I-Beam против H-Beam: какое решение из конструкционной стали подходит для вашего проекта?

Вы слышите противоречивые советы о том,H-балкиИлиI-балкиЛучше для вашего текущего тендера? Это происходит часто, и, хотя поиск достоверной информации разочаровывает, выбор неправильного профиля может привести к дорогостоящимСтруктурные отказы. Я буду использовать свой опыт работы в отрасли, чтобы прояснить эти различия для вас. Основное различие в сравнении i-луча и h-луча заключается в их форме иГрузоподъемность. H-балка имеет более широкие параллельные фланцы и поддерживает массивные вертикальные нагрузки, что делает ее идеальной для колонн. I-луч имеет конические фланцы и легче, что делает его идеальным для сопротивления изгибу в горизонтальных пролетах.

Многие менеджеры по закупкам, с которыми я разговариваю, думают, что эти два луча взаимозаменяемы, но это не так. Смешивание их может вызвать задержки в ваших проектах EPC и отказ от инженеров сайта. Давайте перестанем гадать и начнем анализировать реальные технические детали ниже, чтобы вы могли сделать правильную покупку.

Каковы физические и производственные различия между этими балками?

Вы можете посмотреть на чертеж и увидеть два луча, которые кажутся почти идентичными, что является общим разочарованием для покупателей. Если вы заказываете неправильную спецификацию, ваша команда изготовления столкнется с серьезными проблемами сварки и установки во время установки. Физически H-балка выглядит как квадрат с параллельными фланцами, в то время как I-балка выше, чем широкая с коническими фланцами. Производство также отличается; H-балки часто строятся (свариваются), что позволяет использовать нестандартные размеры, тогда как I-балки обычно горячекатаные из одного куска стали для стандартной эффективности.

Чтобы по-настоящему освоить дискуссию о двутавровой балке против двутавровой балки, вы должны внимательно посмотреть на поперечное сечение. Вертикальное сечение мы называем «паутиной», а горизонтальные-«фланцами». В I-балке фланцы короткие и сужаются по краям. Это создает наклон около 1:6. Эта конструкция отлично подходит для определенных соединений, но затрудняет скрепление болтами без специальных конических шайб. Поскольку двутавровые балки, как правило, фрезеруются или прокатываются из одного цельного куска металла, их размеры фиксируются производительностью стана. Вы покупаете то, что производит мельница. С другой стороны, Н-луч-зверь другой природы. Фланцы намного шире, а поверхности параллельны. Там нет конуса. Это значительно упрощает сварку и скрепку болтами для ваших бригад на объекте, что экономит время. Фуртерморе, потому что мы часто изготовляем Х-лучи путем сваривать 3 отдельных плиты совместно, мы можем подгонятьТолщина полотнаИ ширина фланца к вашим точным инженерным требованиям. Эта гибкость, почему мы в Centerway Steel часто рекомендуем H-балки для сложных промышленных кластеров, где стандартные размеры проката просто не соответствуют законопроекту. Паутина H-луча также намного толще, что подводит нас к следующей критической точке относительно прочности.

Как сравнивают возможности нагрузки и расстояния между пролетами?

Инженеры постоянно беспокоятся о изгибах и скручивании при расчете нагрузок для высотных конструкций или тяжелых промышленных предприятий. Если вы выберете луч, который является слишком легким, вся целостность вашего здания или моста находится под угрозой. H-балки являются явным победителем для тяжелых грузов и колонн, потому что их толстые полотна сопротивляются изгибу и скручиванию. Двутавровые балки легче и лучше всего подходят для более коротких пролетов (33-100 футов), где экономия веса является приоритетом. Для пролетов до 330 футов вам почти всегда понадобится сила H-балки.

Когда мы обсуждаем силу, мы должны говорить о распределении. I-луч выше, чем широкий. Он предназначен для принятия больших нагрузок на своей вертикальной оси (гравитация), но он слаб против скручивающих сил (кручение). Если вы используете двутавровую балку в качестве автономной колонны, она может застегнуться, если нагрузка сместится или ветер ударит ее сбоку. Однако, поскольку он легче, он создает меньшую нагрузку на остальную часть конструкции при горизонтальном использовании в качестве балки пола. Это экономически эффективно для пролетов от 10 до 30 метров. H-балки тяжелее, но этот вес обеспечивает вам безопасность. Более широкие фланцы и более толстая паутина обеспечивают лучшее распределение стали. Это приводит к более высокому «моменту инерции» в боковом направлении. Проще говоря, H-луч борется с изгибом в любом направлении намного лучше, чем I-луч. Это делает двутавровые балки стандартом для колонн в небоскребах, платформах на нефтяных вышках и тяжелых промышленных сваях. Вот краткая справочная таблица, которую я создал, чтобы помочь вам визуализировать компромиссы:

Особенность	I-Beam (стандартный)	H-луч (широкий фланец)
Форма	Более высокие, чем широкие, конические фланцы	Квадратно-подобные, параллельные фланцы
Толщина паутины	Разбавитель	Толще
Основное использование	Горизонтальные балки (сопротивление изгибу)	Вертикальные колонны (сжатие/вытяжка)
Возможности пяди	От короткого до среднего (33-100 футов)	Длинный (до 330 футов)
Способ изготовления	Обычно свернутый (одна штука)	Часто застраивается (сварено 3 шт.)
Коэффициент затрат	Меньше на метр (меньший вес)	Выше на метр (более тяжелый вес)

Какой луч вы должны выбрать для вашего конкретного применения?

Бюджетные ограничения часто сталкиваются с требованиями безопасности, оставляя вас в трудном положении как покупателя или менеджера проекта. Вы не хотите переплачивать за сталь, которая вам не нужна, но вы не можете пойти на компромисс по безопасности для вашего конечного пользователя. Используйте двутавровые балки для более легких коммерческих рам, лифтовых шахт и грузовых кроватей, где пространство и вес ограничены. Выбирайте двутавровые балки для мостов, морских платформ, небоскребов и массивных промышленных комплексов, где конструкция должна выдерживать экстремальное давление. Выбор зависит от того, нужна ли вам балка или колонна. За свои 18 лет работы с глобальными партнерами в строительной отрасли я видел, как решение о двутавровой балке влияет на прибыль. Если вы строите мезонин на складе или раму для прицепа, двутавровая балка-ваш друг. Он эффективен и экологичен, потому что использует меньше стали. Он также отлично подходит для шахт лифтов и подъемных гусениц, потому что конический фланец идеально подходит для определенных профилей колес. Использование I-балок здесь сводит к минимуму мертвый вес на фундаменте. Однако, если ваш проект включает в себя нефтегазовый сектор-как и многие клиенты Centerway Steel, такие как Aramco или CNPC-вы, вероятно, смотрите на двутавровые балки. Мы используем их для баз тяжелой техники, морских платформ и основных опорных колонн. Например, мост должен поддерживать транспортные нагрузки на большие расстояния. Н-луч распределяет этот вес равномерно. Если вы попытаетесь использовать двутавровые балки для пролета 300 футов, вам нужно будет сварить несколько блоков вместе или использовать в три раза больше балок. Это увеличивает затраты на рабочую силу и вводит больше точек отказа. Всегда соответствуйте лучу к силе она должна сопротивляться: Я-лучи для гнуть эффективности, Х-лучи дляСжатиеИ прочность на сдвиг.

Заключение

Понимание разницы в луча i и луча h экономит деньги и обеспечивает безопасность. I-балки легкие и отлично подходят для горизонтальных пролетов; H-балки тяжелые и необходимы для вертикальных колонн.