คอลัมน์กล่องเหล็กคืออะไร?
เสากล่องเหล็กเป็นส่วนกลวงแบบปิดที่เกิดจากการเชื่อมแผ่นเหล็กสี่แผ่นเข้ากับท่อสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยม หรือจำหน่ายโดยตรงเป็นส่วนกลวงประดิษฐ์แบบสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยม เรขาคณิตแบบปิดจะกระจายวัสดุให้ห่างจากจุดศูนย์กลาง ทำให้คอลัมน์มีความเฉื่อยมากเกี่ยวกับแกนหลักทั้งสอง คอลัมน์แบบกล่องจึงมีความแข็งแรงและความแข็งสม่ำเสมอทั้งในทิศทางแนวนอน ความต้านทานแรงบิดสูงและความมั่นคงในพื้นที่ที่ดี ซึ่งทำให้พบเห็นได้ทั่วไปใน-อาคารสูง -โครงสร้างที่มีช่วงยาว เสาสะพาน และโครงอุตสาหกรรมหนักที่ความต้องการการดัดงอในแกนสองแกน แรงบิด หรือแผ่นดินไหวมีความสำคัญ
เสาเหล็กรูปตัว H- คืออะไร
เสาเหล็กรูปตัว H-เป็นส่วนที่มีหน้าแปลนเปิดกว้าง- ผลิตโดยการรีดร้อนหรือโดยการเชื่อมแผ่นสามแผ่นเข้ากับโปรไฟล์ H หน้าแปลนกว้างมีส่วนโค้งงอเกือบแกนที่แข็งแรง ขณะที่แผ่นใยต้านทานแรงเฉือน ส่วน H- มีมาตรฐานสูง พร้อมใช้งาน และราคาประหยัด และเป็นส่วนคอลัมน์เริ่มต้นสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม โกดัง และอาคารที่มีความสูงต่ำถึงปานกลางโดยส่วนใหญ่ ซึ่งการดำเนินการหลักคือการบีบอัดตามแนวแกนรวมกับการดัดแกนที่แข็งแกร่ง-
ภาพตัดขวาง-และการเปรียบเทียบทางกล
| คุณสมบัติ | คอลัมน์กล่อง | คอลัมน์รูปตัว H- |
|---|---|---|
| ภาพตัดขวาง- | ส่วนกลวงสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมปิด | เปิดส่วน I/H ด้วยรางและหน้าแปลนสองอัน |
| ความจุตามแนวแกน | สูง โดยมีโมเมนต์ความเฉื่อยมากเกี่ยวกับแกนทั้งสอง | ลดลงเล็กน้อยสำหรับพื้นที่เดียวกันเนื่องจากแกนรองที่อ่อนกว่า |
| ความต้านทานแรงบิด | สูงมาก; ส่วนปิดป้องกันการบิดและการบิดงอ | ต่ำ; ส่วนที่เปิดอยู่มีแนวโน้มที่จะบิดเบี้ยวและบิดเบี้ยว |
| การดัดแบบสองแกน | มีความสม่ำเสมอและเหนือกว่าทั้งแกนหลัก | ดีเกี่ยวกับแกนแข็งแรง จำกัดเกี่ยวกับแกนอ่อน |
| ความมั่นคงในท้องถิ่น | แข็งแกร่ง; ท่อปิดป้องกันการโก่งงอเฉพาะที่ | ใยบางและหน้าแปลนกว้างจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบความแข็งและการควบคุมความเรียว |
การประดิษฐ์และการเปรียบเทียบต้นทุน
| ด้าน | คอลัมน์กล่อง | คอลัมน์รูปตัว H- |
|---|---|---|
| การผลิต | ร้านค้า-เชื่อมจากแผ่นหรือจำหน่ายเป็นชิ้นกลวงสำเร็จรูป รอยเชื่อมตามยาวสี่รอยต้องมีการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด | ส่วนมาตรฐาน-รีดร้อนที่มีความพร้อมใช้งานสูง หรือส่วนสร้างแบบเชื่อม- |
| งานประดิษฐ์ | ปริมาณการเชื่อมที่สูงขึ้น ค่าเผื่อการเชื่อม และค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบ | การตัด เจาะ และประกบที่ง่ายกว่า ปริมาณการเชื่อมที่ต่ำกว่า |
| ตำแหน่งต้นทุน | ต้นทุนต่อหน่วยที่สูงขึ้น เหมาะสมกับโครงสร้างที่สูง หนัก หรือพิเศษ | ต้นทุนต่อหน่วยลดลง โดยทั่วไปแล้วจะประหยัดที่สุดสำหรับเฟรมธรรมดา |
| การปรับแต่ง | ขนาดและความหนาของผนังสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการในการออกแบบ | ส่วนมาตรฐานครอบคลุมความต้องการส่วนใหญ่ ส่วนที่สร้างขึ้น-เพิ่มความยืดหยุ่น |
วิธีเลือกระหว่างคอลัมน์แบบกล่องและ-คอลัมน์รูปตัว H
