Pannes carrées en tube d'acier creux

Les pannes carrées en tubes d'acier creux servent d'éléments porteurs horizontaux fabriqués à partir de tubes carrés ou rectangulaires creux formés à froid. Coupés à longueur et poinçonnés selon les exigences spécifiques d'espacement du toit ou des murs et traités pour résister à la corrosion, ils sont installés au sommet de poutres principales en acier ou de cadres rigides. Ils sécurisent les tôles d'acier profilées et les couches d'isolation tout en transférant les charges du toit à la structure principale, fonctionnant comme des pannes rigides à âme solide.

Spécifications standards du produit

I. Définitions de base

1. Normes applicables

·Norme de profil : GB/T 6728-2017 (profilés en acier de construction creux formés à froid)

·Codes de conception : GB 50017, GB 50018 (Structures en acier / Structures en acier à parois minces formées à froid)

·Norme anticorrosion : galvanisation à chaud selon GB/T 13912

2. Matériaux courants et scénarios d'application

·Matériaux courants : Q235B (installations industrielles standards) ; Q355B (zones à forte charge, à longue portée ou à forte charge de vent/neige)

·Types de section transversale : tubes carrés et tubes rectangulaires (les tubes rectangulaires sont couramment utilisés pour les toits ; les tubes carrés sont couramment utilisés pour les murs)

·Applications typiques : installations industrielles à forte charge, entrepôts, stades, auvents, charpentes de murs-rideaux, systèmes de montage photovoltaïques et sites industriels côtiers présentant des risques de corrosion élevés. Par rapport aux pannes en acier à section en C, en Z ou en canal, elles offrent une rigidité, une résistance à la torsion et une stabilité structurelle globale supérieures.

3. Exigences de section transversale et d’épaisseur de paroi (spécifiques aux pannes)

·Sections standards : 60×60, 80×40, 80×80, 100×50, 100×100, 120×60 mm

·Épaisseur de paroi de panne : Charge primaire ≥ 2,0 mm ; norme 2,0 à 3,0 mm ; robuste 2,5–4,0 mm (épaisseur de paroi < 1,5 mm ne convient pas aux pannes primaires)

·Longueurs fixes : Standard 6 m/9 m/12 m ; longueurs personnalisées disponibles en fonction de la portée.

II. Configuration complète du système

Système de pannes en tube d'acier creux carré = Corps de panne principal + Système de connexion de support + Système de stabilité latérale + Accessoires de chevauchement/étanchéité + Ancillaires de fixation de toiture + Système anticorrosion ; tous les composants sont préfabriqués en usine et assemblés sur place.

(I) Première partie : Corps de panne en tube carré (matériau de base)

1.Profil : Tube carré/rectangulaire formé à froid (Q235B/Q355B)

2.Détails du traitement :

Couper à la longueur spécifiée selon les dessins ; les extrémités doivent être lisses et ébavurées ;

Trous de boulons pour supports d'extrémité (montés sur l'âme, évitant les zones de fortes contraintes) ;

Trous pour tirants intermédiaires/entretoises diagonales (pour le renfort latéral du toit) ;

Plaques d'étanchéité d'extrémité en option (pour empêcher l'accumulation d'eau et l'entrée de débris).

3. Exigences d'apparence : pas de torsion, de courbure latérale, de fissure ou de bosses ; rectitude ≤ 1,5 mm/m.

(II) Deuxième partie : Accessoires de connexion de support (Fixation des pannes aux poutres principales)

Garantit que les supports ne se tordent pas ou ne se renversent pas ; un élément obligatoire.

1. Plaque de support de panne (type en forme de L/plaque plate)

o Matériau : plaque d'acier Q235B ; épaisseur : 3,0 à 5,0 mm

o Fonction : Soudé à la poutre principale en acier pour supporter les extrémités des pannes en tube carré.

