Mae colofnau blwch dur, a elwir hefyd yn adrannau blwch wedi'u weldio neu adrannau caeedig wedi'u hadeiladu i fyny, yn cael eu gwneud trwy weldio pedwar plât i mewn i brism sgwâr gwag neu hirsgwar. Mae eu geometreg gaeedig yn rhoi anystwythder cymesur o amgylch y ddwy echelin, ymwrthedd torsiynol uchel a pherfformiad rhagorol o dan lwythi echelinol trwm, sy'n eu gwneud yn ddewis safonol ar gyfer creiddiau codi uchel, pontydd rhychwant hir a fframiau diwydiannol. Y cwestiwn y mae pob tîm prosiect yn ei wynebu yn gynnar yw: pa faint ddylai'r golofn fod? Daw'r ateb o ddyluniad strwythurol, nid o gatalog, ac mae'r canllaw hwn yn esbonio'r ffactorau a'r gwiriadau sy'n ei bennu.
Beth yw Colofn Blwch Dur?
Mae colofn blwch dur yn aelod adeileddol caeedig, gwag, a gynhyrchir fel arfer trwy weldio pedwar plât dur gyda'i gilydd i ffurfio trawsdoriad sgwâr neu hirsgwar. O'i gymharu ag adrannau agored fel I- neu H-beams, mae adran y blwch yn darparu:
Anystwythder biaxial cymesurol:nid oes echel gref neu wan, felly mae'r golofn yn gwrthsefyll plygu'n gyfartal i bob cyfeiriad.
Gwrthiant torsiynol uchel:mae'r gell gaeedig yn gwrthsefyll torque yn llawer mwy effeithiol nag adrannau agored.
Effeithlonrwydd cywasgol uchel:mae'r deunydd yn cael ei ddosbarthu i ffwrdd o'r centroid, gan roi radiws mawr o gylchu ar gyfer ardal yr adran.
Rheolaeth bwclo lleol ardderchog:gellir cymesuredd y waliau pedwar plât i gwrdd â therfynau crynoder y cod llywodraethu.
Defnyddir colofnau blwch yn eang fel colofnau adeiladu mewn-fframiau codi uchel, fel pierau pontydd a pheilonau, ac fel aelodau cynradd mewn adeiladau diwydiannol a chyhoeddus.
Ffactorau Sy'n Gyrru Maint Colofn Blwch
Llwythi Dylunio
Rhaid i'r trawstoriad wrthsefyll y llwyth echelinol ffactoredig, eiliadau plygu o'r disgyrchiant a'r llwythi ochrol, a chneifio, wedi'u cyfuno yn unol â'r cod llywodraethu. Rhaid bodloni cyflwr terfyn cryfder a defnyddioldeb.
Uchder Unbraced a Hyd Effeithiol
Mae darnau unbraced hirach yn cynyddu main y golofn ac yn lleihau ei gallu cywasgu. Mae'r hyd effeithiol yn gynnyrch yr hyd gwirioneddol a ffactor K sy'n adlewyrchu'r cyfyngiadau terfynol: cysylltiadau sefydlog, pinio neu ataliedig yn rhannol ar frig a gwaelod yr aelod.
Cyfyngiadau Terfynol ac Amodau Terfyn
Mae gwaelodion sefydlog a thopiau cysylltiedig moment yn lleihau'r ffactor hyd effeithiol, tra bod gwaelodion wedi'u pinio a chysylltiadau syml yn ei gynyddu. Rhaid i'r amodau cymorth gael eu modelu'n gywir oherwydd eu bod yn rheoli'r gwiriad byclo yn uniongyrchol.
Gradd Dur
Mae graddau cryfder uwch megis S355 (EN 10025-2), ASTM A572 Gradd 50 neu Q355B (GB/T 1591) yn caniatáu adran fwy cryno ar gyfer yr un llwyth, am bris uned uwch a gofynion weldio a gwneuthuriad llymach. Dylid dewis y radd gyda chryfder y dyluniad a'r gallu saernïo mewn golwg.
