Sistema de refuerzo horizontal de acero estructural

Instalados dentro del plano del ala superior o inferior de la viga del techo en una configuración en "X" (cruz), los sistemas de refuerzo horizontal de acero estructural son críticos para la estabilidad espacial de los edificios industriales. Funcionan principalmente en tensión en lugar de compresión y trabajan en conjunto con tirantes y rodilleras para formar el sistema de resistencia lateral del techo.

1. Funciones del producto

Transfiere cargas de viento desde los muros a dos aguas y fuerzas sísmicas horizontales a los tirantes en la parte superior de las columnas, canalizándolas posteriormente hacia los refuerzos entre columnas y hacia los cimientos; Restringe el desplazamiento lateral de las vigas de acero del techo, evitando la inclinación lateral general o la inestabilidad de la estructura del techo.

2. Materiales comunes

1). Aplicaciones estándar: Acero con ángulos de patas iguales (L50×5, L63×5, L70×6);

2). Instalaciones de grandes luces, cargas pesadas o sismorresistentes: Secciones huecas circulares (CHS) de pequeño diámetro; El material estándar es Q235B, y Q355B se utiliza para aplicaciones de carga pesada.

3. Lugares de instalación

Instalado en los tramos finales del techo y en los tramos que flanquean las juntas de expansión para crear un diafragma estructural rígido.

Configuración estándar suministrada por la fábrica

1. Componentes principales de refuerzo

Miembros de refuerzo transversal (ángulo de acero o CHS) suministrados como unidades fabricadas individualmente; un par de miembros que se cruzan diagonalmente dentro de un solo tramo constituye un conjunto de arriostramiento horizontal completo.

2. Accesorios de conexión final

1. Placas de conexión de los extremos: placas de acero de 8 a 14 mm soldadas en fábrica a ambos extremos del elemento de refuerzo, con orificios para pernos pretaladrados para atornillar a las alas de la viga de acero;

2. Placa de empalme transversal central: Placa de empalme compartida en el punto de intersección de la configuración en "X", donde los dos tirantes diagonales se superponen y se aseguran. 

3. Sujetadores a juego

Pernos estándar de grado 4.8 (M16/M20) para uso general; Pernos de alta resistencia grado 8.8 (con arandelas planas y arandelas elásticas) para estructuras o instalaciones sismorresistentes que alberguen puentes grúa.

4. Especificaciones de protección contra la corrosión

1). Estándar: preparación manual de la superficie St3 + imprimación y acabado (espesor de película seca: 60–90 μm);

2). Zonas industriales corrosivas / Regiones costeras: Galvanizado completo en caliente.

5. Especificaciones de protección contra incendios

Aplicación de un revestimiento ignífugo intumescente de película delgada con una duración de 0,5 horas dentro de los compartimentos contra incendios designados; tratamiento anticorrosión sólo para zonas sin requisitos de protección contra incendios.

Soluciones completas estándar para sistemas de soporte horizontales de acero estructural

1. Refuerzo horizontal de acero en ángulo convencional: miembro principal de acero en ángulo + placas de conexión de extremos + placas de empalme intermedias + tratamiento anticorrosión + pernos coincidentes

2. Arriostramiento horizontal de sección hueca circular (CHS) de servicio pesado: miembro CHS + placas terminales engrosadas + placas de refuerzo cruciformes + pernos de alta resistencia

3. Refuerzo simplificado para trabajos livianos: acero de ángulo delgado, sin refuerzos engrosados; Normalmente se utiliza para pequeños edificios industriales de acero ligero.

Integración de productos

Los arriostramientos horizontales (resistencia al viento transversal) + tirantes (conexión tensada longitudinal) + rodilleras (sujeción lateral para vigas) forman un sistema de arriostramiento de techo integrado y estable. Ventajas clave

1. Contrarresta eficazmente las fuerzas horizontales, proporcionando una sólida resistencia al viento y a los terremotos, al mismo tiempo que evita que el techo se balancee o se mueva.

