Latar Belakang: Dua Keluarga Anggota Kompresi
Kolom kisi dan kolom berpenampang H{0}}pejal adalah dua kelompok utama komponen kompresi di pabrik industri, rak pipa, dan penyangga struktur baja. Keduanya memikul beban vertikal dan beban angin lateral, namun keduanya berbeda secara signifikan dalam perilaku struktural, biaya fabrikasi, dan kesesuaian untuk angkutan laut.
Kolom kisi adalah bagian terbuka-yang terdiri dari dua tali busur atau lebih, biasanya sudut, saluran, atau bagian berongga, yang dihubungkan dengan batang pengikat diagonal atau pelat reng. Kolom berpenampang H-padat adalah profil canai atau las integral yang badan dan flensanya membentuk satu bagian kontinu. Pilihan di antara keduanya harus didasarkan pada tinggi kolom, karakter muatan, biaya tenaga kerja di lokasi dan kendala transportasi, bukan kebiasaan.
Sekilas Perbedaan Utama
| Barang Perbandingan | Kolom Kisi | Kolom Bagian H-Padat |
|---|---|---|
| Komposisi struktural | Bagian bawaan terbuka: akord ditambah tali pengikat atau reng, dengan ruang kosong | Bagian web-dan-flensa integral, kontinu dan tertutup |
| Perilaku stabilitas | Kontrol kelangsingan yang sangat baik untuk anggota yang tinggi; stabilitas akord harus diperiksa secara terpisah | Stabilitas bagian-terus menerus-yang terdefinisi dengan baik; sumbu kuat dan lemah berbeda |
| Geser dan torsi | Geser dilakukan dengan tali atau reng; ketahanan torsi rendah | Jaringan padat membawa geser; ketahanan torsi yang lebih baik |
| Pembuatan | Lebih banyak langkah proses, akurasi perakitan yang ketat | Lebih sederhana, konsistensi tinggi, siklus produksi pendek |
| Mengangkut | Dapat disegmentasi menjadi-bagian sederhana yang sesuai dengan penampung standar | Bagian integral yang besar seringkali melebihi batas kontainer |
| Pemasangan | Memerlukan{0}}perakitan dan penyelarasan baut di lokasi | Siap dipasang, ereksi cepat |
Komposisi struktural
Dalam kolom kisi, tali busur, yang terletak di tepi terluar dari penampang-, memberikan kapasitas beban aksial utama, sedangkan batang pengikat atau pelat reng memastikan bahwa tali busur bekerja sama dan menahan geser. Susunan terbuka memungkinkan kedalaman keseluruhan diperbesar untuk mengontrol kelangsingan dengan material yang relatif sedikit. Pada penampang H-padat, badan memberikan ketahanan geser kontinu dan flensa menahan tekukan, namun dimensi penampang ditetapkan oleh profil yang digulung atau dilas.
Perilaku mekanis
Penampang H-padat memiliki perilaku stabilitas yang jelas-di bawah kompresi aksial, dengan badan yang menahan geser horizontal dengan deformasi minimal. Kolom kisi menunjukkan kekakuan yang baik terhadap sumbu material, sedangkan kekakuan terhadap sumbu bebas dikurangi dengan deformasi geser elemen pengikat, dan stabilitas keseluruhan dan stabilitas tali busur individu harus diverifikasi. Beban puntir tidak menguntungkan bagi kolom kisi dan harus dihindari atau dianalisis secara hati-hati.
Pertimbangan Desain dan Kode
Membangun-ketentuan anggota
Kedua kode desain utama memperlakukan-anggota kompresi bawaan secara khusus. AISC 360 Bagian E6 menerapkan rasio kelangsingan yang dimodifikasi dan ditingkatkan untuk komponen struktur yang dibangun, dan EN 1993-1-1 Bagian 6.4 mengadopsi kelangsingan yang setara dengan kurva tekuk yang serasi. Panjang efektif masing-masing komponen tali busur di antara titik pengikat juga harus diperiksa, karena perhitungan yang salah dapat menyebabkan tekuk tali busur prematur atau penolakan desain.
Detail tali dan reng
Batang pengikat biasanya dimiringkan pada sudut sekitar 40 hingga 70 derajat terhadap sumbu kolom, menyeimbangkan efisiensi struktural dengan kemampuan las. Untuk desain-yang didominasi geser, pelat reng dengan-penyesuaian kerampingan setara yang disyaratkan oleh kode sering kali lebih baik daripada tali pengikat, karena pelat tersebut memberikan sambungan geser yang lebih kaku antar tali busur.
