Sistema de contraventamento horizontal de aço estrutural

Instalados dentro do plano da flange superior ou inferior da viga do telhado em uma configuração "X" (cruzada), os sistemas de contraventamento estrutural horizontal de aço são essenciais para a estabilidade espacial de edifícios industriais. Eles funcionam principalmente em tensão e não em compressão e trabalham em conjunto com tirantes e joelheiras para formar o sistema de resistência lateral do telhado.

1. Funções do produto

Transfere as cargas do vento das empenas e das forças sísmicas horizontais para os tirantes nos topos dos pilares, canalizando-as posteriormente para o contraventamento entre pilares e para a fundação; restringe o deslocamento lateral das vigas de aço do telhado, evitando tombamento lateral geral ou instabilidade da estrutura do telhado.

2. Materiais Comuns

1). Aplicações padrão: Aço com ângulo de perna igual (L50×5, L63×5, L70×6);

2). Instalações de grande vão, cargas pesadas ou resistentes a sismos: Secções ocas circulares de pequeno diâmetro (CHS); o material padrão é Q235B, com Q355B usado para aplicações de carga pesada.

3. Locais de instalação

Instalado nos vãos finais do telhado e nos vãos que flanqueiam as juntas de dilatação para criar um diafragma estrutural rígido.

Configuração padrão fornecida de fábrica

1. Principais componentes de contraventamento

Membros de contraventamento (cantoneira de aço ou CHS) fornecidos como unidades fabricadas individualmente; um par de membros que se cruzam diagonalmente dentro de um único vão constitui um conjunto completo de contraventamento horizontal.

2. Acessórios de conexão final

1. Placas de conexão final: placas de aço de 8–14 mm soldadas de fábrica em ambas as extremidades do membro de contraventamento, com furos pré-perfurados para parafusos nos flanges da viga de aço;

2. Placa de emenda cruzada central: Uma placa de emenda compartilhada no ponto de interseção da configuração "X", onde as duas travessas diagonais se sobrepõem e são fixadas. 

3. Fixadores correspondentes

Parafusos padrão grau 4.8 (M16/M20) para uso geral; Parafusos de alta resistência grau 8.8 (com arruelas planas e arruelas de pressão) para estruturas resistentes a terremotos ou instalações que abrigam pontes rolantes.

4. Especificações de proteção contra corrosão

1). Padrão: preparação manual de superfície St3 + primer e acabamento (espessura de filme seco: 60–90 μm);

2). Áreas industriais corrosivas/regiões costeiras: Galvanização completa por imersão a quente.

5. Especificações de proteção contra incêndio

Aplicação de revestimento retardador de fogo intumescente de filme fino com classificação de 0,5 horas dentro de compartimentos de incêndio designados; tratamento anticorrosivo apenas para áreas sem requisitos de proteção contra incêndio.

Soluções completas padrão para sistemas de contraventamento estrutural horizontal de aço

1. Suporte horizontal de aço angular convencional: Membro principal de aço angular + placas de conexão final + placas de emenda intermediária + tratamento anticorrosivo + parafusos correspondentes

2. Suporte horizontal de seção oca circular para serviço pesado (CHS): membro CHS + placas de extremidade espessadas + placas de reforço cruciformes + parafusos de alta resistência

3. Suporte simplificado para serviços leves: Aço angular delgado, sem reforços espessados; normalmente usado para pequenos edifícios industriais de aço leve

Integração de Produto

O contraventamento horizontal (resistência transversal ao vento) + tirantes (ligação de tensão longitudinal) + joelheiras (restrição lateral para vigas) formam um sistema de contraventamento integrado e estável do telhado. Principais vantagens

1. Neutraliza eficazmente as forças horizontais, proporcionando resistência robusta ao vento e sísmica, ao mesmo tempo que evita oscilações ou deslocamentos gerais do telhado.

2. Aperta o espaçamento entre os componentes da estrutura, evitando desalinhamento ou deformação de vigas de aço e terças.

3. Apresenta um design estrutural simples com layouts de instalação flexíveis, facilitando a construção conveniente.

4. Feito de material robusto e de alta resistência que resiste ao afrouxamento ou deformação durante o uso a longo prazo.

5. Passa por tratamento anticorrosivo abrangente, garantindo alta durabilidade para instalações industriais externas ou expostas.

6. Altamente compatível; integra-se perfeitamente com sistemas estruturais completos de aço, como pórticos rígidos e edifícios industriais de longo vão.

Destaques distintivos do contraventamento horizontal do telhado

I. Vantagens únicas de desempenho estrutural

1. O sistema de contraventamento de aço estrutural horizontal utiliza uma configuração cruzada em forma de X projetada especificamente para transmitir forças horizontais laterais. Ele opera sob carga unidirecional – agindo apenas em tração e não em compressão – resultando em um caminho de carga curto e alta rigidez geral. Em contraste, os tirantes são membros axiais longitudinais que limitam o movimento longitudinal, mas não podem resistir às forças laterais; joelheiras e hastes de flexão fornecem apenas restrição local para terças e vigas de aço e não podem suportar as cargas horizontais gerais do edifício.