2. Ajusta el espacio entre los componentes del marco, evitando la desalineación o la deformación de vigas y correas de acero.

3. Presenta un diseño estructural simple con diseños de instalación flexibles, lo que facilita una construcción conveniente.

4. Hecho de material robusto y de alta resistencia que resiste el aflojamiento o la deformación durante el uso prolongado.

5. Se somete a un tratamiento integral anticorrosión, lo que garantiza una alta durabilidad para instalaciones industriales al aire libre o expuestas.

6. Altamente compatible; Se integra perfectamente con sistemas estructurales completos de acero, como pórticos rígidos y naves industriales de gran luz.

Aspectos destacados del arriostramiento horizontal del techo

I. Ventajas únicas de desempeño estructural

1. El sistema de refuerzo horizontal de acero estructural utiliza una configuración cruzada en forma de X diseñada específicamente para transmitir fuerzas horizontales laterales. Opera bajo carga unidireccional, actuando solo en tensión y no en compresión, lo que resulta en una trayectoria de carga corta y una alta rigidez general. Por el contrario, los tirantes son miembros axiales longitudinales que limitan el movimiento longitudinal pero no pueden resistir fuerzas laterales; las rodilleras y las varillas hundidas sólo proporcionan sujeción local para correas y vigas de acero y no pueden soportar las cargas horizontales generales del edificio.

2. Crea un diafragma de techo rígido al concentrar los refuerzos dentro de tramos específicos, vinculando efectivamente marcos rígidos individuales en una estructura de techo rígida y unificada. Las cargas de viento desde los hastiales se transmiten rápidamente a través de los tirantes y tirantes hasta las columnas y cimientos. Sirve como componente central para prevenir la inestabilidad lateral del techo, una capacidad de la que carecen otros accesorios.

II. Selección de materiales y aspectos destacados de los costos

1. El material principal suele ser acero con ángulos de patas iguales, que está fácilmente disponible y es rentable. El acero en ángulo es un producto estándar del mercado que es fácil de cortar y soldar; En comparación con los tirantes de tubo redondo o las vigas de acero que soportan carga, utiliza menos material, lo que mantiene los costos manejables para instalaciones a gran escala. Por el contrario, las vigas cajón personalizadas o los componentes de vigas en H conllevan costes elevados y no son adecuados para un uso masivo como arriostramiento.

2. La selección de materiales se clasifica según las necesidades específicas: el acero en ángulo estándar se utiliza para edificios industriales ordinarios de acero liviano, mientras que se emplean arriostramientos de tubos redondos más pequeños para instalaciones de gran luz, resistentes a los terremotos o equipadas con grúas. Esto permite una adaptación flexible de la carga y evita el desperdicio de material. 

III. Aspectos destacados de la construcción e instalación

1. Prefabricación dividida y empernado in situ; no se requiere soldadura en el sitio para los miembros estándar. Los miembros prefabricados en fábrica cuentan con placas de conexión de extremos para un rápido montaje atornillado en sitio en juntas cruciformes; sin embargo, algunos miembros tensados ​​requieren perforación y soldadura en el sitio, lo que resulta en una menor eficiencia de la construcción.

2. Conjuntos de componentes modulares y estandarizados. Los juegos de arriostramiento de un solo tramo se producen en masa con diámetros de orificio uniformes y pernos intercambiables, lo que facilita el almacenamiento de inventario y el reemplazo o mantenimiento en el sitio.

IV. Configuración y diferenciación del sistema

1. La estabilidad lateral se basa en tirantes horizontales, mientras que la estabilidad longitudinal se basa en tirantes rígidos; las dos funciones se complementan y son indispensables:

Refuerzo horizontal: Proporciona resistencia lateral al viento y a los terremotos; instalados en bahías específicas.

Tirantes longitudinales: Proporcionan un atado longitudinal continuo; distribuidos por toda la estructura. Los tirantes de alero y las varillas hundidas son componentes menores asociados con la envolvente del edificio y no participan en el sistema primario de resistencia a fuerzas laterales.

