Què és una columna d'acer de gelosia?
Una columna d'acer en gelosia és un element de suport de càrrega vertical-composat per dos o més cordes principals connectades per barres de cordons, plaques de llistó o una combinació d'ambdós, formant una columna-de armadura oberta. Les cordes solen ser angles, seccions H-o seccions buides, mentre que els membres de la xarxa transfereixen forces de tall entre les cordes de manera que el conjunt es comporta com una columna monolítica. Com que el material s'estén lluny del baricentre, la columna guanya un gran radi de giració i una gran resistència al pandeig amb molt menys acer que una columna-de la mateixa capacitat. Les columnes de gelosia són habituals en edificis industrials pesats, estructures de suport de grues-, torres de transmissió i sistemes d'aixecament de fonamentació profunda.
Principals tipus de columnes d'acer de gelosia
| Tipus | Construcció | Aplicació típica |
|---|---|---|
| Columna enreixada angular | Angles, secció H-o cordes HSS connectades per cordons o llistons, cargolats o soldats | Plantes industrials pesades, estructures de pistes de grues, torres-autoportants, punts de recolzament temporals |
| Columna enreixada CHS | Cordes de secció buida circular i arriostrament soldats o units mecànicament en un marc d'armadura | Torres de vent, pals de difusió, pilones de telecomunicacions, estructures exposades a fortes càrregues de vent |
| H-columna enreixada de secció | Cordes de secció H-enrotllades o soldades amb cordons de plaques o llistons | Columnes que suporten-càrregues pesades en plantes-de llarga durada, plataformes d'equipaments, edificis industrials de diversos-pisos |
Per què s'utilitzen columnes de gelosia en edificis industrials pesats
Relació força-a-pes: la configuració-de l'armadura web oberta aconsegueix un alt moment d'inèrcia amb menys acer, reduint el pes propi-de la columna i, al seu torn, les càrregues de fonamentació.
Resistència de càrrega lateral: el sistema de truss transfereix les forces del vent i les sísmiques de manera eficient a través de cordes i membres de la xarxa, mentre que la reixeta oberta presenta una petita superfície al vent.
Ús de l'espai: l'interior de l'eix de la columna pot portar canonades industrials, escales de manteniment o serveis auxiliars, i les connexions rígides de l'eix poden augmentar la capacitat d'obertura-de l'estructura de l'edifici.
Personalització: es poden dissenyar configuracions de dues-, tres- o quatre-potes per adaptar-se als requisits arquitectònics, de rigidesa i de resistència específics, i la geometria dels membres es pot ajustar variant la disposició dels cordons.
Columna de gelosia vs columna H-per a marcs de taller
| Característica | H-Columna | Columna de gelosia |
|---|---|---|
| -Secció transversal | Perfil web-únic sòlid | Sistema web obert-de cordes i cordons |
| Cost de fabricació | Producció automatitzada, menor aportació de mà d'obra | Tall, soldadura i muntatge personalitzats, major aportació de mà d'obra |
| Comportament de càrrega | Excel·lent capacitat axial i forta flexió de l'eix{0} | Rigidesa lateral superior en aplicacions altes i esveltes |
| Instal·lació | Ràpida manipulació, transport i muntatge | Embalatge, transport i muntatge en obra més complexos |
| Protecció contra la corrosió | Fàcil de volar, pintar i inspeccionar | Les superfícies interiors de la xarxa són més difícils d'accedir |
| Millor utilitzat per | Magatzems estàndard, tallers d'alçada baixa i mitjana | Edificis alts i llargs-, càrregues pesades de la grua, condicions de fonamentació febles |
A la pràctica, les columnes H-són sovint la primera opció per als tallers d'alçada-estàndard on predominen la velocitat i el cost laboral. Les columnes de gelosia es tornen atractives quan la capacitat de la grua és alta, la capacitat de suport de la base és limitada o la reducció del tonatge d'acer estructural és el principal motor econòmic.
