これらの形鋼構造用柱は、建設設計図、実際の現場レイアウト、および特定の耐荷重要件に基づいて製造されます。国家規格の形鋼や鋼板を原料として、切断、曲げ、接合・溶接、矯正、ベースプレートやガセットプレートの取り付け、穴加工、防食表面処理などの一連のカスタマイズ工程を経て、規格外の特殊な形状の耐力柱が製作されます。
1. コアの定義
形鋼構造柱とは、標準的な長方形、円形、または従来の H 形鋼のカテゴリの外にある断面を持つ垂直方向の耐荷重鋼部材を指します。これらの柱は、複数の鋼板要素、構造セクション、鋼管を溶接して製造されます。これらは主に、建物のコーナー、隠された壁の柱、建築上の特徴、大規模な会場、住宅または公共の建物の枠組みなどの用途に使用され、構造的な耐荷重要件と建築の空間的および美的ニーズのバランスをとります。
2. 一般的な断面分類
L字型（コーナー柱）：建物のコーナー用に設計されています。 2つの要素で構成されています。室内空間にはみ出すことなく壁にぴったりとフィットします。
T 字型 (エッジコラム): 壁の中央または廊下に沿って使用されます。 3つの要素で構成されています。バランスのとれた負荷分散を実現します。
十字型 (中央柱): 建物内の中心柱として使用されます。 4 つの対称的な要素が特徴です。高い横荷重耐性と耐震性能を発揮します。
Z 型、ダイヤモンド型、および複数要素の格子柱: 複雑なフロアプラン、大きなスパン、および片持ち構造用に設計されています。
複合形状柱: 角形または円形の管を T 形鋼または H 形鋼で接合して形成されます。高層ビルや高負荷の用途に主流の選択肢です。 ·可変断面 / 湾曲した非標準柱: 建築のファサード スタイルと湾曲したカーテン ウォール向けに設計されています。カラムの直径または幅は長さに沿って変化します。
3. 材料と用途
・主要材質：Q235B、Q355B（標準プロジェクト）。低温・高耐震用途：Q355NL、Q355GJ。
·主な特徴: 壁内に隠された細い柱脚、高いスペース利用率、高い接合剛性、および柔軟なスタイル。
(I) カラム本体
1.主な脚の形状：角形・円形中空形材、T形材、H形材、または厚鋼板を断面設計に基づいて組み立て、溶接します。標準脚の太さは8〜50 mm。脚の高さと厚さの比 ≤ 4 (コード制限)。
2.内部補強システム
o横方向の補強リング/プレート: 局部的な座屈を防ぎます。間隔は負荷の設計によって決まります。
o垂直補強リブ：多脚接合部と柱梁接合部に集中して応力を分散させます。
3.セグメント接合構造：セグメントで製造された超長カラム。円周突合せ溶接 (100% 超音波検査によるグレード I 溶接)。工場で事前に組み立てられた後、現場でスプライスされます。
1.柱ベースプレート（下端）：厚さ16〜60 mmの角形または異形鋼板。コンクリート基礎に固定するためのアンカーボルト（M20～M64）、補強リブ、アンカープレートが含まれています。
2.コラムトッププレート/エンドプレート（上端）：フラットエンドプレート、ベベルエンドプレート、またはカスタムフランジプレート。上部レベルの柱または鋼製梁に接続するための、事前に穴あけされたボルト穴または溶接面取りが特徴です。
3. エンド キャップ プレート: カラムの上部と底部をシールして、水や破片の侵入を防ぎます。完全にシールするために完全に溶接されています。
1. コーベル / ガセット プレート: 鋼製の梁、トラス、またはブレース部材を支えるために、非標準の柱の側面に溶接された片持ち梁のコーベルまたは接続プレート。 2. 環状または横方向の接続プレートが柱脚の外縁に沿って配置され、多方向の鉄骨梁接続とカーテン ウォール フレームの取り付けに対応します。