เลือกคอลัมน์รูปทรง H- สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมมาตรฐาน โกดัง อาคารพาณิชย์และที่พักอาศัยหลายชั้น- และสะพานที่รับน้ำหนักเป็นส่วนใหญ่ในแนวแกนโดย-แกนโค้งงออย่างมาก และเน้นที่ความเร็วและงบประมาณในการก่อสร้าง
เลือกคอลัมน์แบบกล่องสำหรับ-อาคารสูงและอาคารสูงเป็นพิเศษ-โครงสร้างเชิงพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น อาคารผู้โดยสารในสนามบินและศูนย์นิทรรศการ และโรงงานอุตสาหกรรมหนักที่มีข้อกำหนดการโค้งงอสองแกน แรงบิด หรือแผ่นดินไหวที่รุนแรงควบคุมการออกแบบ
เลือกคอลัมน์แบบกล่องที่ต้องการความแข็งโดยรวมสูงเพื่อควบคุมการเคลื่อนตัวด้านข้าง หรือตำแหน่งที่คอลัมน์จะยังคงมองเห็นได้และต้องการโปรไฟล์ปิดที่สะอาดตาด้วยเหตุผลทางสถาปัตยกรรม
ในกรณีที่โครงสร้างถูกควบคุมโดยความเสถียรของการโก่งงอหรือการโก่งตัว แทนที่จะเป็นความแข็งแกร่งเพียงอย่างเดียว ให้ตรวจสอบว่าส่วนที่ใหญ่กว่าหรือใหญ่กว่านั้นปรับปรุงสถานะขีดจำกัดวิกฤติได้จริงก่อนที่จะจ่ายเบี้ยประกันภัย
สำหรับทั้งสองประเภทส่วน เกรดวัสดุจะเป็นไปตามข้อกำหนดที่กำหนด: ตัวเลือกทั่วไปคือ Q235B และ Q355B ถึง GB/T 1591, S235JR และ S355JR/J0/J2 ถึง EN 10025-2 และ ASTM A36 หรือ A572 เกรด 50 โดยมีการออกแบบเป็น GB 50017, EN 1993-1-1 หรือ AISC 360. GNEE จัดหาทั้งคอลัมน์แบบกล่องและคอลัมน์รูปตัว H พร้อมด้วยแบบร่างของร้านค้า, NDT และการป้องกันพื้นผิวตามข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ
คำถามที่พบบ่อย
คอลัมน์ใดมีแรงบิดมากกว่า กล่อง หรือรูปทรง H- แข็งแกร่งกว่าคอลัมน์กล่อง หน้าตัดแบบปิด-ให้ความแข็งเชิงบิดสูงกว่าส่วน H แบบเปิดมาก ซึ่งจะบิดและบิดเบี้ยวภายใต้โมเมนต์บิด
เหตุใดจึงนิยมใช้เสาแบบกล่องในอาคารสูง-มีความแข็งแรงและความแข็งสม่ำเสมอรอบแกนทั้งสอง ความต้านทานแรงบิดสูงและเสถียรภาพเฉพาะจุดที่แข็งแกร่ง ซึ่งเหมาะกับการรับน้ำหนักในแนวแกนขนาดใหญ่และการควบคุมการเคลื่อนตัวด้านข้างของอาคารสูง
คอลัมน์รูปทรง H- ราคาถูกกว่าคอลัมน์กล่องหรือไม่โดยทั่วไปแล้วใช่ เพราะส่วน-เหล็กแผ่นรีดร้อน-เป็นชิ้นส่วน-ที่ผลิตจำนวนมากและต้องการงานแปรรูปน้อยกว่า คอลัมน์แบบกล่องมีความคุ้มค่า-โดยที่กลไกที่เหนือกว่าจะช่วยลดน้ำหนักเหล็กโดยรวมหรือความลึกของโครงสร้าง
เสากล่องป้องกันการกัดกร่อนและไฟไหม้ได้อย่างไรการป้องกันการกัดกร่อนใช้ระบบการเคลือบ เช่น -ไพรเมอร์ผสมสังกะสีบวกกับสีทับหน้า หรือการ-ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน การป้องกันอัคคีภัยเป็นไปตามรหัสอาคาร ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเคลือบด้วยสารเรืองแสงหรือแผ่นปิดป้องกันไฟ-ตามพิกัดการทนไฟที่ต้องการ
เสากล่องสามารถใช้ร่วมกับคอนกรีตได้หรือไม่?ใช่. คอนกรีต-ท่อเหล็กเติมและเหล็กกล้า-เสาคอมโพสิตคอนกรีตผสมผสานการจำกัดของกล่องเข้ากับกำลังอัดของคอนกรีต ช่วยเพิ่มทั้งความสามารถในการรับน้ำหนักและการทนไฟ
มาตรฐานใดควบคุมการออกแบบกล่องและคอลัมน์รูปตัว H-โดยทั่วไปการออกแบบจะเป็น GB 50017, EN 1993-1-1 หรือ AISC 360 โดยมีวัสดุเป็น GB/T 1591, EN 10025-2 หรือ ASTM A36/A572 และการดำเนินการผลิตตามมาตรฐาน EN 1090-2 หากมี