2. Ele cria um diafragma de telhado rígido, concentrando o reforço em vãos específicos, conectando efetivamente estruturas rígidas individuais em uma estrutura de telhado rígida e unificada. As cargas de vento das extremidades do frontão são rapidamente transmitidas através dos contraventamentos e tirantes até as colunas e fundações. Ele serve como um componente central para evitar a instabilidade lateral do telhado – uma capacidade que falta a outros acessórios.

II. Seleção de materiais e destaques de custos

1. O material primário é normalmente aço angular de perna igual, que está prontamente disponível e é econômico. O aço angular é um produto padrão do mercado que é fácil de cortar e soldar; em comparação com tirantes de tubo redondo ou vigas de aço de suporte, ele utiliza menos material, mantendo os custos gerenciáveis ​​para instalações em grande escala. Por outro lado, vigas em caixa personalizadas ou componentes de viga H acarretam custos elevados e são inadequados para uso em massa como contraventamento.

2. A seleção do material é classificada de acordo com necessidades específicas: cantoneiras de aço padrão são usadas para edifícios industriais comuns de aço leve, enquanto contraventamentos de tubos redondos menores são empregados para instalações de longo vão, resistentes a terremotos ou equipadas com guindastes. Isto permite uma correspondência flexível da carga e evita o desperdício de material. 

III. Destaques de construção e instalação

1. Pré-fabricação dividida e aparafusamento no local; nenhuma soldagem no local é necessária para membros padrão. Os membros pré-fabricados de fábrica apresentam placas de conexão final para rápida montagem aparafusada no local em juntas cruciformes; no entanto, alguns membros de tensão requerem perfuração e soldagem no local, resultando em menor eficiência de construção.

2. Conjuntos de componentes modulares e padronizados. Os conjuntos de contraventamento de vão único são produzidos em massa com diâmetros de furo uniformes e parafusos intercambiáveis, facilitando o estoque de estoque e a substituição ou manutenção no local.

4. Configuração e diferenciação do sistema

1. A estabilidade lateral depende de contraventamentos horizontais, enquanto a estabilidade longitudinal depende de tirantes rígidos; as duas funções se complementam e são indispensáveis:

Suporte Horizontal: Fornece resistência lateral ao vento e resistência sísmica; instalados em baias específicas.

Tirantes Longitudinais: Proporcionam amarração longitudinal contínua; distribuídos por toda a estrutura. Os suportes de beiral e as hastes de flexão são componentes menores associados à envolvente do edifício e não participam do sistema primário de resistência à força lateral.

1. Restringe a flambagem fora do plano de vigas de aço, reduzindo significativamente o comprimento efetivo fora do plano para cálculos; otimiza as seções transversais da viga principal e economiza aço.

V. Vantagens anticorrosivas

Os membros angulares de aço têm um formato regular, tornando conveniente a remoção de ferrugem, pintura e galvanização por imersão a quente. Em comparação com o canal de aço de perfil aberto, há menos cantos inacessíveis, permitindo um tratamento anticorrosivo mais completo.

VI. Posicionamento e Distinção do Produto

1. Contraventamento Horizontal: Resistência lateral; Layout em formato de X em baias específicas; componente primário de estabilidade estrutural.

2. Tirantes: Amarração longitudinal; layout contínuo; capaz de resistir à tensão e à compressão.

3. Cintas de beiral / Hastes de Sag: Reforço local para terças e vigas menores; componentes estruturais do envelope.

Processo de fabricação padrão

1. Aceitação de matéria-prima

Material principal: aço redondo Q235B. Verificar certificados de qualidade de materiais; inspecionar quanto a flexões, rachaduras e corrosão (endireitar se a flexão exceder as tolerâncias); inspecione as placas de aço acessórias (placas de suporte) ao entrar no armazenamento.

2. Corte no comprimento certo

Corte aço redondo de acordo com as especificações do desenho usando uma serra abrasiva ou serra CNC; moer as pontas cortadas suavemente e remover rebarbas. 

3. Finalizar processamento (dois métodos comuns)

Opção ① Rosqueamento (conexão aparafusada no local)

Enrole as roscas externas em ambas as extremidades da barra de aço redonda; o comprimento da rosca deve acomodar a margem de montagem da porca e da placa de apoio; aplique proteção temporária às roscas para evitar danos.

Opção ② Placa soldada (conexão viga-coluna aparafusada)

Solde placas/terminais de conexão em ambas as extremidades da barra de aço redonda; use um gabarito para alinhamento e solda para posicionamento.

4. Processo de soldagem (tipo placa Lug)

Soldagem circunferencial completa com proteção de gás CO₂; Soldas de ângulo grau II; inspeção visual; amostragem para detecção de falhas em projetos críticos.

5. Fabricação de furos (componentes da placa lug)

Perfuração CNC de placas de conexão (diâmetros de furos compatíveis com parafusos M16/M20).

6. Endireitamento e lixamento

Endireite os membros para corrigir a flexão induzida pela soldagem; remova respingos de solda e rebarbas.