Lled{0}}i-Gymhareb Trwch (Bwclo Lleol)
Rhaid cymesuredd waliau plât colofn blwch i atal bwclo lleol cyn i'r adran gyrraedd ei gryfder llawn. Mae codau'n diffinio terfynau crynoder yn nhermau'r gymhareb lled-i-drwch; er enghraifft, mae AISC 360 yn gosod cymhareb lled cyfyngu{{4}i-ar gyfer elfennau main o dan gywasgu unffurf, ac mae GB 50017 ac EN 1993-1-1 yn darparu gofynion byclo lleol cyfatebol. Rhaid i'r dyluniad wirio bod y trwch plât a ddewiswyd yn cwrdd â'r terfyn cymwys.
Gwiriadau Dylunio ar gyfer Colofnau Blychau
Mae maint colofn blwch yn broses ailadroddol o dybio adran, ei gwirio, a'i haddasu. Y prif wiriadau, a gyflawnwyd gyda’r cod llywodraethu (er enghraifft AISC 360, EN 1993-1-1 neu GB 50017), yw:
Cryfder echelinol:cryfder cywasgol y dyluniad yw'r cryfder enwol sy'n cael ei leihau gan y ffactor gwrthiant priodol, lle mae'r cryfder enwol yn cyfrif am fwcwl hyblyg o amgylch yr echelin gritigol ac mae'n seiliedig ar y slenderness effeithiol KL/r.
Echelinol a phlygu cyfun:mae aelodau o dan lwyth echelinol ynghyd ag eiliadau yn cael eu gwirio â hafaliadau rhyngweithio'r cod, sy'n cyfuno cymarebau defnyddio grym echelinol a moment.
Terfynau main:mae aelodau cywasgu fel arfer yn gyfyngedig i uchafswm cymhareb main (er enghraifft KL/r heb fod yn fwy na 200 ar gyfer prif aelodau cywasgu o dan AISC 360; mae'r cyfyngiad cyfatebol yn GB 50017 yn berthnasol i brif aelodau cywasgu).
Bwcio lleol:mae'r cymarebau lled plât i-yn cael eu gwirio yn erbyn terfynau crynoder y cod fel y gall yr adran ddatblygu ei chynhwysedd plastig neu elastig fel y tybir yn y dyluniad.
Defnyddioldeb:drifft ochrol, byrhau echelinol a dirgryniad yn cael eu gwirio yn erbyn terfynau'r prosiect.
Oherwydd bod y geometreg yn rhyngweithio â'r gwiriadau cryfder, mae'n well cadarnhau'r maint terfynol gan beiriannydd strwythurol cymwysedig gan ddefnyddio meddalwedd dylunio cydnabyddedig, gyda lluniadau siop wedi'u paratoi o'r cyfrifiad cymeradwy.
Canllawiau Maint Ymarferol fesul Cais
| Cais | Dosbarth Adran Gymharol | Enghreifftiau o Raddau a Awgrymir | Gyrwyr Dewis Allweddol |
|---|---|---|---|
| Fframiau masnachol preswyl ac ysgafn | Adrannau cryno, trwch wal cymedrol | Q235B (GB/T 1591) neu S235JR (EN 10025-2) | Effeithlonrwydd gofod, economi, cysylltiadau syml |
| Planhigion diwydiannol a warysau | Adrannau canolig gyda digon o anystwythder | Q355B (GB/T 1591) neu S355JR (EN 10025-2) | Llwythi craen, effaith a dirgryniad, rheoli drifft |
| Tyrau -godi uchel a masnachol | Rhannau mawr, waliau mwy trwchus | Q355B, Q420 (GB/T 1591) neu ASTM A572 Gradd 50/60 | Cynhwysedd echelinol uchel, rheolaeth grynodeb llym, manylion seismig |
| Pontydd a seilwaith | Adrannau dwfn, platiau trwm, manylion blinder | S355K2 (EN 10025-2) neu ASTM A572 Gradd 50 | Llwythi deinamig, blinder, lwfans cyrydiad |
| Strwythurau cymorth dros dro | Adrannau cymedrol, cysylltiadau wedi'u bolltio | Q355B (GB/T 1591) neu S355 | Ailddefnyddiadwy, y gallu i gludo, codi'n gyflym a datgymalu |
Mae'r tabl yn ddangosol yn unig: mae'r achos llwyth llywodraethu, hyd effeithiol a gofynion cod bob amser yn cael blaenoriaeth, a rhaid i'r union ddimensiynau ddod o'r cyfrifiad strwythurol.