2. Boulons de connexion

o Spécifications : boulons galvanisés haute résistance M12, M14 ou M16

o Quantité : ≥2 boulons par extrémité (disposés sur la hauteur de la panne)

o Accessoires : Rondelles plates, rondelles élastiques et écrous (tous entièrement galvanisés).

3. Plaque d'étanchéité d'extrémité (facultatif/obligatoire pour les zones côtières)

o Plaque d'acier fine pour sceller les extrémités des tubes carrés ; soudé pour empêcher la pénétration de l'eau de pluie et la corrosion.

(III) Partie 3 : Système de stabilité latérale (composant principal pour prévenir l'instabilité globale du toit)

Nécessaire pour les pannes en tube carré de longue portée pour éviter la flexion latérale et le renversement.

1. Biellette de direction droite

o Matériau : barre d'acier ronde Q235 ; spécifications : Φ12, Φ14

o Implantation : Liaison horizontale par tirant sur toute la longueur de la panne, passant par des trous pré-percés dans le tube carré.

2. Biellette de direction diagonale + jambe de force (stabilité diagonale)

o Tirant diagonal : Même barre d'acier ronde que le tirant droit ;

o Entretoise : tuyau soudé Φ32 × 2,0 ou tube carré de petite section ; fournit un support de contreventement vertical ou diagonal.

3. Renfort d'avant-toit/genouillère (spécifique au toit ; composant de sécurité critique)

o Matériau : Cornière à pattes égales en acier (L40×4, L50×5)

o Fonction : relie la semelle inférieure de la panne à la poutre principale pour limiter la torsion latérale de la panne ; obligatoire dans les régions venteuses ou fortement enneigées.

(IV) Partie 4 : Accessoires pour joints à recouvrement de pannes (pour pannes continues de longue portée)

Utilisé lorsqu'une seule longueur de panne est insuffisante et que plusieurs pannes doivent être jointes :

1. Plaques de connexion à recouvrement internes et externes (plaque d'acier)

2. Boulons à recouvrement (mêmes spécifications que les boulons de support)

3. Exigences en matière de recouvrement : Longueur de recouvrement ≥ 2 fois la hauteur de la section ; connexion effectuée sur les côtés supérieur et inférieur. (V) Partie 5 : Accessoires de fixation des panneaux de toiture (Purlins + Système de toiture complet)

1. Vis autotaraudeuses : vis autoperceuses galvanisées ST5.5 / ST6.3 avec rondelles EPDM étanches.

2. Supports de toit (supports de tôle ondulée) : Supports galvanisés spécialisés pour tôles d'acier ondulées à profil élevé.

3. Joints d'étanchéité et rondelles d'étanchéité : Accessoires pour l'étanchéité de la toiture.

(VI) Partie 6 : Système anticorrosion (ensemble complet standard ; deux processus principaux)

Option 1 : Galvanisation à chaud (Extérieur/Usine/Côte/Zones à forte corrosion ; choix préféré)

· Processus : Décapage → Rinçage à l'eau → Fluxage → Galvanisation à chaud → Passivation.

· Épaisseur du revêtement de zinc : Inland ≥80μm ; Zones côtières/chimiques ≥120μm.

· Exigences : Aucun revêtement manqué, pelage, affaissement ou variation de couleur.

Option 2 : Peinture anticorrosion (Intérieur / Environnements secs ; pannes en acier noir)

· Processus : Grenaillage / Sablage pour l'élimination de la rouille (grade Sa2,5) → Apprêt → Couche de finition.

· Épaisseur totale du film de peinture : ≥80μm.

· Spécification commune : Primaire époxy + Finition résistante aux intempéries.

III. Liste complète standard

IV. Différences clés : pannes en tube d'acier creux carré par rapport aux pannes en acier C/Z/canal

1. Section transversale : section creuse fermée ; la résistance à la torsion, la rigidité et la stabilité globale sont de loin supérieures aux sections ouvertes C/Z/canal.