3. せん断スタッドは、コンクリート被覆またはコンクリート充填の特殊形鋼管柱用に設計されており、鋼とコンクリートの複合作用を強化します。
1. 錆除去：Sa2.5級までの全面ショットブラストまたはサンドブラスト。
2. コーティングシステム
o 標準腐食保護: エポキシジンクリッチプライマー + 中塗り + トップコート。乾燥膜の総厚さ: 80 ～ 160 μm。
o 高腐食環境 (海岸/化学物質): 溶融亜鉛めっき。亜鉛コーティングの厚さ ≥ 85 μm。
3. 防火: 防火要件がある地域での耐火コーティング (薄膜または厚膜タイプ) の適用。
・接続ボルト：標準ボルトと8.8/10.9級の高力ボルト（柱・梁接合用）を使用。
・溶接消耗品：母材に適合した溶接ワイヤ、電極。
· 位置決めコンポーネント、仮接続プレート、および吊り上げラグ (工場で取り付け済み)。
1. コンクリート充填異形鋼管柱：柱本体にグラウト注入孔とエア抜き孔をあらかじめ形成。 C30/C40/C50 コンクリートの現場打設により、耐荷重能力が大幅に向上します。
2. コンクリート封入特殊形状柱：柱脚の外側に縦筋とあばら筋を配置し、型枠とコンクリートを打設します。耐火性、不浸透性、強化された剛性を提供します。
3. 格子状の特殊な形状の柱: 当て木またはレーシングバーを使用して複数の鋼材セクションを組み立てます。軽量でロングスパンの用途向けに設計されています。
1. 異形鋼製柱の本体（スチフナー、エンドプレート、吊り金具を含む）。
2. ベースプレート、トッププレート、フランジプレート、および関連する補強材。
3. アンカーボルト、構造用ボルト、シムプレート。
4. コーベル、接続プレート、およびラグプレート。
5. 完全なコーティングまたは亜鉛メッキを施した完成部品。
6. 製品の適合性証明書、材料仕様書、溶接検査報告書、および寸法検査記録。
· 断面: 非標準の多肢複合断面。角が突き出ることなく壁にぴったりとフィットします。円柱/角柱は標準的な中実断面が特徴です。
· 構成: 特殊形状の柱には多方向接続プレートと複数セットの補強材が標準装備されています。円柱は通常、単純なエンドプレートとベースプレートを使用します。
· 用途: 特別な形状の柱は、建築上の空間要件と構造的耐荷重のバランスをとります。円柱は、軸方向の耐荷重、ねじり抵抗、および低い風抵抗を優先します。
1. 柔軟な形状: 成形された構造用鋼柱は、標準以外の形状にカスタマイズでき、複雑な建築構造やコーナーの位置に完全にフィットします。
2. 正確な耐荷重: 構造は、偏心荷重、横方向の力、特別な接続点での耐荷重に関する特定の要件を満たすように最適化されています。
3. 空間適応性: 狭いスペース、扱いにくいコーナー、千鳥状の床レベルなど、従来の柱を設置できないシナリオに適しています。
4. モノリシック構造: 工場で単一ユニットとしてプレハブされるため、構造の完全性、高剛性、優れた安定性が保証されます。
5. オンデマンドのカスタマイズ: 材料、寸法、高さ、接続アクセサリはすべて、特定の設計図に合わせてカスタマイズできます。
6. 多用途用途: 非標準的な工場フレームワーク、地方自治体の鉄骨構造物、中二階構造、機器サポート、建築機能用の特殊な柱に最適です。
1. 壁のレイアウトに合わせます。内部柱の突出はありません。 L 字型、T 字型、および十字型の柱は、耐震壁または充填壁の隅に面一に配置され、使用可能な床面積を消費する突起を排除します。一方で、丸管やH形鋼、角管などは壁面から突き出ており、間取りや家具の配置に支障をきたします。形をした柱は、住宅やプレハブの公共の建物に最適です。
2. 不規則な建築形態に対応します。曲線、角度、可変断面、および多角形の複合柱を形成でき、湾曲したカーテン ウォール、ユニークなファサード、および片持ち梁のコーナー構造を容易に実現できます。標準の円形、角形、および H ビームのセクションは固定されているため、カスタム形状に修正するコストが法外に高くなります。
