Stalowy element wzmacniający kolano

Ortezy kolan (YC) są wykonane z krótkich kształtowników stalowych i instalowane ukośnie (pod kątem 45°) pomiędzy dolnym pasem stalowej belki dachowej a płatwią, służąc jako elementy konstrukcyjne zapewniające lokalną stabilność dachu. W jednostkach standardowych wykorzystuje się stal Q235B, natomiast Q355B wybiera się do dachów o dużej rozpiętości i dużych obciążeniach. Podstawowe funkcje tych stalowych elementów usztywniających kolana obejmują:

1. Utwierdzenie bocznego wybrzuszenia dolnego pasa stalowej belki o przekroju H, aby zapobiec wyboczeniu z płaszczyzny;

2. Przeniesienie sił poprzecznych z dolnego pasa belki na płatew dachową z wykorzystaniem płatwi jako bocznego punktu podparcia;

3. Praca w połączeniu ze stężeniami poziomymi i ściągami w celu zapewnienia lokalnej stabilności dachu.

Wyróżnienie: Ściągi i układy stężeń kontrolują stabilność całej konstrukcji, natomiast stężenia kolanowe kontrolują lokalną stabilność poszczególnych belek stalowych.

Standardowa konfiguracja dostarczana fabrycznie

1. Główny element konstrukcyjny

Standardowa stal kątowa z równoramiennymi ramionami; Poszczególne długości wahają się od 0,8m do 2,0m.

2. Łączenie komponentów

1) Małe płyty łączące na obu końcach lub bezpośrednie dziurkowanie: jeden koniec łączy się z dolnym pasem belki stalowej, drugi z płatwią stalową o przekroju C lub Z;

2) Żadnych pośrednich płytek usztywniających ani nakładek na złącza.

3. Elementy złączne

Standardowe zwykłe śruby M12, M14 lub M16 (klasa 4.8) z podkładkami płaskimi i podkładkami sprężystymi; dwa zestawy śrub dostarczane na każdą ortezę stawu kolanowego.

4. Ochrona przed korozją

1) Standard: ręczne usuwanie rdzy St3; podkład i warstwa nawierzchniowa o całkowitej grubości suchej powłoki 60–80 μm;

2) Środowiska przybrzeżne/korozyjne: Cynkowanie ogniowe całego elementu. 3). Generalnie nie stosuje się powłok ognioodpornych.

Konfiguracje standardowe

1. Kątownik z otworem bezpośrednim: Otwory wierci się bezpośrednio w obu końcach kątownika stalowego; jest on przykręcany na miejscu odpowiednio do belki stalowej i płatwi (najczęściej spotykany typ).

2. Przyspawane wsporniki płytowe: Małe płytki łączące są przyspawane do końców, a następnie nawiercone; nadaje się do sytuacji, w których nie można bezpośrednio wiercić belki stalowej.

3. Lekki wspornik z pręta okrągłego: Pręty okrągłe o małej średnicy gwintowane na obu końcach; stosowany głównie do prostych pokryć dachowych o małej rozpiętości.

Zasady układu

Stalowe elementy usztywniające kolana są równomiernie rozmieszczone w takich miejscach, jak przejścia sekcji belek stalowych, kalenica dachu, punkty odpowiadające usztywnieniom konstrukcyjnym oraz środek rozpiętości belek o dużej rozpiętości.

