Cột thép lưới là gì?
Cột thép lưới là một bộ phận chịu tải thẳng đứng-gồm hai hoặc nhiều dây chính được nối với nhau bằng các thanh viền, tấm ván hoặc kết hợp cả hai, tạo thành một cột giàn web-mở. Các dây cung thường là các góc, tiết diện H{3}}hoặc tiết diện rỗng, trong khi các thành viên web truyền lực cắt giữa các dây cung để tổ hợp hoạt động như một cột nguyên khối. Do vật liệu được trải ra xa tâm nên cột có bán kính hồi chuyển lớn và khả năng chống oằn cao với lượng thép ít hơn đáng kể so với cột bản bụng-đặc có cùng khả năng chịu lực. Cột lưới thường gặp trong các tòa nhà công nghiệp nặng, kết cấu-hỗ trợ cần cẩu, tháp truyền tải và hệ thống chống đỡ móng sâu.
Các loại cột thép lưới chính
| Kiểu | Sự thi công | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|
| Cột lưới góc | Hợp âm góc, tiết diện H{0}}hoặc HSS được kết nối bằng dây buộc hoặc thanh nẹp, bắt vít hoặc hàn | Nhà máy công nghiệp nặng, công trình đường băng cần cẩu,-tháp tự đỡ, trụ đỡ tạm thời |
| Cột lưới CHS | Các dây thép tiết diện rỗng và giằng được hàn hoặc nối cơ học vào khung giàn | Tháp gió, cột phát sóng, cột viễn thông, các công trình chịu tải trọng gió lớn |
| Cột lưới phần H{0}} | Hợp âm tiết diện H{0}}được cuộn hoặc hàn có dây buộc dạng tấm hoặc thanh nẹp | Cột-chịu tải nặng trong-các nhà máy có nhịp dài, bệ thiết bị, tòa nhà công nghiệp nhiều-tầng |
Tại sao cột lưới được sử dụng trong các tòa nhà công nghiệp nặng
Tỷ lệ cường độ-trên-trọng lượng: cấu hình giàn-mở đạt được mômen quán tính cao với ít thép hơn, giảm trọng lượng bản thân cột-và tải trọng của móng.
Khả năng chịu tải ngang: hệ thống giàn truyền lực gió và địa chấn một cách hiệu quả thông qua các dây cung và các thành phần bản bụng, trong khi lưới mở tạo ra một bề mặt nhỏ cho gió.
Tận dụng không gian: bên trong trục cột có thể chứa đường ống công nghiệp, thang bảo trì hoặc dịch vụ phụ trợ, đồng thời các kết nối trục cứng có thể tăng-khả năng vượt nhịp rõ ràng của khung tòa nhà.
Tùy chỉnh: cấu hình hai{0}}, ba{1}} hoặc bốn{2}}chân có thể được thiết kế để phù hợp với các yêu cầu về độ cứng, độ bền và kiến trúc cụ thể, đồng thời có thể điều chỉnh hình dạng bộ phận bằng cách thay đổi bố cục viền.
Cột lưới và cột H{0}}cho khung hội thảo
| Tính năng | Cột H{0}} | Cột lưới |
|---|---|---|
| Mặt cắt ngang | Cấu hình web đơn lẻ{0}} | Mở-hệ thống web gồm hợp âm và dây buộc |
| Chi phí chế tạo | Sản xuất tự động, đầu vào lao động thấp hơn | Cắt, hàn và lắp theo yêu cầu, đầu vào lao động cao hơn |
| Hành vi tải | Khả năng trục tuyệt vời và khả năng uốn trục-mạnh mẽ | Độ cứng ngang vượt trội trong các ứng dụng cao, mảnh mai |
| Cài đặt | Xử lý, vận chuyển và lắp dựng nhanh chóng | Đóng gói, vận chuyển và lắp ráp tại chỗ phức tạp hơn |
| Bảo vệ chống ăn mòn | Dễ nổ, sơn và kiểm tra | Bề mặt bên trong của web khó truy cập hơn |
| Sử dụng tốt nhất cho | Nhà kho tiêu chuẩn, nhà xưởng có chiều cao từ thấp đến trung bình | Tòa nhà có nhịp-cao, cần cẩu nặng, điều kiện nền móng yếu |
Trong thực tế, cột H{0}}thường là lựa chọn đầu tiên cho các xưởng có chiều cao-tiêu chuẩn nơi tốc độ và chi phí nhân công chiếm ưu thế. Cột lưới trở nên hấp dẫn khi công suất cầu trục cao, khả năng chịu lực của móng bị hạn chế hoặc giảm trọng tải kết cấu thép là động lực kinh tế chính.