3. スペース利用の最適化。これらの柱は、同等の耐荷重能力を維持しながら壁内に埋め込まれているため、使用可能な床面積を節約でき、不動産開発業者にとって「共用エリア」の割り当て（共用スペース率）を削減できるという明確な利点を提供します。
1. 多方向の負荷分散。複数のビームが収束する十字型レイアウトおよび複数リムの複合断面と互換性があります。一次梁、二次梁、および斜めブレースは、4 つの側面すべてに接続できます。単純な丸柱や角柱よりも梁と柱の接合部での耐荷重性能が優れています。円形チューブでは 360 度のビーム接続が可能ですが、内壁に埋め込むのは困難です。 H 形鋼は、2 つの直交する接続方向 (強軸と弱軸) に制限されます。
2. 強力な耐震性: 高密度の内部補強材を備えたマルチリム複合鋼板設計が特徴です。場所打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリートと組み合わせると、鋼とコンクリートの一体構造が形成され、高い横剛性と優れたせん断耐性が得られ、高震源域で顕著な利点をもたらします。
3. 柔軟な断面と壁の厚さ: プレートの厚さまたはリムの幅を局所的に調整して、柱の高さに沿ったさまざまな垂直荷重に基づいて構造性能を最適化できます。対照的に、円形または四角形の中空セクションでは、直径を変更するために部材全体を交換する必要があり、その結果、修正コストが高くなります。
1. プレハブおよび現場打ちシステムとのシームレスな統合: 鉄筋またはせん断スタッドを事前に取り付けた状態で柱のリムを壁内に埋め込むことができるため、コンクリートを直接注入して複合柱を形成できます。これにより、従来の鋼柱システム（コンクリート充填鋼管や鉄筋コンクリートなど）よりもはるかに高い汎用性が得られます。
2. オンデマンド接続の詳細設定: ラグ プレートとコーベルは、柱の断面形状に制約されることなく、梁が接続される場所に正確に溶接できます。円形または四角形のセクションには、クランプカラーの取り付けや穴の切断など、より複雑な加工が必要です。
3. 柔軟なセグメンテーション: さまざまな床荷重に対応するために、高レベルと低レベルの間の直径の移行が容易になります。柱全体の主要材料仕様を変更することなく、断面寸法をフロアごとに調整できます。
1. 隠ぺい構造：柱を壁内に隠し、鉄骨露出のないすっきりとした外観を実現。円柱や四角柱は通常露出しており、景観やスタジアムでよく使用され、隠すことはできません。
2. コーナーやユニークな形状に最適: L 字型の柱のみがレイアウトに適合する建物のコーナー、採光エッジ、不規則な階段吹き抜けの場所に最適です。従来のカラムタイプは、多くの場合、これらの構成には適していません。
強み
住宅およびプレハブ耐力壁プロジェクト: 土木工事 (左官や二次構造要素) にかかる労力と資材を節約し、全体的なコストを削減します。複雑な形状の高価なカスタム クラッディングや装飾的なケーシングの必要性がなくなりました。
弱点
独立した屋外柱または大スパンのオープン会場: 材料および製造コストが円形中空セクションよりも高く、これらの特定の用途では経済的ではありません。
· H 形鋼柱: 標準フレームワーク、オープンプランの産業プラント。
· 円形中空断面 (CHS) 柱: 大スパンの会場、そびえ立つ柱、屋外景観構造物。
· 角中空断面 (SHS) 柱: 通常の小規模フレームワーク、単純なサポート。
・特注形状鋼柱：プレハブ住宅、耐力壁構造、異形建築デザイン、隠しコーナー柱。
1. プレート納品時に材料の品質を確認します。 Q235B/Q355B 鋼板を平らにして水平にします。