Disseny, fabricació i control de qualitat
Les columnes de gelosia per a edificis industrials estan dissenyades segons codis d'estructura d'acer nacionals o internacionals, com ara GB 50017, EN 1993-1{-1 (Eurocodi 3) o AISC 360, depenent de la ubicació del projecte. La fabricació segueix les classes d'execució EN 1090-2 o les normes locals corresponents, amb la soldadura realitzada per soldadors certificats segons la qualificació AWS D1.1 o EN ISO 9606. Les soldadures crítiques entre els cordons i els membres de la web es verifiquen mitjançant proves no-destructives, com ara proves d'ultrasons o proves de partícules magnètiques, i les columnes complexes de múltiples potes es poden muntar prèviament per comprovar les toleràncies dimensionals abans de l'enviament. Les connexions a columnes i bigues es fan normalment amb cargols d'alta resistència, la qual cosa simplifica el muntatge i la inspecció al camp.
La protecció contra la corrosió es selecciona per a l'atmosfera de la planta: granallat a Sa 2,5 seguit d'imprimació rica en zinc- i capa superior de poliuretà per a entorns químics o de fosa agressius, o galvanització per immersió- en calent segons ISO 1461 on es requereix una llarga vida-sense manteniment.
Components complementaris per a marcs complets de taller
Bigues de grua resistents-i encavallades de sostre-de llarga durada, que es connecten a les columnes de gelosia i transmeten les càrregues de la grua i del sostre al sistema de columnes.
Corres-formades en fred C i Z per al suport de cobertes i parets, amb protecció galvanitzada en calent-o Galvalume.
Sistemes d'arriostrament que inclouen arriostraments de columnes transversals, bigues d'unió rígides i plaques de refus per bloquejar les columnes en un marc tridimensional estable.
Perns-d'alta resistència, inclosos perns d'adherència de fricció-de grau 10.9 i grups de perns d'ancoratge, per a connexions columna-a-fonamentació i columna-a-columna sota càrrega de fatiga.
Preguntes freqüents
Per què triar una columna de gelosia sobre una columna d'acer sòlid?El marc obert distribueix l'acer lluny del baricentre, augmentant el radi de giració i la resistència al pantoll alhora que redueix el consum de material. És una solució eficient de pes-per a columnes altes i càrregues pesades.
Com es connecten i es protegeixen les columnes de gelosia?Els acords i els membres de la web s'uneixen mitjançant soldadura o cargolat. Les columnes exteriors i industrials solen estar protegides amb sistemes de recobriment epoxi de -immersió en calent o-resistents seleccionats per a l'atmosfera del lloc.
Com es dissenyen i es fabriquen les columnes de gelosia?El disseny segueix codis d'estructura d'acer com ara GB 50017, EN 1993-1-1 o AISC 360. Els membres es prefabriquen a la botiga amb tall CNC i soldadura automatitzada, i després es munten in situ amb cargols d'alta resistència.
Les columnes de gelosia són més cares que les H-columnes?La mà d'obra de fabricació per tona sol ser més alta a causa del tall, la soldadura i l'ajust personalitzats. Tanmateix, el reduït tonatge d'acer i els fonaments més petits poden reduir el cost total instal·lat per a estructures altes o amb molta càrrega.
Les columnes de gelosia poden suportar ponts grues?Sí. Les columnes de gelosia s'utilitzen amb freqüència en marcs de suport de grues-, on les bigues de la grua i els sistemes de reforç estan connectats a la columna per resistir les càrregues dinàmiques i les forces de frenada de les grues mòbils.
Quins graus d'acer s'utilitzen per a les columnes de gelosia?Els graus comuns són Q235B i Q355B a GB/T 1591, S235JR i S355JR/J0/J2 a EN 10025-2 i ASTM A36 o A572 Grau 50. La selecció de grau segueix les forces dels membres, el gruix i l'especificació del projecte.