¿Qué hace que la sección H-sea eficiente como columna?
Una columna de sección H- consta de dos alas paralelas conectadas por un alma, lo que proporciona una alta rigidez a la flexión alrededor del eje fuerte y un uso eficiente del material bajo compresión y flexión axial combinadas. Las superficies planas y paralelas de las alas simplifican las conexiones de vigas-a-columnas, placas base y la fijación de refuerzos. Por estos motivos, las secciones H-son la opción de columna predeterminada para estructuras de acero de varios-pisos en todo el mundo.
Funciones estructurales de las columnas de sección H-en edificios de varios-pisos
Ruta de carga vertical
Las columnas transfieren las cargas vivas y muertas del piso hasta los cimientos. El tamaño de la sección está determinado por la envolvente de la fuerza axial y por los requisitos de estabilidad más que por el número de pisos únicamente. El diseño sigue el código vigente, por ejemplo GB 50017-2017, EN 1993-1-1 o AISC 360.
Resistencia a cargas laterales
Junto con las vigas y los arriostramientos, las columnas participan en el sistema de resistencia a las fuerzas laterales-. El tipo de marco, ya sea marco resistente a momentos, marco arriostrado o marco combinado con muros de corte, decide cuánto momento flector deben resistir las columnas. Los límites de ductilidad y deriva entre pisos-se verifican con el código de diseño sísmico aplicable.
Rigidez y estabilidad
La esbeltez de la columna, la longitud efectiva y los efectos de segundo-orden controlan la estabilidad del marco. En pórticos altos y delgados, los requisitos de rigidez a menudo gobiernan el tamaño de la columna antes que la resistencia pura.
Eficiencia espacial
En comparación con las columnas de hormigón de igual capacidad, las columnas H-de acero ocupan un espacio más pequeño, lo que aumenta el área de piso utilizable y simplifica modificaciones posteriores, como entrepisos, aberturas y penetraciones de servicios.
Aplicaciones típicas
Columnas de estructura principal de edificios comerciales y de oficinas, combinadas con vigas de acero en conexiones rígidas o semir{0}}rígidas.
Columnas de edificios de molinos industriales de varios- pisos y entrepisos de equipos, que soportan cargas pesadas de pisos y equipos.
Edificios residenciales de acero en los que la estructura de columnas se adapta a la distribución de los apartamentos.
Columnas de borde y núcleo en estructuras compuestas de hormigón-acero.
Serie de secciones y grados de materiales
Las series de columnas laminadas en caliente-incluyen HW (brida ancha, profundidad de sección aproximadamente igual al ancho de la brida) y HM (brida mediana) según GB/T 11263, formas W según ASTM A6/A992 y formas HE según EN 10025-2. Cuando el diseño requiere dimensiones fuera del rango del molino, las columnas en H soldadas se fabrican en la sección especificada.
| Calificación | Estándar | Mín. límite elástico | Notas |
|---|---|---|---|
| Q235B | GB/T 700 | 235 MPa | Elementos generales de acero al carbono, soldados y atornillados. |
| Q355B/C/D/E | GB/T 1591 | 355MPa | Energía de impacto 27 J a 20 / 0 / -20 / -40 C para B/C/D/E |
| S235JR / S355JR/J0/J2 | EN 10025-2 | 235 / 355MPa | grados europeos; J0/J2 denota clases de prueba de impacto de -20 / -20 C |
| A36 / A572 Gr. 50 | ASTM A36/A572 | 250 / 345MPa | Acero estructural general y de alta-resistencia |
| A992 | ASTM A992 | 345-450MPa | Estructura de acero estándar en forma de W- |
Requisitos de fabricación y calidad
Los marcos de varios-pisos dependen de columnas precisas y rastreables. Las siguientes medidas de calidad son una práctica estándar para las columnas -H- que soportan carga:
Materias primas con certificados de prueba de fábrica (MTC) originales y re-inspección entrante de composición química y propiedades mecánicas.
Control dimensional de la planitud de las bridas, la perpendicularidad del alma y la rectitud general para que los empernados y empalmes en el sitio encajen dentro de la tolerancia.
Soldadura automática por arco sumergido (SAW) para-columnas armadas, con inspección visual y END (UT/MT) realizadas en las soldaduras según el código de soldadura aplicable y el nivel de aceptación.
Preparación de la superficie según Sa 2,5 (ISO 8501-1) seguida de sistemas de revestimiento según ISO 12944 o galvanizado en caliente según ISO 1461 para entornos agresivos.
Protección contra incendios aplicada de acuerdo con la clasificación de resistencia al fuego requerida por el diseño, por ejemplo, revestimiento intumescente o protección de paneles.
Números de lote y registros completos de producción, inspección y materiales para respaldar la trazabilidad total en proyectos grandes.
Preguntas frecuentes
¿Qué significan las designaciones HW, HM y HN?HW (ala ancha) tiene una profundidad de sección aproximadamente igual al ancho del ala y se usa comúnmente para columnas; HM (ala mediana) tiene una relación moderada entre profundidad-y-ancho y se utiliza para columnas y vigas de estructura rígida; HN (brida estrecha) tiene una gran relación entre profundidad-y-ancho y se utiliza principalmente para vigas.
¿Cómo se selecciona el tamaño de la sección de la columna?Por un ingeniero estructural, basado en cálculo de carga y comprobaciones de código: resistencia axial y de flexión, estabilidad global y local y límites de deriva o rigidez. Los códigos aplicables incluyen GB 50017-2017, EN 1993-1-1 y AISC 360 dependiendo de la ubicación del proyecto.
¿Qué es más común, las columnas de sección H-o las columnas de cuadro?Las columnas de sección H-son más económicas en cuanto a consumo de acero, más fáciles de transportar y levantar, y más rápidas de montar, lo que las convierte en la opción común para marcos de altura-estándar y media-. Las columnas de caja proporcionan una mayor resistencia a la torsión y a la flexión biaxial y se prefieren para miembros de gran-luz o gran-luz muy cargados.
¿Se pueden personalizar columnas de sección H no-estándar-a partir de dibujos?Sí. Las columnas H-soldadas se pueden fabricar según los planos estructurales del cliente, incluidas secciones cónicas, secciones de gran tamaño, espesores de pared especiales y dimensiones de bridas personalizadas. El equipo de ingeniería revisa los dibujos antes de la producción y proporciona dibujos de taller para su aprobación.
¿Qué documentos se suministran con las columnas?Con cada lote se proporcionan certificados de pruebas de fábrica, informes de inspección de soldadura e informes dimensionales. La certificación de ejecución como EN 1090-2 está disponible cuando lo requiera la especificación del proyecto.
¿Cómo se empalman las columnas de varios-pisos en el sitio?Los empalmes de columnas normalmente se ubican a nivel del piso y se ejecutan como conexiones atornilladas con placas de empalme, o empalmes soldados cuando el diseño los especifique. La ubicación y el detalle del empalme siguen el diseño estructural y el código aplicable. Explore nuestra gama completa de columnas y vigas de acero para estructuras industriales y de varios-pisos.