2. Chargement : convient aux charges lourdes, aux longues portées, aux vents forts, à l'accumulation de neige et aux environnements corrosifs côtiers.

3. Poids propre : Plus léger que l’acier à canal ; légèrement plus lourd que les sections C/Z.

4. Coût : Moyen à élevé ; longue durée de vie et faibles coûts de maintenance.

5. Installation : extrémités de tube uniformes ; pratique pour la perforation des tirants ; haute intégrité structurelle. V. Recommandations de sélection typiques

·Bâtiments d'usines en acier de faible épaisseur standard et salles sèches : tubes rectangulaires 80 × 40 × 2,0 + ensemble complet d'accessoires galvanisés

·Applications intensives et régions soumises à des charges de vent/neige élevées : tube rectangulaire 100×50×2,5–3,0 Q355B

·Zones côtières ou chimiquement corrosives : Système entièrement galvanisé à chaud (zingage ≥120μm) + plaques d'étanchéité d'extrémité

·Pannes murales : généralement des tubes carrés de 60 × 60 ou 80 × 80.

Avantages principaux du produit

1. La section carrée fermée assure une répartition uniforme de la charge sur les quatre côtés, offrant une excellente résistance à la flexion, à la torsion et à la pression latérale.

2. Rigidité structurelle globale élevée ; résistant à la flexion ou à la déformation, assurant une capacité de charge stable et fiable.

3. Le profil lisse à bords carrés facilite l'épissage et l'assemblage, garantissant une forte intégrité structurelle lors de l'assemblage horizontal et vertical.

4. L'épaisseur substantielle des parois offre une résistance au vent, à la neige et aux charges lourdes, ce qui la rend adaptée aux applications à charges élevées.

5. Hautement adaptable pour la coupe et le perçage ; le traitement flexible permet une compatibilité avec diverses conceptions architecturales.

Différenciateurs clés

1. Section creuse fermée offrant des performances combinées supérieures en torsion et en flexion

Les sections en C, en Z et les aciers à profilés sont des profils ouverts sujets au flambage latéral et à la torsion sous charge. Les pannes carrées en tubes d'acier creux présentent une section transversale fermée avec une rigidité en torsion dépassant de loin les trois autres types ; ils restent stables sous des vents forts et des pressions d'aspiration négatives, offrant des avantages distincts pour les longues portées et les régions soumises à de fortes charges de vent ou de neige. Ils présentent moins de déflexion sous la même charge.

2. La rigidité globale élevée permet des configurations simplifiées de tirants et de tiges d'affaissement

Les pannes C/Z d'une portée supérieure à 4 mètres nécessitent des tirants et des tiges d'affaissement rapprochés. Les tubes carrés possèdent une stabilité inhérente, permettant une utilisation réduite des tirants dans les portées petites à moyennes, économisant ainsi sur les matériaux auxiliaires et la main d'œuvre d'installation. Il n’est pas nécessaire d’augmenter l’épaisseur ou d’utiliser des sections surdimensionnées pour les toits à forte charge.

3. Les surfaces planes sur les quatre côtés assurent une répartition uniforme de la charge pour la fixation des panneaux de mur et de toit.

Avec des brides supérieures et inférieures plates, les vis autotaraudeuses ne subissent aucune charge excentrique, empêchant ainsi la compression ou l'indentation unilatérale courante avec les pannes à profil ouvert. Ils offrent une adaptabilité bien supérieure pour une utilisation comme pannes murales, encadrement de murs-rideaux ou supports d'auvent par rapport aux sections C/Z.

4. Résistant aux chocs et à la circulation piétonnière ; résiste à la déformation lors de la construction sur site

Les sections C/Z à parois minces sont facilement bosselées ou structurellement compromises lors du levage ou lorsque les travailleurs marchent dessus. La structure creuse des tubes carrés résiste aux chocs, empêchant la déformation lors de l'entretien du toit ou du stockage temporaire des équipements, et permet une grande réutilisation lors des rénovations des installations.