2. CNC フレームまたはプラズマ切断機を使用して、コンポーネント (メイン/セカンダリ フランジ プレート、補強材、ベース プレート、接続プレート) を開発された寸法に切断します。エッジの面取りも同時に実行します。
3. 溶接収縮を考慮します。不規則な部品や非標準部品のレイアウトと切断にはテンプレートを使用します。
小さな部品（補強材、接続プレート）のエッジとコーナーを研削してバリを取り除きます。埋め込みせん断スタッドが必要な部品にレイアウト ラインをマークします。
1. 専用の組立治具/治具を準備します。断面タイプ (L、T、十字形、または多角形) に基づいて位置決めデータを確立します。
2. メインフランジプレートを配置し、クランプで固定します。フランジの間隔、垂直性、断面寸法を制御します。
3. 内部横補強材と垂直リブをキャビティに層状に取り付けます。仮付け溶接で仮固定します。
可変セクションの不規則な列をセグメントに組み立てます。トランジションセクション (さまざまな幅) を個別に事前に組み立てます。
1. メインシームにサブマージアーク溶接（SAW）または CO2 ガスシールド溶接を使用して全溶け込み多パス溶接を実行します。
2. 内部密閉リブのエレクトロスラグ溶接を優先します。
3. 梁と柱の接続ゾーンの溶接をグレード I として分類します。後続の非破壊検査 (NDT) のために完了した溶接にマークを付けます。
火炎加熱と機械工具を組み合わせて、溶接によるねじれや横方向の反りを修正します。柱の真直度と断面の幾何公差を制御します。溶接応力による変形を排除します。
正面フライスまたは床型ボーリングフライスを使用してコラムの両端を加工し、平面度と直角度を確保します。フランジ接続柱、ミシンボルト穴、インロー継手（ラベット）用。 VII.アタッチメントの組み立てと溶接
1. カスタム形状のベースプレートとトッププレートを組み立ててコラムシャフトに溶接します。適合する補強材をベースプレートに完全に溶接します。
2. 図面座標に従って、一次梁と二次梁の外部コーベル、ラグ プレート、および接続プレートを位置決めして溶接します。
3. 工場溶接リフティング ラグ。
CNCボール盤を使用して高力ボルトやアンカーボルトの穴あけを行い、基準を満たす穴精度を確保します。
グレード I の溶接部に対して 100% 超音波試験 (UT) を実行します。仕様に従ってグレード II 溶接部の抜き取り検査を実施します。不適合な溶接部を再加工して再検査します。
Sa2.5グレードまで全体的なショットブラストを実行します。標準的なエポキシジンクリッチプライマー、中塗り、上塗りを塗布します。指定された防火地域に防火コーティングを施す。環境条件が必要な場合には溶融亜鉛めっきを適用します。
コンポーネントに軸番号、床レベル、設置方向をマークします。寸法、溶接、腐食保護の包括的な検査を実施します。品質保証書類と出荷用パッケージを発行します。
1. 曲面可変断面柱：曲げ治具を使用して曲板を成形します。最終的なクロージャ溶接の前に、セグメントごとに試用組み立てを実行します。
2. 鉄骨鉄筋コンクリート形柱：柱の外側にせん断スタッドをあらかじめ取り付けます。グラウト注入と空気抜き用の穴を確保します。
3. 複数部材の格子状柱: 主要部材をセグメント内の当て板またはレーシングバーで組み立てます。現場で組み立てるために分割して出荷します。
1. CHS 柱: プレート圧延とそれに続く円周シーム溶接。成形柱: 複数のプレートの組み立て、ジグベースの成形、および多数の補強リブ。
2. CHS カラム: 簡単な端面旋削。成形された柱: 複数の不規則な端面には大規模な端面フライス加工が必要です。
