalace; provádět komplexní kontroly rozměrů, svarů a ochrany proti korozi; vydat dokumentaci pro zajištění kvality a balíček pro odeslání.

XII. Specializované procesy pro jedinečné/tvarované sloupy

1. Zakřivené sloupy ve tvaru variabilního průřezu: Tvarujte zakřivené desky pomocí ohýbacích přípravků; provést zkušební montáž v segmentech před konečným přivařením.

2. Ocelové železobetonové tvarové sloupy: Předinstalujte smykové trny na vnější stranu sloupu; rezervní otvory pro spárování a odvětrání.

3. Vícečlenné příhradové tvarované sloupy: Sestavte hlavní prvky s laťovými deskami nebo šněrovacími tyčemi v segmentech; dodáváme v segmentech pro montáž na místě.

XIII. Krátké srovnání: Sloupy z tvarované konstrukční oceli vs. sloupy s kruhovým dutým průřezem (CHS)

1. Sloupy CHS: Válcování plechu následované svařováním obvodovým švem; Tvarované sloupy: Montáž více desek, tvarování na bázi přípravků a četná výztužná žebra.

2. Sloupy CHS: Jednoduché čelní soustružení; Tvarované sloupy: Vícenásobné nepravidelné čelní plochy vyžadující rozsáhlé čelní frézování.

Klíčové parametry výkonu

I. Geometrické parametry

1. Běžné tvary průřezu: sloupy ve tvaru L, ve tvaru T, křížové, polygonální kompozitní a zakřivené sloupy s proměnným průřezem; tloušťka desky příruby/stojiny: 8–60 mm; šířka jedné větve: 100–600 mm.

2. Tolerance hotového výrobku

· Přímost kolony: ≤L/1000;

· Rozměrová odchylka průřezu: ±2–3 mm;

· Kolmost čela: ≤1/10 tloušťky končetiny.

3. Délka jednoho segmentu: Standardní 9 m/12 m; segmentové spojování používané pro extra vysoké sloupy.

II. Materiál Mechanické parametry

Hlavní materiály: Q235B, Q355B.

Poznámka: Q355NL se doporučuje pro nízkoteplotní projekty s kvalifikovanou účinností při nízkých teplotách.

III. Klíčové strukturální výkonnostní charakteristiky

1. Charakteristika tuhosti: Víceramenný kompozitní profil; momenty setrvačnosti ve směrech X a Y lze flexibilně nastavit změnou šířky ramene a tloušťky desky; vynikající boční a smyková odolnost ve srovnání se standardními čtvercovými dutými profily (SHS) nebo H-nosníky; vhodné pro integraci se smykovými stěnami.

2. Seismické vlastnosti: Obsahuje vnitřní podélná a příčná výztužná žebra; vysoká tuhost kloubů; vysoce vhodný pro zóny s vysokou seismickou intenzitou; lze zabetonovat za účelem vytvoření železobetonových sloupů, což více než zdvojnásobuje nosnost.

3. Adaptabilita: Umožňuje lokalizované změny tloušťky stěny a šířky ramen; průřez lze upravit podél výšky sloupu podle potřeby; nabízí značné ekonomické výhody pro konstrukce s vyšším zatížením v horních podlažích a lehčím zatížením v nižších podlažích.

4. Odolnost proti větru: Žádná expozice při zabudování do zdí (zatížení větrem zanedbatelné); u vystavených nestandardních sloupů je odolnost proti větru vyšší než u kruhových trubek, ale nižší než u H-nosníků.

IV. Parametry kvality svaru

1. Spoje nosníku a sloupu a svary primárního spoje: Svary I. stupně; 100% ultrazvukové testování (UT).

2. Svary sekundárních žeber: Svary stupně II; 20% namátková kontrola přes UT; mechanické vlastnosti svaru odpovídají nebo převyšují vlastnosti obecného kovu.

V. Antikorozní a protipožární specifikace

1. Stupeň odstraňování rzi: Celkové otryskání na Sa2,5;

2. Standardní nátěr: Epoxidový základní nátěr bohatý na zinek + epoxidová slída z oxidu železitého mezinátěr + vrchní nátěr; celková tloušťka suchého filmu: 80–160 μm;

3. Pobřežní antikorozní: žárové zinkování ≥85 μm;

4. Ohnivzdornost: 1–3 hodiny požární odolnosti s použitím kompatibilních tenkovrstvých nebo silnovrstvých intumescentních protipožárních nátěrů.

VI. Specifikace připojení

1. Základová deska sloupu: Deska zakázkového tvaru (tloušťka 16–60 mm) s kotevními šrouby M20–M64;

2. Spojení nosníku se sloupem: vysokopevnostní šrouby třídy 8,8/10,9;

3. Ocel-betonový kompozitní sloup: Φ19 smykové trny přivařené k vnější straně sloupu pro zvýšení pevnosti spojení mezi ocelí a betonem.

VII. Další specifikace pro ocelobetonové sloupy

Betonové opláštění (vnitřní/vnější): Typicky třídy C30, C40 nebo C50; tělo sloupu obsahuje předtvarované injektážní a odvzdušňovací otvory.

VIII. Jak rozlišit tři typy produktů?

· Sloup s kruhovým dutým průřezem (CHS): Izotropní vlastnosti, nízká odolnost proti větru, vhodný pro exponované konstrukce s dlouhým rozpětím;

· H-profilová ocel: Odlišné silné a slabé osy, standard pro průmyslové tovární rámy;

· Tvarovaný sloup z konstrukční oceli: Flexibilní průřez, skrytý ve stěnách, nastavitelná obousměrná tuhost, specializovaný pro prefabrikované obytné stavby.