5. Les services publics peuvent être acheminés à travers l’intérieur creux pour une apparence propre et organisée

Les fils et conduits électriques peuvent être acheminés à l’intérieur du tube carré, éliminant ainsi le besoin de montage externe ; cela garantit une apparence soignée et protège les lignes de la dégradation causée par les UV. Les sections C/Z et canal nécessitent un cerclage ou une fixation externe pour les services publics.

6. Les options de conception scellées améliorent la résistance à la corrosion et la durabilité dans les environnements côtiers

Le scellement des extrémités crée une cavité interne fermée, empêchant la pénétration d'humidité et la rouille interne, problèmes courants dans les pannes à profil ouvert où la poussière et l'eau s'accumulent. Lorsqu'elles sont galvanisées à chaud, la résistance globale à la corrosion et la durée de vie dépassent celles des sections C/Z standard. VII. Inconvénients

1. Utilise plus de matériau que les sections C/Z de même spécification ; coût unitaire des matériaux plus élevé.

2. Ne peut pas être recouvert en quinconce pour former des poutres continues comme des sections en Z ; les longues portées nécessitent généralement un épissage bout à bout.

3. Moins économique que les césariennes pour les entrepôts intérieurs standards où le faible coût est la priorité.

Résumé

1. Sections C/Z : rapport coût-performance élevé ; le premier choix pour les installations industrielles standards.

2. Acier de canal : poids propre excessif, coût élevé et encombrant à manipuler.

3. Pannes en tube carré : choix privilégié pour les charges élevées de vent/neige, les environnements corrosifs côtiers, les charges lourdes, les murs-rideaux et les auvents.

Processus de production standard

Normes applicables : GB/T 6728-2017 (profilés creux en acier de construction formés à froid), GB 50018, GB/T 13912 (galvanisation à chaud). Le processus comprend six étapes principales : Acceptation des matières premières → Production de tubes à base de tubes carrés → Fabrication de pannes sur mesure → Traitement anticorrosion → Inspection du produit fini → Emballage et expédition. Les opérations sont entièrement contrôlées par CNC et rationalisées.

I. Étape 1 : Inspection des matières premières entrantes

1. Matériaux principaux : Bande/bobine d'acier laminées à chaud (Q235B, Q355B) ; épaisseur de paroi 2,0 à 4,0 mm.

2. Matériaux auxiliaires : Plaques, boulons, électrodes de soudage, matériaux de galvanisation, peinture, etc.

3. Éléments d'inspection :

1. Certificats de qualité des matériaux, numéros de chaleur/lot, propriétés mécaniques (limite d'élasticité, résistance à la traction).

2. Épaisseur, largeur et planéité de la bande d'acier ; absence de fissures, de laminages ou de rouille importante.

3. Il est strictement interdit aux matières premières non conformes d’entrer en production.

II. Étape 2 : Production de tubes à base carrée/rectangulaire formés à froid

Processus courant : Déroulage de bandes → Nivellement → Formage à froid en continu → Soudage haute fréquence → Dimensionnement et redressage → Contrôles non destructifs (CND) → Coupe à longueur.

1. Déroulage et nivellement : Déroulage de la bobine d'acier et nivellement multi-rouleaux pour éliminer le gauchissement de la bande et la déformation ondulée. 2. Formage continu à froid : pliage progressif à l'aide de plusieurs jeux de rouleaux de précision pour former progressivement une section transversale carrée ou rectangulaire fermée ; tolérance angulaire ≤±0,5°.

3. Soudage à haute fréquence : Fusion du joint du tube via un soudage par induction à haute fréquence ; résistance de soudure ≥95% du matériau de base ; Les cordons de soudure internes et externes sont rayés pour éliminer les bavures et empêcher la concentration des contraintes.