Thiết kế, chế tạo và kiểm soát chất lượng
Cột lưới cho nhà công nghiệp được thiết kế theo tiêu chuẩn kết cấu thép quốc gia hoặc quốc tế như GB 50017, EN 1993-1{10}}1 (Eurocode 3) hoặc AISC 360, tùy thuộc vào vị trí dự án. Quá trình chế tạo tuân theo các lớp thực thi EN 1090{11}}2 hoặc các quy tắc địa phương tương ứng, với việc hàn được thực hiện bởi thợ hàn được chứng nhận đạt tiêu chuẩn AWS D1.1 hoặc EN ISO 9606. Các mối hàn quan trọng giữa các hợp âm và các thành phần web được xác minh bằng-thử nghiệm không phá hủy chẳng hạn như thử nghiệm siêu âm hoặc thử nghiệm hạt từ tính, đồng thời các cột nhiều chân phức tạp có thể được lắp ráp sẵn tại cửa hàng để kiểm tra dung sai kích thước trước khi gửi đi. Các kết nối với cột và dầm thường được thực hiện bằng bu lông cường độ cao, giúp đơn giản hóa việc lắp đặt và kiểm tra tại hiện trường.
Biện pháp bảo vệ chống ăn mòn được chọn cho môi trường nhà máy: bắn phun đạt tiêu chuẩn Sa 2.5, sau đó là lớp sơn lót giàu kẽm-và lớp phủ ngoài polyurethane dành cho môi trường hóa chất hoặc luyện kim mạnh hoặc mạ kẽm nhúng-nóng theo tiêu chuẩn ISO 1461 khi cần có thời gian sử dụng lâu dài-không cần bảo trì.
Các thành phần bổ sung cho khung nhà xưởng hoàn chỉnh
Dầm cầu trục hạng nặng và giàn mái có nhịp dài-, kết nối với các cột lưới và truyền tải trọng của cầu trục và mái vào hệ thống cột.
Xà gồ C và Z định hình nguội-để hỗ trợ tấm ốp tường và mái, có lớp bảo vệ mạ kẽm nhúng nóng-hoặc Galvalume.
Hệ thống giằng bao gồm giằng cột ngang, dầm giằng cứng và tấm bản mã để khóa các cột vào khung ba chiều ổn định.
Bu lông có độ bền-cao, bao gồm cả bu lông kẹp-ma sát cấp 10,9 và nhóm bu lông neo, dùng cho cột-với-móng và các mối nối cột-với-cột dưới tải trọng mỏi.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao nên chọn cột lưới thay vì cột thép đặc?Khung mở trải thép ra khỏi tâm, tăng bán kính hồi chuyển và khả năng chống oằn đồng thời giảm tiêu thụ vật liệu. Đây là giải pháp tiết kiệm-về trọng lượng cho cột cao và tải nặng.
Các cột lưới được kết nối và bảo vệ như thế nào?Hợp âm và các thành phần web được nối bằng cách hàn hoặc bắt vít. Các cột ngoài trời và công nghiệp thường được bảo vệ bằng hệ thống mạ kẽm nhúng nóng-hoặc lớp phủ epoxy nặng-được chọn cho môi trường của địa điểm.
Cột lưới được thiết kế và chế tạo như thế nào?Thiết kế tuân theo các mã kết cấu thép như GB 50017, EN 1993-1-1 hoặc AISC 360. Các thành viên được chế tạo sẵn tại xưởng bằng phương pháp cắt CNC và hàn tự động, sau đó lắp ráp tại chỗ bằng bu lông cường độ cao.
Cột lưới có đắt hơn cột H{0}} không?Nhân công chế tạo mỗi tấn thường cao hơn do phải cắt, hàn và lắp theo yêu cầu. Tuy nhiên, trọng tải thép giảm và nền móng nhỏ hơn có thể làm giảm tổng chi phí lắp đặt cho các công trình cao hoặc chịu tải nặng.
Cột lưới có thể hỗ trợ cần cẩu trên không?Đúng. Cột lưới thường được sử dụng trong các khung đỡ-cần trục, trong đó các dầm cầu trục và hệ thống giằng được kết nối với cột để chịu tải trọng động và lực phanh của cần trục di chuyển.
Những loại thép nào được sử dụng cho cột lưới?Các loại phổ biến là Q235B và Q355B đến GB/T 1591, S235JR và S355JR/J0/J2 đến EN 10025-2 và ASTM A36 hoặc A572 Cấp 50. Việc lựa chọn cấp độ tuân theo lực thành viên, độ dày và thông số kỹ thuật của dự án.