Kluczowe zalety

1. Kompaktowy rozmiar, a jednocześnie znaczący wpływ; skutecznie zapobiega wyboczeniu i skręcaniu płatwi.

2. Prosta instalacja i elastyczny układ; znacznie zwiększa odporność dachu na napór wiatru.

3. Niskie zużycie materiałów i koszty; poprawia ogólną integralność strukturalną systemu dachowego.

4. Bezpieczne mocowanie; redukuje drgania dachu i zwiększa stabilność budynku.

5. Odporny na korozję i rdzę; trwałe do długotrwałego użytkowania na zewnątrz.

Cechy wyróżniające stalowy element stabilizujący staw kolanowy

I. Unikalne zalety funkcjonalne

1. Specjalistyczne zabezpieczenie dolnego pasa belki stalowej: Zapobiega niestabilności po stronie ściskanej. Stężenie łączy dolny pas belki stalowej z płatwią, przenosząc siły boczne z pasa na płatew; jest to jedyny wyspecjalizowany komponent uwzględniający lokalną stabilność belek dachowych o przekroju H. Standardowe stężenia konstrukcyjne kontrolują ogólną stabilność boczną, podczas gdy ściągi i ugięcia zabezpieczają tylko płatwie; żaden z nich nie jest w stanie powstrzymać bocznego odkształcenia pasa belki stalowej.

2. Mały element umożliwiający optymalizację belki głównej: Skraca efektywną długość belki stalowej poza płaszczyzną poprzez wielopunktowe utwierdzenie boczne. Pozwala to na zmniejszenie zużycia stali i obniżenie kosztów belek głównych, co czyni je opłacalnym wzmocnieniem konstrukcyjnym.

II. Najważniejsze informacje dotyczące materiałów i kosztów

1. Krótka stal kątowa, minimalne zużycie materiału i duży zapas: Zwykle wykorzystuje się stal kątową o małych specyfikacjach (np. L40×4, L50×5). Elementy są krótkie i lekkie, a surowce są łatwo dostępne na rynku; koszty przetwarzania i zakupu są znacznie niższe niż w przypadku ściągów lub innych typów stężeń konstrukcyjnych. 

2. Elastyczny układ: Rozstaw jest dostosowywany w oparciu o rozpiętość belek stalowych – gęstszy w przypadku dużych rozpiętości i rzadszy w przypadku krótkich rozpiętości. Materiały są cięte zgodnie z dokładnymi wymaganiami, eliminując odpady.

III. Najważniejsze informacje dotyczące produkcji i przetwarzania

1. Uproszczony proces i wysoka wydajność: Większość kątowników stalowych wymaga jedynie bezpośredniego wiercenia na obu końcach, co eliminuje potrzebę stosowania spawanych płyt łączących. Nawet elementy z płytkami mocującymi wymagają jedynie niewielkiego zgrzewania punktowego. To znacznie skraca czas przetwarzania w porównaniu z rozległym spawaniem obwodowym i łączeniem płyt wymaganym w przypadku standardowych stężeń i ściągów.

2. Standaryzowane specyfikacje: Jednolite średnice otworów (M12/M14/M16) i wymienne akcesoria ułatwiają produkcję seryjną na dużą skalę.

IV. Najważniejsze informacje dotyczące instalacji na miejscu

1. Szybki montaż: mocowany za pomocą tylko dwóch śrub w jednym punkcie; nie wymaga spawania na miejscu. Jeden koniec mocuje się do belki stalowej, a drugi do płatwi, kotwiąc do istniejących komponentów bez potrzeby stosowania dodatkowych osadzonych części lub słupów pionowych.

2. Montaż równoległy: Montowany wzdłuż płatwi i zintegrowany z pokryciem dachowym, unikając ingerencji w harmonogram budowy głównej ramy stalowej.

V. Zróżnicowanie systemowe

1. Stężenia + ściągi = Ogólna stabilność konstrukcji; Stężenia okapowe + pręty ugięcia = Lokalna stabilność dachu.

Wsporniki okapowe: stabilizują belki stalowe;

Pręty ugięcia: stabilizacja płatwi; połączenie to zapewnia stabilność drugorzędnych elementów dachu, ale nie może zastąpić głównych stężeń konstrukcyjnych w zakresie nośności.