4. Dimensionnement et redressage de précision : les unités de dimensionnement à rouleaux contrôlent les dimensions transversales (tolérance ≤ ± 0,1 mm) ; rectitude globale du tube ≤1 mm/m.

5. Tests non destructifs (CND) en ligne : tests par courants de Foucault ou par ultrasons pour détecter les fissures de soudure cachées ou les inclusions de scories ; les tubes défectueux sont automatiquement rejetés.

6. Coupe à la longueur volante : Coupe précise aux longueurs de conception (6 m/9 m/12 m ou personnalisée) ; les faces des extrémités sont lisses et exemptes de déchirures.

III. Étape 3 : Traitement personnalisé spécialisé pour les pannes

Tube de base carré → Composant de panne fini ; une étape spécialisée de transformation en profondeur des structures en acier.

1. Face aux extrémités et ébavurage : les extrémités des tubes sont meulées en douceur pour éliminer les scories de coupe et les angles vifs.

2. Poinçonnage/perçage CNC (processus critique)

1. Extrémités : trous de boulons de support (M12/M14/M16) ; écart de position du trou ≤ ± 1 mm.

2. Corps du tube : trous pour tirants et tirants diagonaux (pour systèmes de stabilité latérale).

3. Exigences relatives aux trous : évitez les zones de concentration de contraintes ; les trous doivent être parfaitement ronds et exempts de déchirures.

3. Soudage des plaques d'étanchéité d'extrémité (obligatoire pour une utilisation côtière/extérieure) : les plaques d'étanchéité sont entièrement soudées aux deux extrémités du tube carré pour empêcher la pénétration d'eau, l'accumulation de poussière et la corrosion interne.

4. Soudage des supports de panne/plaques de raidissement (au besoin) : les supports de panne en forme de L et les plaques de raidissement locales sont soudés aux emplacements de support ; les soudures doivent être pleines et saines, exemptes de fermetures à froid ou d'inclusions de scories.

5. Soudage de la plaque de connexion des renforts d'avant-toit (standard pour les pannes de toit) : Les points de connexion des renforts d'avant-toit en acier sont soudés conformément aux dessins.

6. Redressage secondaire global : correction de la courbure et de la torsion latérales après le soudage et le traitement des trous pour garantir la rectitude pendant l'installation. 

IV. Étape 4 : Traitement anticorrosion de surface

Processus A : Galvanisation à chaud (préféré pour les zones extérieures, en usine, côtières ou hautement corrosives)

Norme : GB/T 13912

1. Prétraitement : Dégraissage alcalin → Rinçage à l'eau → Décapage acide (élimination de la rouille) → Rinçage à l'eau → Fluxage → Séchage

2. Galvanisation à chaud : Immersion dans du zinc fondu à env. 450°C pour un revêtement uniforme

3. Passivation et refroidissement : améliore l'adhérence de la couche de zinc et la résistance à la rouille blanche.

4. Normes de qualité : Couche de zinc intérieure ≥80μm ; Zones côtières/chimiques ≥120μm ; pas de taches non enduites, de pelage ou d’affaissement.

Processus B : revêtement de peinture (pour environnements intérieurs/secs)

1. Grenaillage/sablage jusqu'à la qualité Sa2.5 pour l'élimination de la rouille

2. Apprêt (apprêt époxy) → Couche de finition (couche de finition résistante aux intempéries)

3. Épaisseur totale du film ≥80μm ; pas de taches manquées, d'affaissement ou de bulles.

V. Étape 5 : Inspection complète en usine des produits finis

1. Inspection dimensionnelle : spécifications de section transversale, longueur, diamètre du trou, espacement des trous, rectitude et perpendiculaire de la face d'extrémité.

2. Inspection visuelle : Aucune déformation, bosses, fissures ou scories de soudage ; galvanisation/revêtement de peinture uniforme.

3. Tests anticorrosion : contrôles ponctuels de l’épaisseur de la couche de zinc, de l’épaisseur du film de peinture et de l’adhérence.