1. 一般的な断面形状：L 形、T 形、十字形、多角形の複合柱、および可変断面曲線柱。フランジ/ウェブプレートの厚さ: 8 ～ 60 mm。シングルリム幅: 100 ～ 600 mm。
2. 完成品公差
· カラム真直度: ≤L/1000;
・断面寸法偏差：±2～3mm。
・端面直角度：リム厚さの1/10以下。
3. 単一セグメントの長さ: 標準 9 メートル/12 メートル;超高柱に使用されるセグメント化されたスプライシング。
主流材質：Q235B、Q355B。
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学年 |
降伏強さ |
抗張力 |
アプリケーションシナリオ |
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Q235B |
≧235MPa |
375～500MPa |
レンガコンクリート住宅用埋込部品、低層躯体 |
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Q355B |
≧355MPa |
470～630MPa |
高層ビル、耐震ビル、重量架台 |
注: Q355NL は、認定された低温衝撃性能を備えた低温プロジェクトに推奨されます。
1. 剛性特性: マルチリム複合セクション;リム幅や板厚を変えることでX、Y方向の慣性モーメントを柔軟に調整可能。標準的な角中空セクション (SHS) や H ビームと比較して、横方向およびせん断抵抗に優れています。耐震壁との統合に適しています。
2. 耐震性能: 内部に縦方向と横方向の補強リブを備えています。高い関節剛性。高地震ゾーンに非常に適しています。コンクリートに包んで鉄筋コンクリート柱を形成することができ、耐荷重能力が2倍以上になります。
3. 適応性: 壁の厚さと四肢の幅の局所的な変化を許容します。必要に応じて、カラムの高さに沿って断面を調整できます。上層階の荷重が重く、下層階の荷重が軽い構造物に大きな経済的利点をもたらします。
4. 耐風性: 壁に埋め込んだ場合も露出なし (風荷重は無視できます)。露出した非標準柱の場合、耐風性は円管よりも高くなりますが、H 形鋼よりも低くなります。
1. 梁と柱の接合部および一次スプライス溶接: グレード I 溶接。 100% 超音波検査 (UT)。
2. 二次リブ溶接: グレード II 溶接。 20% UT 経由のランダム検査。溶接の機械的特性は母材の機械的特性と同等またはそれを超えています。
1. 防錆グレード：ショットブラスト全体をSa2.5まで。
2. 標準塗装: エポキシジンクリッチプライマー + エポキシ雲母状酸化鉄中塗り + トップコート;乾燥膜の総厚さ: 80 ～ 160 μm。
3. 海岸防食: 溶融亜鉛メッキ ≥85 μm。
4. 耐火性: 互換性のある薄膜または厚膜の膨張性難燃性コーティングを使用した 1 ～ 3 時間の耐火性評価。
1. 柱ベース プレート: M20 ～ M64 アンカー ボルト付きの特注形状プレート (厚さ 16 ～ 60 mm)。
2. 梁と柱の接続: グレード 8.8/10.9 高力ボルト。
3. 鉄骨コンクリート複合柱：柱外面にΦ19せん断スタッドを溶接し、鋼材とコンクリートの接合強度を高めています。
コンクリート製ケース (内部/外部): 通常は C30、C40、または C50 グレード。カラム本体には、事前に形成されたグラウトと空気抜き穴が含まれています。
· 円形中空断面 (CHS) 柱: 等方性特性、低耐風性、露出長スパン構造に適しています。
・H形鋼：強軸と弱軸を区別し、産業工場フレームの標準。
・形鋼柱：フレキシブル断面、壁内隠蔽可能、双方向剛性調整可能、プレハブ住宅建築に特化。
住所
中国天津市済南区済南経済開発区（東区）天津国際金属物流園区