VI. Zalety antykorozyjne

Komponenty są krótkie, zwarte i jednolite, bez niedostępnych obszarów, co ułatwia usuwanie rdzy, malowanie i cynkowanie ogniowe. Cynkowanie wsadowe małych części zapewnia doskonałą opłacalność.

VII. Podsumowanie pozycjonowania produktu

· Stężenia okapowe: specjalistyczne elementy zapewniające lokalną stabilność belek stalowych; stal kątowa; drobne akcesoria.

· Pręty zwisające: elementy utwierdzające płatwi.

· Ściągi: Wzdłużne sztywne usztywnienie całej konstrukcji.

· Stężenia poziome/międzykolumnowe: Podstawowe elementy nośne zapewniające ogólną stabilność boczną.

Standardowy przepływ pracy

1. Kontrola przychodzącego surowca

Głównymi materiałami są stale o równych ramionach (L40×4, L45×4, L50×5; głównie Q235B, z Q355B do zastosowań przy dużych obciążeniach). Komponenty są sprawdzane pod kątem skręcania, zginania i deformacji; wszelkie przekroczenia granic tolerancji są prostowane przed obróbką. 

2. Piłowanie/cięcie na długość

Przytnij profile na stałe długości (0,8–2,0 m) i usuń zadziory z przyciętych końcówek.

3. Wykonywanie otworów (dwie metody)

1) Standardowy typ z otworami prostymi (główny nurt): wiercić CNC otwory M12/M14/M16 bezpośrednio w obu końcach stalowego kątownika; nie są wymagane żadne płytki mocujące.

2) Typ płyty z występami: Pociąć blachy stalowe na małe występy → przyspawać uchwyty do stalowych końcówek kątowych → wywiercić otwory.

4. Spawanie (tylko dla produktów z płytką mocującą)

Zabezpieczyć płytki mocujące za pomocą spawania sczepnego CO₂; wystarczy oględziny spoin pachwinowych (badania nieniszczące z reguły nie są wymagane).

5. Szlifowanie i wykańczanie

Usuń zadziory wokół otworów i odpryski spawalnicze.

6. Obróbka antykorozyjna

Standard: Ręczne usuwanie rdzy St3 + podkład i lakier nawierzchniowy (grubość suchej powłoki: 60–80 µm).

Środowiska przybrzeżne/chemiczne: Cynkowanie ogniowe całego elementu.

7. Pakowanie i etykietowanie

Sortuj stalowe elementy usztywniające kolana według specyfikacji; pakować w zestawy zawierające śruby klasy 4.8, podkładki płaskie i podkładki sprężyste.

Kluczowe parametry wydajności

I. Parametry geometryczne

1. Profile standardowe: Kątowniki równoramienne L40×4, L45×4, L50×5; L56×5 lub L63×5 do zastosowań o dużej rozpiętości i dużych obciążeniach.

2. Długość gotowa: 800 mm – 2000 mm; zwykle instalowany pod kątem 45°.

3. Otwory na śruby: Standardowe średnice śrub M12, M14 i M16; bezpośrednie otwory wywiercone w nodze kątowej lub połączenie poprzez blachy węzłowe (grubość 6–10 mm).

4. Tolerancje wykonania: Prostość pręta ≤ L/1000; odchyłka rozstawu otworów ±1,0 mm.

II. Właściwości mechaniczne materiału

III. Wydajność strukturalna

1. Tryb ładowania: Ukośne rozciąganie/ściskanie osiowe; przenosi siły boczne z dolnego pasa belki stalowej na płatwie C/Z.

2. Podstawowa funkcja: powstrzymuje wychylenie poza płaszczyznę dolnego pasa belki H, zmniejsza efektywną długość belki poza płaszczyzną i zapobiega wyboczeniu boczno-skrętnemu pasa ściskanego.

3. Charakterystyka obciążenia: Wytrzymuje jedynie lokalne obciążenia boczne konstrukcji; nie przenosi obciążeń pionowych i nie uczestniczy w całkowitej drodze obciążenia wiatrem do fundamentu; sklasyfikowany jako element stabilności konstrukcji.