Gwneuthuriad a Rheoli Ansawdd
Mae colofnau blwch wedi'u weldio yn mynnu gwneuthuriad disgybledig oherwydd bod y rhan gaeedig yn gwneud y welds mewnol yn anhygyrch ar ôl cydosod:
Weldio:mae'r pedair wythïen gornel fel arfer yn cael eu weldio gan weldio arc tanddwr (SAW) gyda dilyniannau rheoledig; rhaid i weithdrefnau weldio fod yn gymwys i AWS D1.1, EN 1090 neu'r cod cymwys.
Atgyfnerthu mewnol:diafframau ardraws mewn mannau cyflwyno llwyth a, lle bo angen, anystwythwyr hydredol yn rheoli byclo lleol ac yn lledaenu grymoedd crynodedig.
Profion nad ydynt yn ddinistriol:mae welds critigol yn cael eu harchwilio trwy brofion ultrasonic (UT), gyda gronynnau magnetig (MT) neu brofion radiograffeg (RT) lle mae'r fanyleb yn gofyn amdano.
Olrhain deunydd:mae tystysgrifau prawf melin yn unol ag EN 10204 (math 3.1) yn dogfennu cemeg plât a phriodweddau mecanyddol.
Amddiffyn rhag cyrydiad:arwynebau'n cael eu glanhau â chwyth i Sa 2.5 a'u gorchuddio i ISO 12944 ar gyfer y categori datguddiad, neu-dip poeth wedi'i galfaneiddio lle y nodir.
Gwasanaeth treial:mae colofnau cymhleth neu oddefol iawn yn cael eu treialu-ymgynnull yn y siop i wirio aliniad tyllau a geometreg cyn eu hanfon.
Cwestiynau Cyffredin
C: Pa siapiau o golofn blwch sydd ar gael?
Adrannau gwag sgwâr a hirsgwar yw'r rhai mwyaf cyffredin; cynhyrchir colofnau blwch taprog a grisiog pan fo gofynion pensaernïol neu lwyth yn galw am adran amrywiol ar hyd yr uchder.
C: Pa radd dur ddylwn i ei ddewis ar gyfer colofn blwch?
Ar gyfer llwythi cymedrol, mae Q235B (GB/T 1591) neu S235JR (EN 10025-2) yn ddarbodus. Ar gyfer cymwysiadau diwydiannol uchel, pontydd a thrwm, mae Q355B/Q420 (GB/T 1591), S355 (EN 10025-2) neu ASTM A572 Gradd 50/60 yn nodweddiadol. Dewisir y radd ynghyd â'r cryfder dylunio a'r gofynion gwneuthuriad.
C: Sut mae trwch y wal yn cael ei bennu?
Mae trwch wal yn cael ei osod gan y gwiriadau cryfder echelinol a phlygu, terfynau byclo lleol (lled-trwch) y cod, ac unrhyw lwfans cyrydiad sydd ei angen ar gyfer yr amgylchedd. Defnyddir waliau mwy trwchus lle mae'r slenderness neu'r gwiriad bwclo lleol yn llywodraethu.
C: Beth yw cymhareb lled-i-drwch da ar gyfer colofn blwch?
Nid oes un gwerth sefydlog. Mae'r gymhareb lled cyfyngu-i-drwch yn cael ei ddiffinio gan y cod llywodraethu (er enghraifft y terfynau crynoder yn AISC 360, GB 50017 neu EN 1993-1-1) ac mae'n dibynnu ar gryfder cnwd y dur a lefel straen y wal. Rhaid i'r dyluniad wirio'r adran yn erbyn y terfyn cymwys.
C: A ellir rhannu colofnau blwch ar y safle?
Oes. Gwneir sbleisiau maes gyda phlatiau sbleis wedi'u bolltio neu gyda welds rhigol treiddio llawn, yn fanwl ac yn cael eu gwirio yn unol â'r cod. Siop-paratoadau diwedd parod a chynulliad treial yn helpu i warantu aliniad yn y sbleis.
C: Pa ddogfennaeth sy'n cyd-fynd â cholofnau blwch ffug?
Mae dogfennaeth nodweddiadol yn cynnwys tystysgrifau prawf melin (EN 10204 math 3.1), cymwysterau gweithdrefn weldio a chofnodion weldiwr, adroddiadau NDT, adroddiadau arolygu dimensiwn a'r lluniadau siop cymeradwy.