1. Limita el pandeo fuera del plano de vigas de acero, reduciendo significativamente la longitud efectiva fuera del plano para los cálculos; optimiza las secciones de las vigas principales y ahorra acero.

V. Ventajas anticorrosión

Los miembros angulares de acero tienen una forma regular, lo que facilita la eliminación de óxido, la pintura y el galvanizado en caliente. En comparación con los canales de acero de perfil abierto, hay menos esquinas inaccesibles, lo que permite un tratamiento anticorrosión más completo.

VI. Posicionamiento y Distinción del Producto

1. Arriostramiento Horizontal: Resistencia lateral; Distribución en forma de X en crujías específicas; componente primario de estabilidad estructural.

2. Tirantes: Atado longitudinal; diseño continuo; capaz de resistir tanto la tensión como la compresión.

3. Tirantes de Alero / Varillas Sag: Refuerzo local para correas y vigas menores; componentes estructurales de la envolvente.

Proceso de fabricación estándar

1. Aceptación de Materia Prima

Material principal: acero redondo Q235B. Verificar los certificados de calidad del material; inspeccionar en busca de dobleces, grietas y corrosión (enderezar si la flexión excede las tolerancias); Inspeccione las placas de acero accesorias (placas de orejetas) al ingresar al almacenamiento.

2. Cortar a medida

Corte acero redondo según las especificaciones del dibujo utilizando una sierra abrasiva o una sierra CNC; Muele los extremos cortados para que queden lisos y elimina las rebabas. 

3. Finalizar el procesamiento (dos métodos comunes)

Opción ① Roscado (conexión atornillada in situ)

Enrosque las roscas externas en ambos extremos de la barra de acero redonda; la longitud de la rosca debe adaptarse al margen del conjunto de tuerca y placa de respaldo; aplique protección temporal a las roscas para evitar daños.

Opción ② Placa de orejeta soldada (conexión atornillada de viga a columna)

Suelde placas/orejetas de conexión en ambos extremos de la barra de acero redonda; use una plantilla para alineación y soldadura por puntos para posicionamiento.

4. Proceso de soldadura (tipo placa de orejeta)

Soldadura circunferencial completa protegida con gas CO₂; soldaduras de filete de grado II; inspección visual; muestreo para detección de fallas en proyectos críticos.

5. Realización de orificios (componentes de la placa de orejeta)

Perforación CNC de placas de conexión (diámetros de orificio coincidentes para pernos M16/M20).

6. Enderezar y pulir

Enderezar los miembros para corregir la flexión inducida por la soldadura; elimine las salpicaduras y rebabas de soldadura.

7. Tratamiento Anticorrosión

Estándar: Eliminación de óxido St3 → imprimación + capa final; espesor de película seca 60–90 μm;

Zonas húmedas de planta: Galvanizado en caliente de todo el conjunto.

8. Embalaje

Paquete con tuercas, arandelas planas y arandelas de resorte a juego; conjuntos de etiquetas y tienda.

Proceso de fabricación estándar para sistema de refuerzo de acero estructural horizontal (acero en ángulo tipo X)

1. Inspección de Materias Primas

1. Material principal: Acero con ángulos iguales (Q235B/Q355B); verificar certificados de materiales; inspeccionar si hay dobleces, torsiones o deformaciones (enderezarlo si se exceden los límites);

2. Vuelva a inspeccionar la apariencia de las placas de conexión de acero coincidentes.

2. Corte/aserrado CNC

Corte el acero en ángulo a las longitudes especificadas según los dibujos; moler las rebabas de los extremos cortados; Disposición separada para miembros largos y cortos del conjunto de riostra transversal.

3. Corte de la placa de conexión

Corte CNC de placas de conexión de extremos y placas de cubierta de empalme transversal central.

4. Montaje y soldadura por puntos

Posición utilizando una plantilla; centre y ajuste firmemente las placas de conexión en ambos extremos del ángulo de acero; soldadura por puntos para asegurar; preensamble y coloque la placa de regazo en el punto de intersección central.