7. Tratamento anticorrosivo

Padrão: Remoção de ferrugem St3 → primer + acabamento; espessura de filme seco 60–90 μm;

Áreas úmidas da planta: Galvanização por imersão a quente de todo o conjunto.

8. Embalagem

Pacote com porcas, arruelas planas e arruelas de pressão correspondentes; conjuntos de etiquetas e armazenamento.

Processo de fabricação padrão para sistema de contraventamento de aço estrutural horizontal (aço angular tipo X)

1. Inspeção de matéria-prima

1. Material principal: Aço angular de perna igual (Q235B/Q355B); verificar certificados de materiais; inspecionar quanto a flexão, torção ou deformação (endireitar se os limites forem excedidos);

2. Inspecione novamente a aparência das placas de conexão de aço correspondentes.

2. Serrar/cortar CNC

Corte cantoneiras de aço em comprimentos especificados de acordo com desenhos; moer rebarbas das pontas cortadas; layout separado para membros longos e curtos da montagem de contraventamento.

3. Corte da placa de conexão

Corte CNC de placas de conexão final e placas de cobertura de emenda cruzada central.

4. Montagem e soldagem por pontos

Posicione usando um gabarito; centralize e encaixe firmemente as placas de conexão em ambas as extremidades da cantoneira de aço; soldar para fixar; pré-monte e posicione a placa de colo no ponto de intersecção central.

5. Soldagem com proteção de gás

Soldagem completa com CO₂ de costuras entre placas de conexão e cantoneiras de aço; soldas de ângulo padrão Grau II; inspeção visual; amostragem limitada para detecção de falhas em projetos críticos. 

6. Perfuração CNC de furos para parafusos

Perfuração padronizada de placas de conexão (normalmente M16 ou M20) para garantir precisão no espaçamento dos furos e nas distâncias das bordas.

7. Correção e retificação

Correção de empenamentos ou deformações causadas por soldagem; escória de solda e respingos.

8. Tratamento anticorrosivo

·Padrão: remoção manual de ferrugem St3 → primer + acabamento (espessura de filme seco: 60–90 μm);

·Ambientes costeiros/corrosivos: Galvanização por imersão a quente de todo o componente.

9. Numeração, embalagem e armazenamento

Números dos componentes marcados por extensão e conjunto de montagem; emitido com uma lista de peças correspondente.

Parâmetros principais de desempenho para contraventamento estrutural de aço horizontal (aço angular, aço redondo e seções ocas circulares)

I. Especificações geométricas

1. Contraventamento horizontal de aço angular (membros de tensão predominantemente rígidos)

Ângulos comuns de pernas iguais: L50×5, L63×5, L70×6, L80×6; espessura da placa de conexão final: 8–14 mm; furos para parafusos: M16, M20; comprimento de barra única: 3–9 m; retidão do membro: ≤L/1000.

2. Suporte flexível de aço redondo

Diâmetro: Φ12–Φ22; extremidades roscadas (40–60 mm) ou placas soldadas (8–12 mm); usado apenas para suporte de tensão em coberturas leves.

3. Seção Circular Oca (CHS) Suporte Horizontal para Serviço Pesado

Tamanhos comuns: φ89×3, φ114×3,0, φ114×3,5; espessura da placa final: 10–16 mm.

II. Propriedades Mecânicas do Material Base

III. Desempenho Estrutural

1. Contraventamento angular de aço / aço redondo: membros somente tracionados (não resistem à compressão; a falha de flambagem ocorre sob compressão); dispostos em um padrão X; sob carga, o único membro diagonal atua em tensão.

2. Suporte circular de seção oca: Resiste à tensão e à compressão; estável em ambas as direções; usado em zonas altamente sísmicas e instalações industriais pesadas.

3. Função: Transfere cargas de vento de empena e forças sísmicas horizontais; restringe o deslocamento fora do plano de vigas de aço; trabalha com tirantes para formar um diafragma de telhado rígido. 4. Controle de soldagem

As soldas de ângulo de conexão final são classificadas como soldas de Grau II; eles passam por inspeção visual padrão e, para projetos importantes, testes ultrassônicos (UT) localizados em vez de inspeção 100%.

V. Parâmetros de proteção contra corrosão

1. Sistemas de contraventamento de aço estrutural horizontal padrão: preparação manual da superfície St3; primer mais acabamento com espessura total de filme seco de 60–90 μm.

2. Ambientes corrosivos costeiros: Galvanização completa por imersão a quente.

VI. Componentes de conexão

Padrão: Parafusos comuns de grau 4.8. Instalações resistentes a sismos ou equipadas com guindaste: Parafusos de alta resistência grau 8.8, equipados com arruelas planas e arruelas de pressão.

VII. Breve distinção entre três tipos de órtese

1. Suporte redondo de barra de aço: Flexível; somente tensão; para aplicações auxiliares leves.

2. Apoio angular de aço: Apoio primário padrão; somente tensão; configuração padrão para edifícios industriais convencionais.

3. Contraventamento de seção circular oca (CHS): Rígido (resiste tanto à tração quanto à compressão); especializado para aplicações pesadas e resistentes a terremotos.