Batasan pengiriman kontainer
Kontainer standar ISO 668 memiliki lebar bagian dalam sekitar 2,35 m, dan bagian H-yang dilas besar dengan flensa lebar atau bagian yang tinggi sering kali melebihi amplop. Kolom kisi dapat dibuat dalam segmen knock-down yang sesuai dengan kontainer, menghindari pengangkutan dimensi-yang berlebihan, sedangkan bagian H-integral di atas selubung kontainer memerlukan pengiriman-dalam jumlah besar atau penyambungan lokasi.
Cara Memilih: Panduan Aplikasi dan Seleksi
| Jenis Proyek | Anggota yang Direkomendasikan | Alasan Utama |
|---|---|---|
| Gudang standar, tinggi dibawah sekitar 12 m | Bagian-yang dibangun atau digulung- | Ereksi cepat dan biaya fabrikasi kompetitif |
| Rak pipa multi-tingkat, terutama beban aksial | Kolom kisi | Mengoptimalkan kelangsingan dan tonase baja untuk komponen struktur yang tinggi dan muatannya ringan |
| Dukungan alat berat | Bagian-yang dibangun- | Kekakuan lokal yang tinggi di bawah getaran dan beban siklik |
| Lokasi terpencil dengan logistik yang sulit | Kolom kisi, jatuhkan-ke bawah | Sesuai dengan wadah standar; perakitan lapangan tambahan diterima |
| Daerah pesisir-berangin kencang | Bagian H-yang dioptimalkan | Perilaku pergeseran dan geser lateral yang dapat diprediksi |
Ini adalah rekomendasi umum. Pemilihan akhir harus dikonfirmasikan terhadap momen lentur aktual, geser, torsi dan persyaratan kode lokal proyek.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Mana yang lebih ekonomis: kolom berkisi atau berpenampang H-padat?Itu tergantung pada tinggi kolom, karakter muatan dan kendala pengiriman. Untuk komponen struktur yang tinggi dan bebannya ringan, kolom kisi dapat mengurangi tonase baja secara signifikan dan juga mengurangi beban pondasi. Untuk kolom-tinggi sedang dengan beban berat atau eksentrik, pembuatan dan pemasangan bagian H-biasanya lebih murah. Perbandingan harus dilakukan berdasarkan total biaya pemasangan, termasuk ongkos angkut.
Apakah kolom kisi cocok untuk-daerah berangin kencang?Ya, jika tali pengikat dan sambungan dirancang untuk geser angin. Kolom kisi lebih ringan, sehingga mengurangi massa seismik, namun sambungannya harus direkayasa secara tepat untuk memberikan kekakuan yang memadai. Penampang H-yang kokoh memberikan kekakuan kontinu yang lebih dapat diprediksi di mana kontrol penyimpangan lateral sangat penting.
Bisakah kolom kisi dikirim dalam kontainer standar?Ya. Kolom kisi dapat dirancang dalam-segmen knock down yang sesuai dengan kontainer standar, sehingga menghindari pengangkutan berukuran-berlebihan dan pemotongan sekunder di lokasi. Inilah salah satu alasan utama mereka dipilih untuk proyek ekspor.
Mengapa sudut tali pengikat dibatasi sekitar 40 hingga 70 derajat?Sudutnya menyeimbangkan efektivitas tali pengikat dalam memindahkan geser dengan penghematan material dan kemampuan las. Sudut yang lebih curam atau datar akan menyia-nyiakan material atau membuat sambungan menjadi tidak efisien, dan aturan detail berbasis kode mencerminkan rentang ini.
Dapatkah kolom kisi memikul beban terpusat yang berat?Bisa, tetapi beban terpusat lokal paling baik disalurkan melalui bagian padat atau pengaku tambahan pada titik beban. Untuk beban terkonsentrasi atau eksentrik yang besar, bagian H-dengan badan kontinu biasanya lebih cocok.
Kode manakah yang mencakup-kolom bawaan?ISC 360 Bagian E6 untuk proyek AS dan EN 1993-1-1 Bagian 6.4 untuk proyek Eropa, bersama dengan persyaratan pelaksanaan di AWS D1.1 atau EN 1090-2. Proyek Tiongkok mengikuti GB 50017 untuk desain dan GB/T 1591 untuk tingkat material.