ما هو عمود الأنبوب الدائري؟
عمود الأنبوب الدائري، ويسمى أيضًا عمود الأنبوب الفولاذي أو عمود المقطع المجوف الدائري (CHS)، هو عضو هيكلي أسطواني مصنوع من أنابيب فولاذية ملحومة أو غير ملحومة. وهو مقطع مغلق: حيث يتم توزيع المادة على محيط الدائرة، مما يزيد من عزم القصور الذاتي لمنطقة معينة ويعطي القسم خصائص متماثلة في كل اتجاه.
وبسبب هذا التماثل، فإن العمود الأنبوبي الدائري ليس له محور ضعيف. إنه يقاوم الضغط المحوري والانحناء والالتواء بكفاءة، مما يجعله عضوًا رأسيًا متعدد الاستخدامات للمباني الشاهقة-والمنشآت الصناعية والجسور والهياكل البحرية. ويمكن أيضًا ملؤه بالخرسانة لتكوين عمود أنبوبي من الصلب (CFST) مملوء بالخرسانة مع قوة ضغط محسنة ومقاومة للحريق.
المكونات الرئيسية
رمح العمود- جسم الأنبوب الدائري الذي يحمل الضغط والانحناء المحوري؛ ويمنح شكله الدائري سحبًا منخفضًا للرياح وصلابة متعددة الاتجاهات-.
تجميع قاعدة العمود- لوحة القاعدة ومسامير التثبيت والمقويات التي تنقل الحمل المحوري والعزوم والقص من العمود إلى الأساس الخرساني.
غطاء العمود- وصلة التوصيل العلوية التي تربط العمود بعوارض السقف وكمرات الدعم الأولية أو الثانوية.
بين قوسين ومفاصل الاتصال- أعضاء ناتئية ملحومة تستخدم لتثبيت العوارض المستعرضة وعوارض الرافعات ووصلات الإطارات متعددة الاتجاهات-.
تفاصيل تصلب المحلية- ألواح تقوية عند الغطاء والقاعدة والأقواس لمنع التواء موضعي لجدار الأنبوب تحت الأحمال المركزة.
الحشو الأساسي (اختياري)- ذاتية-ضغط الخرسانة داخل الأنبوب؛ يزيد تأثير الحبس للأنبوب الفولاذي من قدرة الضغط ويحسن مقاومة الحريق.
خصائص القسم والمزايا الميكانيكية
صلابة الخواص
بالنسبة للمقطع العرضي الدائري-، يكون عزم القصور الذاتي ونصف قطر الدوران متطابقين حول كل محور. تحت مساحة مقطع عرضي - متساوية، يوفر الأنبوب الدائري عمومًا قدرة ضغط أعلى من الأنابيب المربعة أو المقاطع -H ويتصرف بشكل موحد تحت الأحمال القادمة من أي اتجاه.
انخفاض سحب الرياح
يتميز الشكل الدائري بمعامل شكل رياح منخفض مقارنة بالأجزاء المسطحة-، مما يقلل أحمال الرياح على الأعمدة المكشوفة ويجعل الأعمدة الدائرية جذابة للمباني الشاهقة والأبراج في المناطق الحساسة للرياح-.
الاستخدام الفعال للمواد
يؤدي وضع الفولاذ على محيط القسم إلى زيادة نصف قطر الدوران. بالنسبة للأعمدة ذات التحميل المحوري بشكل أساسي، يمكن للقسم الدائري تحقيق السعة المطلوبة بفولاذ أقل من الأقسام المفتوحة أو المسطحة-ذات المساحة المكافئة.
حسنًا-تم إنشاء تقنية مشتركة
إن العمود الدائري الكبير-قطره-إلى-وصلات العارضة - هي وصلات أنبوبية ملحومة مباشرة، وعقد من الصلب المصبوب ووصلات ذات حواف - هي تقنيات مثبتة، كما تقوم آلات التشكيل CNC الحديثة بإعداد القطع المتقاطعة بدقة عالية.
