Cosa rende efficiente la sezione H-come colonna
Una colonna con sezione ad H- è costituita da due flange parallele collegate da un'anima, che conferisce un'elevata rigidità alla flessione attorno all'asse forte e un uso efficiente del materiale sotto compressione assiale e flessione combinate. Le superfici piatte e parallele delle flange semplificano le connessioni trave-a-colonna, le piastre di base e il fissaggio dei controventi. Per questi motivi, le sezioni ad H sono la scelta predefinita dei pilastri per i telai in acciaio multipiano in tutto il mondo.
Ruoli strutturali delle colonne con sezione ad H negli edifici a più piani
Percorso di carico verticale
Le colonne trasferiscono i carichi mobili e permanenti del pavimento fino alle fondazioni. La dimensione della sezione è determinata dall’inviluppo delle forze assiali e dai requisiti di stabilità piuttosto che dal solo numero di piani. La progettazione segue il codice in vigore, ad esempio GB 50017-2017, EN 1993-1-1 o AISC 360.
Resistenza al carico laterale
Insieme alle travi e ai controventi, le colonne partecipano al sistema di resistenza alla forza laterale-. Il tipo di telaio, se telaio momento, telaio controventato o telaio combinato con pareti a taglio, decide a quale momento flettente devono resistere le colonne. I limiti di duttilità e di deriva inter{3}}piano vengono verificati rispetto alla normativa di progettazione sismica applicabile.
Rigidità e stabilità
La snellezza delle colonne, la lunghezza effettiva e gli effetti del secondo-ordine controllano la stabilità del frame. Nei telai alti e snelli, i requisiti di rigidità spesso governano la dimensione della colonna prima che lo faccia la pura resistenza.
Efficienza spaziale
Rispetto alle colonne in cemento di pari capacità, le colonne ad H in acciaio- occupano un ingombro ridotto, il che aumenta la superficie utile e semplifica le modifiche successive come soppalchi, aperture e attraversamenti di servizi.
Applicazioni tipiche
Colonne del telaio principale di edifici commerciali e direzionali, accoppiate con travi in acciaio in connessioni rigide o semirigide.
Colonne di edifici industriali a più piani-e soppalchi per attrezzature, che sostengono carichi pesanti di pavimenti e attrezzature.
Edifici residenziali in acciaio, dove la griglia delle colonne è disposta per adattarsi alla disposizione degli appartamenti.
Colonne perimetrali e centrali in strutture composite di cemento-acciaio.
Serie di sezioni e qualità dei materiali
Le serie di colonne laminate a caldo- includono HW (flangia larga, profondità della sezione approssimativamente uguale alla larghezza della flangia) e HM (flangia media) per GB/T 11263, forme W per ASTM A6/A992 e forme HE per EN 10025-2. Quando il progetto richiede dimensioni esterne all'intervallo di fresatura, le colonne ad H composte-saldate vengono fabbricate nella sezione specificata.
| Grado | Standard | minimo forza di snervamento | Note |
|---|---|---|---|
| Q235B | GB/T 700 | 235MPa | Elementi generali in acciaio al carbonio, saldati e imbullonati |
| Q355B/C/D/E | GB/T1591 | 355MPa | Energia d'impatto 27 J a 20 / 0 / -20 / -40 C per B/C/D/E |
| S235JR/S355JR/J0/J2 | EN10025-2 | 235/355MPa | gradi europei; J0/J2 indicano le classi di prova d'urto -20 / -20 C |
| A36 / A572 Gr. 50 | ASTM A36/A572 | 250/345MPa | Acciaio strutturale generale e ad alta-resistenza |
| A992 | ASTM A992 | 345-450MPa | Struttura in acciaio a forma di W-standard |
Requisiti di fabbricazione e qualità
I telai multi-piano dipendono da colonne precise e tracciabili. Le seguenti misure di qualità sono una pratica standard per le colonne-H-portanti:
Materie prime con certificati di test di fabbrica originali (MTC) e nuova ispezione in entrata della composizione chimica e delle proprietà meccaniche.
Controllo dimensionale della planarità della flangia, della perpendicolarità dell'anima e della rettilineità complessiva in modo che-i bulloni e le giunzioni in loco rispettino la tolleranza.
Saldatura automatica ad arco sommerso (SAW) per colonne composte-, con ispezione visiva e NDT (UT/MT) eseguiti sulle saldature in base al codice di saldatura applicabile e al livello di accettazione.
Preparazione della superficie a Sa 2.5 (ISO 8501-1) seguita da sistemi di rivestimento a norma ISO 12944 o zincatura a caldo a norma ISO 1461 per ambienti aggressivi.
Protezione antincendio applicata in conformità con la classe di resistenza al fuoco richiesta dal progetto, ad esempio rivestimento intumescente o protezione del pannello.
Numeri di lotto e registrazioni complete di produzione, ispezione e materiale per supportare la completa tracciabilità su progetti di grandi dimensioni.
Domande frequenti
Cosa significano le denominazioni HW, HM e HN?HW (ala larga) ha una profondità di sezione approssimativamente uguale alla larghezza della flangia ed è comunemente usato per le colonne; HM (flangia media) ha un rapporto profondità-/-larghezza moderato e viene utilizzato per colonne e travi a telaio rigido; HN (flangia stretta) ha un ampio rapporto tra profondità-e-larghezza e viene utilizzato principalmente per gli elementi delle travi.
Come viene selezionata la dimensione della sezione della colonna?Da un ingegnere strutturale, sulla base del calcolo del carico e delle verifiche normative: resistenza assiale e alla flessione, stabilità globale e locale e limiti di deriva o rigidezza. I codici applicabili includono GB 50017-2017, EN 1993-1-1 e AISC 360 a seconda dell'ubicazione del progetto.
Cos'è più comune: le colonne con sezione ad H-o le colonne con riquadro?Le colonne con sezione ad H-sono più economiche nel consumo di acciaio, più facili da trasportare e sollevare e più veloci da montare, il che le rende la scelta comune per i telai di altezza-standard e media-. Le colonne scatolari forniscono una maggiore resistenza alla flessione torsionale e biassiale e sono preferite per elementi a campata lunga-o a molti piani-con carichi pesanti.
È possibile personalizzare le colonne con sezione ad H non-standard-dai disegni?SÌ. Le colonne ad H saldate-possono essere fabbricate secondo i disegni strutturali del cliente, comprese sezioni rastremate, sezioni sovradimensionate, spessori di parete speciali e dimensioni della flangia personalizzate. Il team di ingegneri esamina i disegni prima della produzione e fornisce i disegni esecutivi per l'approvazione.
Quali documenti vengono forniti con le colonne?Con ogni lotto vengono forniti certificati di prova della fabbrica, rapporti di ispezione delle saldature e rapporti dimensionali. La certificazione di esecuzione come EN 1090-2 è disponibile quando richiesto dalle specifiche di progetto.
Come vengono giuntate le-colonne multipiano in cantiere?Le giunzioni delle colonne sono normalmente posizionate a livello del pavimento ed eseguite come connessioni bullonate con piastre di giunzione o giunzioni saldate dove il progetto le specifica. La posizione e i dettagli della giunzione seguono il progetto strutturale e il codice applicabile. Sfoglia la nostra gamma completa di colonne e travi in acciaio per strutture multi-piano e industriali.