IV. Standardy spoin (Orteza stawu kolanowego typu węzłowego)

Spoiny pachwinowe należą do klasy III; wyłącznie oględziny wizualne, nie są wymagane badania nieniszczące (NDT).

V. Parametry ochrony antykorozyjnej

1. Standard: ręczne usuwanie rdzy St3; podkład + warstwa nawierzchniowa (grubość suchej powłoki: 60–80 µm).

2. Środowiska przybrzeżne/korozyjne: Pełne cynkowanie ogniowe.

3. Powłoka ognioodporna: Generalnie nie stosowana.

VI. Powiązane elementy złączne

Standardowe śruby klasy 4.8; każdy zespół ortezy kolana zawiera 2 śruby, podkładki płaskie i podkładki sprężyste.

Często zadawane pytania

P1: Jaka jest różnica między ortezą kolana a drążkiem zwisającym?

Odp.: Ortezy kolan łączą dolny pas belki stalowej z płatwią dachową, aby zapobiec wyboczeniu bocznemu belki. Pręty ugięcia łączą płatwie ze sobą, aby zapobiec obrotowi i ugięciu płatwi. Ortezy kolan stabilizują belkę główną; pręty ugięcia stabilizują płatwie. Spełniają różne funkcje i nie mogą się wzajemnie zastępować.

P2: Czy ortezy kolan muszą być instalowane pod kątem 45°?

Odp.: 45° to standardowy i najbardziej efektywny kąt, ale w praktyce dopuszczalne są kąty od 30° do 60°. Kluczowym wymaganiem jest to, aby stężenie zapewniało skuteczne boczne utwierdzenie dolnego pasa belki. Konkretny kąt należy potwierdzić poprzez obliczenia konstrukcyjne.

P3: Gdzie na dachu wymagane są ortezy kolan?

Odp.: Ortezy kolan są zazwyczaj wymagane w następujących miejscach:

- Punkty przejściowe sekcji belek stalowych (lokalizacja belek stożkowych)

- Na kalenicy dachu

- W przęsłach odpowiadających poziomym stężeniom konstrukcyjnym

- W połowie rozpiętości belek o dużej rozpiętości (rozpiętość > 12m)

Standardowy rozstaw wynosi zazwyczaj od 3 do 6 metrów, w zależności od rozmiaru belki i obciążenia dachu.

P4: Czy spoiny ortez stawu kolanowego wymagają badań nieniszczących (NDT)?

Odp.: Nie. W przypadku ortez stawowych kolanowych spoiny pachwinowe są klasyfikowane jako spoiny III stopnia i wymagają jedynie kontroli wzrokowej. W przypadku tych małych akcesoriów nie są wymagane badania nieniszczące (UT lub MT). Różni się to znacznie od belek głównych, które wymagają 100% UT dla spoin I stopnia.

P5: Czy ortezy kolan można stosować na zewnątrz?

O: Tak. W przypadku środowisk zewnętrznych lub korozyjnych zamiast standardowej powłoki malarskiej zaleca się cynkowanie ogniowe. Standardowa farba (60-80μm, usuwanie rdzy St3) wytrzymuje 3-5 lat na zewnątrz w głębi lądu; cynkowanie ogniowe (≥65μm) trwa 10-15 lat na obszarach przybrzeżnych lub o dużej wilgotności.

P6: Jaką gwarancję HAISHENG zapewnia na ortezy kolan?

Odp.: HAISHENG zapewnia 5-letnią gwarancję na materiał i 2-letnią gwarancję na powłokę antykorozyjną na stalowe elementy usztywniające kolana w normalnych warunkach pracy (bez przeciążenia spowodowanego przez człowieka lub uszkodzeń chemicznych). Części zamienne o tych samych specyfikacjach są dostępne do uzupełnienia.