التطبيقات النموذجية
المباني الشاهقة-والشاهقة جدًا-المباني- أعمدة الإطار المحيطي والأعمدة الأنبوبية الأساسية-التي تقاوم الرياح القوية والحركة الزلزالية.
المباني العامة-الطويلة- أعمدة دعم ضخمة وسقف-أعمدة حاملة في محطات المطارات والملاعب ومراكز المعارض.
المنشآت الصناعية والمستودعات- أعمدة دعم السقف وأعمدة عوارض الرافعة للمسافات الكبيرة الواضحة والأحمال الثقيلة.
الجسور والهندسة البحرية- أرصفة الجسور، ودعامات جسور المشاة، وأبراج الجسور المعلقة بالكابلات-، وهياكل المنصات البحرية، وأساسات توربينات الرياح.
عمود الأنبوب الدائري مقابل عمود الأنبوب المربع
| ميزة | عمود الأنبوب الدائري | عمود الأنبوب المربع |
|---|---|---|
| سلوك التحميل | ممتاز للضغط المحوري والالتواء؛ لا يوجد محور ضعيف | جيد للضغط اللامركزي والانحناء المتماثل |
| اتصالات | تتطلب التنميط واللحام. تكلفة اتصال أعلى | تسمح الوجوه المسطحة بالربط واللحام البسيط |
| أداء الرياح | سحب منخفض للرياح، مساحة سطحية قليلة | مقاومة الرياح أعلى على الأسطح المسطحة |
| التكامل المعماري | من الصعب إخفاء التدفق في الجدران القياسية | يتناسب مع الحوائط الجافة، مما يزيد من مساحة الأرضية القابلة للاستخدام |
| جماليات | حديثة ومبسطة | صناعية،-حواف حادة |
اختر عمودًا أنبوبيًا دائريًا للإطارات الشاهقة-، والأسقف المعمارية المكشوفة، والدعامات الفضائية، والهياكل البحرية أو البحرية حيث يكون سحب الرياح، والتحميل متعدد الاتجاهات، والمظهر مهمًا. اختر عمودًا أنبوبيًا مربعًا للإطارات التجارية متعددة -المتعددة الطوابق والمنصات الصناعية حيث يتم إعطاء الأولوية لوصلات الأعمدة البسيطة -إلى-الأعمدة وتكامل الجدار المسطح.
عملية التصنيع
تحضير المواد الخام- يتم التحقق من الألواح أو الأنابيب الفولاذية الإنشائية إلى الدرجة المحددة، على سبيل المثال ASTM A500 أو EN 10210 أو GB/T 1591 Q355B، مع اختبار اللوحة بالموجات فوق الصوتية عند اللزوم.
لوحة المتداول- تكون الصفائح باردة-متشكلة في أغلفة أسطوانية ذات تفاوتات بيضاوية وقطرية يمكن التحكم فيها.
اللحام الطولي- يتم لحام التماس الطولي عن طريق لحام القوس المغمور الآلي (SAW) إلى -لحام اختراق كامل أو لحام اختراق جزئي محدد-.
القطع إلى الطول- يقوم القطع المتقاطع بالبلازما أو ثلاثي الأبعاد باستخدام الحاسب الآلي بإعداد أطوال دقيقة وتجهيزات السرج أو الوصلات المائلة.
الربط واللحام المحيطي- تتم محاذاة أجزاء الأنابيب على بكرات دوارة ويتم ربطها عن طريق اللحام الآلي -الممرات المتعددة للأعمدة الطويلة.
اللحام المرفق- يتم لحام أغطية الأعمدة والأقواس وألواح القاعدة وفقًا لمواصفات إجراءات اللحام المؤهلة.
طحن والتفتيش- يتم طحن اللحامات وفحصها بواسطة اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) والجسيمات المغناطيسية (MT) وفقًا لمتطلبات العقد.