4. Essais mécaniques : échantillonnage par lots pour les essais de flexion et de traction afin de garantir les performances de charge.

5. Documentation : Délivrance de certificats de produits, de spécifications de matériaux, de rapports de galvanisation et de dossiers d'inspection.

VI. Étape 6 : Emballage, étiquetage, entreposage et expédition

1. Regroupement par spécifications et longueur ; fixé avec un cerclage en acier pour éviter toute déformation due à un impact pendant le transport.

2. Étiquetage des lots : spécifications, matériau, longueur, quantité, date de production et numéro de lot.

3. Chargement et transport : Protection contre la pluie pendant le chargement ; strictement aucun jet ni écrasement important lors du levage et du transport. Points critiques de contrôle des processus

1. La section transversale fermée du tube carré doit être exempte d'ouvertures ou de fissures de soudure.

2. Un nouveau redressement est obligatoire après la découpe des trous et le soudage pour contrôler la torsion globale.

3. Pour les applications extérieures, des plaques d'étanchéité d'extrémité doivent être installées pour sceller la cavité interne et prévenir la corrosion.

4. La galvanisation à chaud doit être exempte de zones non revêtues, de bords épais et de nodules de zinc.

5. La précision de la position des trous affecte directement l’installation sur site ; la tolérance doit être strictement contrôlée à ≤1 mm. Organigramme de processus simplifié

Acceptation des matières premières → Déroulage et nivellement → Formage à froid → Soudage haute fréquence → Dimensionnement et redressage → Détection des défauts → Coupe à longueur → Poinçonnage CNC → Soudage de plaque d'extrémité/accessoire → Redressage secondaire → Galvanisation à chaud / Peinture anticorrosion → Inspection du produit fini → Emballage et étiquetage → Entreposage et expédition

Paramètres de performance de base

I. Propriétés mécaniques du matériau de base

1. Catégorie matérielle : Q235B, Q355B

Q235B : limite d'élasticité ≥235 MPa, résistance à la traction 375–500 MPa

Q355B : limite d'élasticité ≥355 MPa, résistance à la traction 470–630 MPa

2. Coefficient de dilatation linéaire : 1,2 × 10⁻⁵/°C

II. Sections communes (mm) + Poids théorique

Épaisseur de paroi de panne standard : 2,0/2,5/3,0 mm ; Robuste/épais : 3,0 à 4,0 mm

III. Spécifications anticorrosion

1. Galvanisation à chaud : Couche de zinc intérieure ≥80 μm ; Zones côtières/usines chimiques ≥120 μm

2. Peinture anticorrosion : épaisseur totale du film (apprêt époxy + couche de finition) ≥80 μm

IV. Spécifications des accessoires

1. Tirants : φ12, φ14 (acier rond Q235 ; galvanisé à chaud avec extrémités filetées)

2. Tiges d'affaissement : tuyau soudé Φ32 × 2,0

3. Renforts d'avant-toit : acier d'angle L40 × 4, L50 × 5

4. Connexions : taquets de panne (plaque d'acier de 3,0 à 5,0 mm), boulons (M12/M14/M16)

V. Sélection et candidature

1. Murs standards/petits auvents : 60×60×2,0, 80×40×2,0

2. Toits d'usine standard : 80 × 80, 100 × 50 × 2,0–2,5

3. Zones côtières à vent fort / Charpente de toit robuste : sections de 100 × 100 mm ou 120 × 60 × 2,5–3,0 mm (acier Q355B avec galvanisation robuste).

VI. Caractéristiques structurelles

Les pannes carrées en tubes d'acier creux présentent une section transversale creuse fermée, offrant une résistance à la torsion bien supérieure à celle des sections en C, des sections en Z ou des profilés en acier ; pour les portées petites à moyennes, cela permet de réduire le nombre de tiges d'affaissement et de genouillères nécessaires.