5. Soldadura con protección de gas

Soldadura completa con CO₂ de las uniones entre placas de conexión y acero angular; soldaduras de filete estándar de Grado II; inspección visual; muestreo limitado para la detección de fallas en proyectos críticos. 

6. Perforación CNC de orificios para pernos

Perforación estandarizada de placas de conexión (normalmente M16 o M20) para garantizar la precisión en el espaciado de los agujeros y las distancias de los bordes.

7. Corrección y Rectificado

Corrección de alabeos o deformaciones causadas por soldadura; Eliminación de escorias y salpicaduras de soldadura.

8. Tratamiento Anticorrosión

·Estándar: Eliminación manual de óxido St3 → imprimación + acabado (espesor de película seca: 60–90 μm);

·Ambientes costeros/corrosivos: Galvanizado en caliente de todo el componente.

9. Numeración, embalaje y almacenamiento

Números de componentes marcados por tramo y conjunto de montaje; Se entrega con una lista de piezas coincidentes.

Parámetros de rendimiento básicos para arriostramientos estructurales de acero horizontales (acero en ángulo, acero redondo y secciones huecas circulares)

I. Especificaciones geométricas

1. Arriostramiento horizontal de acero en ángulo (miembros de tensión predominantemente rígidos)

Ángulos comunes de lados iguales: L50×5, L63×5, L70×6, L80×6; espesor de la placa de conexión final: 8–14 mm; orificios para pernos: M16, M20; longitud de un solo miembro: 3 a 9 m; rectitud del miembro: ≤L/1000.

2. Refuerzo flexible de acero redondo

Diámetro: Φ12–Φ22; extremos roscados (40 a 60 mm) o placas de orejetas soldadas (8 a 12 mm); Se utiliza sólo para refuerzo de tensión en techos livianos.

3. Arriostramiento horizontal de servicio pesado de sección hueca circular (CHS)

Tamaños comunes: φ89×3, φ114×3,0, φ114×3,5; Grosor de la placa terminal: 10–16 mm.

II. Propiedades mecánicas del material base

III. Desempeño estructural

1. Refuerzo de acero en ángulo/acero redondo: miembros que se tensan únicamente (no pueden resistir la compresión; la falla por pandeo ocurre bajo compresión); dispuestos en forma de X; bajo carga, el único miembro diagonal actúa en tensión.

2. Arriostramiento de sección hueca circular: Resiste tanto tensión como compresión; estable en ambas direcciones; utilizado en zonas altamente sísmicas e instalaciones industriales de servicio pesado.

3. Función: Transfiere cargas de viento a dos aguas y fuerzas sísmicas horizontales; restringe el desplazamiento fuera del plano de vigas de acero; Trabaja con tirantes para formar un diafragma de techo rígido. IV. Control de soldadura

Las soldaduras de filete de conexión final se clasifican como soldaduras de Grado II; se someten a una inspección visual estándar y, para proyectos clave, a pruebas ultrasónicas (UT) puntuales en lugar de una inspección al 100%.

V. Parámetros de protección contra la corrosión

1. Sistemas de arriostramiento de acero estructural horizontal estándar: preparación manual de la superficie St3; imprimación más capa de acabado con un espesor total de película seca de 60 a 90 μm.

2. Ambientes costeros corrosivos: Galvanizado completo en caliente.

VI. Componentes de conexión

Estándar: pernos ordinarios de grado 4.8. Instalaciones sismorresistentes o equipadas con grúa: Pernos de alta resistencia grado 8.8, provistos de arandelas planas y arandelas elásticas.

VII. Breve distinción entre tres tipos de refuerzos

1. Round steel bar bracing: Flexible; sólo tensión; for lightweight auxiliary applications.

2. Refuerzo de acero en ángulo: Refuerzo primario estándar; sólo tensión; Configuración estándar para naves industriales convencionales.

3. Arriostramiento de sección hueca circular (CHS): Rígido (resiste tanto tensión como compresión); Especializado para aplicaciones de servicio pesado y resistentes a terremotos.