تحضير السطح والطلاء- السفع بالطلقات الكاشطة إلى Sa 2.5 متبوعًا بأنظمة طلاء أولية محددة و-طبقات متعددة.
احصل على عرض أسعار مخصص لعمود الأنبوب الدائري
الأسئلة المتداولة
ما هي الأبعاد المشتركة للأعمدة الأنبوبية الدائرية؟
تختلف الأبعاد بشكل كبير حسب المشروع. تتراوح الأقطار الخارجية الشائعة من حوالي 100 مم إلى أكثر من 1000 مم، مع سمك الجدار من حوالي 5 مم إلى 40 مم حسب الحمولة وعملية التصنيع. تتوفر أقطار أكبر وجدران أكثر سمكًا من الألواح-الأنابيب المدرفلة؛ يجب تأكيد الأبعاد وفقًا للتصميم والمعايير الحاكمة مثل GB/T 3094 أو EN 10210 أو ASTM A500.
ما هي المزايا مقارنة بالأعمدة التقليدية ذات القسم -H؟
المقطع الدائري له نفس نصف قطر الدوران في جميع الاتجاهات، لذلك فهو يقاوم الضغط والالتواء بشكل موحد وليس له محور ضعيف. كما أنه يقدم أيضًا شكلًا أصغر باتجاه الريح ويستخدم المواد بكفاءة لأن الفولاذ يتم وضعه بعيدًا عن النقطه الوسطى، مما يوفر عزمًا أكبر من القصور الذاتي لكل وحدة مساحة.
كيف يتم عادة إجراء وصلات أعمدة الأنبوب الدائري؟
الوصلات الشائعة هي الوصلات الأنبوبية الملحومة مباشرة (مقاطع متقاطعة مقطوعة وملحومة معًا)، وعقد من الصلب المصبوب للهياكل المكانية المعقدة، والوصلات ذات الحواف مع-مسامير عالية القوة لربط الأعمدة-إلى-الأعمدة في الموقع. يجب أن يتبع تصميم الاتصال الكود المطبق، على سبيل المثال GB 50017 أو EN 1993 أو AISC 360.
كيف يتم التعامل مع الحماية من التآكل ومقاومة الحرائق؟
تتم حماية السطح الخارجي بواسطة نظام طلاء محدد لفئة تآكل الموقع، وعادةً ما يتم السفع بالرصاص إلى Sa 2.5 باستخدام طلاء تمهيدي غني بالزنك - وطبقات نهائية، أو الجلفنة بالغمس الساخن-. نظرًا لأن الجزء الداخلي للأنبوب المغلق لا يتعرض للهواء، فإن الختم الخارجي يكون كافيًا عادةً. تشتمل خيارات الحماية من الحرائق على طلاء منتفخ، أو ألواح تغليف مقاومة للحريق-، أو حشوة خرسانية (CFST) لرفع معدل مقاومة الحريق.
ما هي درجات الفولاذ المستخدمة في أعمدة الأنابيب الدائرية؟
الدرجات النموذجية هي ASTM A500 Grade B/C وEN 10210 S235 إلى S355 والدرجات الصينية مثل Q235B وQ355B وQ420 لكل GB/T 1591. ويعتمد الاختيار على قوة الخضوع المطلوبة وصلابة درجة الحرارة المنخفضة وقابلية اللحام للمشروع.
هل يمكن تزويد الأعمدة الأنبوبية الدائرية بالتجميع-السابق في المصنع؟
نعم. يمكن تجربة التوصيلات المعقدة والأعمدة متعددة الأقسام-تجميعها-في المتجر للتحقق من ملاءمة الأبعاد قبل الطلاء والتسليم، مما يقلل من مشاكل-ملاءمة الموقع-. يتم تمييز المكونات برموز التعريف المشار إليها في الرسومات التنفيذية.