Les bigues H-, també conegudes com a bigues d'acer H, són una opció habitual per a les estructures d'edificis d'acer, però no hi ha una secció única que funcioni per a tots els projectes. Una biga utilitzada en un marc de magatzem pot tenir requisits molt diferents d'un que s'utilitza en un hangar d'avions o taller industrial.
L'elecció es redueix a més que les dimensions enumerades en una taula de seccions d'acer. Els requisits de càrrega, l'envergadura, el grau d'acer, l'estàndard de disseny, els detalls de connexió i els requisits de fabricació poden afectar quina secció és adequada. Comprendre aquests factors fa que sigui més fàcil comparar bigues H-i seleccionar una secció que s'adapti al projecte.
Què és un acer H Beam?
Una biga H- consta de dues brides i una xarxa vertical. Les brides resisteixen principalment la flexió, mentre que la banda porta forces de tall i connecta les dues brides.
El disseny en forma d'H-posa més acer allà on és més eficaç per resistir la flexió. Això dóna a la biga una bona resistència i rigidesa sense requerir una gran quantitat d'acer. Com a resultat, les bigues H-poden transportar càrregues pesades de manera eficient mentre mantenen el seu pes relativament baix.
Quines són les propietats de les bigues H-?
El principal avantatge d'una biga en H- és la seva secció transversal- eficient. Amb la mida adequada, ofereix una gran capacitat de càrrega-, una bona rigidesa i un ús eficient del material.
Les propietats comunes del feix H-inclouen:
- Alta resistència a la flexió
- Gran capacitat de càrrega axial
- Bona rigidesa
- Relació eficient-a-pess
- Compatibilitat tant amb connexions cargolades com soldades
- Disponibilitat en diferents mides i graus d'acer
A causa d'això, les bigues H-funcionen com a elements estructurals tant verticals com horitzontals: una columna en un projecte, una bigueta o una biga del sostre al següent. El rendiment d'una secció específica encara depèn de com es produeixi, i aquí és on les seccions laminades en calent i les soldades comencen a diferir.
Quins són els principals tipus de bigues H-?
Les bigues H-es divideixen en dues grans categories segons com es produeixen.
| Biga-H-laminada en calent | Biga H-soldada | |
| Com es fa | Acer escalfat enrotllat en forma | Plaques d'acer tallades i soldades entre si |
| Flexibilitat dimensional | Perfils estàndard, fixos | Profunditat personalitzada, amplada de la brida, gruix de la placa |
| El millor ajust | Vans i càrregues estàndard | -Seccions no estàndard, membres de grans dimensions |
| Cost típic | Normalment més econòmic | Més alt, reflecteix la personalització |
Quan un perfil estàndard compleix els requisits estructurals, les seccions-laminades en calent solen ser l'opció més econòmica. Les seccions soldades costen més, però guanyen aquest cost quan un projecte necessita alguna cosa fora del rang estàndard. Una xarxa més profunda, una brida més ampla o una combinació de gruix inusual sovint no és una cosa que un laminador produeix fora de la prestatgeria.
Les seccions identificades com a -formes en W (brida-ample) són habituals als Estats Units. S'assemblen a una biga H-en secció-transversal, però provenen d'un sistema de designació independent. El nom per si sol no garanteix dimensions o propietats equivalents. Els compradors haurien de comparar l'especificació real, no només el nom de la forma.
Com es fabrica l'acer H Beam?
Les bigues H-es fabriquen principalment mitjançant dos mètodes: laminació en calent i soldadura.
Les bigues H{-laminades en calent comencen com a palanxes d'acer escalfades. Una sèrie de corrons donen forma a les palangres en la secció en forma d'H-i el molí es refreda, redreça, inspecciona i talla les bigues acabades a la longitud requerida.
Les bigues H-soldades comencen a partir de plaques d'acer planes. Els treballadors tallen les plaques a mida, les col·loquen per formar una secció en forma de H-i les solden. A continuació, redrecen, inspeccionen, tallen, perforan i-tracten les bigues a la superfície si és necessari.
El mètode de fabricació adequat depèn de la mida de la secció requerida, el volum de producció, el nivell de personalització i les especificacions del projecte.
Quines mides de bigues H- estan disponibles?
Una especificació completa per a l'acer de bigues H-cobreix més que la profunditat total i l'amplada de la brida. També inclou el gruix de la banda i el gruix de la brida. Aquestes dimensions determinen les propietats reals de la secció.
Els gràfics de mida i pes són un punt de partida útil per a la comparació. Però les mateixes dimensions nominals no sempre signifiquen el mateix en diferents estàndards. Els sistemes GB, ASTM i EN utilitzen mètodes de designació diferents. Una secció que sembla equivalent al paper pot portar diferents dimensions, toleràncies i fins i tot un grau d'acer predeterminat diferent sota cada estàndard. Per a projectes internacionals, val la pena confirmar l'especificació completa. Comproveu les dimensions i el grau junts, en lloc de comparar només les mides nominals.
El pes teòric d'una biga en H-prové principalment de la seva àrea de secció transversal-i de la seva densitat d'acer. El pes real subministrat pot variar lleugerament amb la tolerància de fabricació i l'estàndard regulador.
On s'utilitzen les bigues H-?
Les bigues H-van allà on una estructura necessita un membre que pugui suportar una càrrega important.
Com a columnes, transfereixen càrregues verticals i laterals fins a la base. La seva geometria de la secció-transversal els ofereix una capacitat útil tant contra la compressió axial com contra la flexió quan la secció té la mida adequada.
Com a bigues o bigues, les bigues H-abasten el sostre, el sòl i les càrregues de l'equip per tota l'estructura. També són habituals en estructures de suport de grues-, plataformes i altres suports d'equips industrials.
Enedificis prefabricats d'acer, H-bigues normalment formen el marc principal. Funcionen juntament amb corretges, cinturons, tirants, panells de sostre i sistemes de paret. La secció que necessita un edifici determinat depèn de la seva envergadura, alçada, càrregues, espai de la badia, obertures, equipament i el codi de disseny aplicable.
Com escolliu el feix H-adequat?
Sis passos són més importants a l'hora de seleccionar un feix H-.
Pas 1: Identifiqueu el paper estructural i el patró de força
Esbrineu si l'element és una biga sota flexió, una columna sota compressió, un tirant sota càrrega axial o una correa sota flexió lleugera. Això determina quina sèrie de seccions val la pena tenir en compte.
Pas 2: calculeu les càrregues i les forces
Combineu la càrrega morta, la càrrega viva, el vent, la neu i la càrrega sísmica segons el codi de govern per obtenir el moment de disseny, la cisalla i la força axial que la secció ha de suportar.
Pas 3: feu una selecció preliminar
Estimeu la mida de la secció necessària a partir d'aquestes forces i, a continuació, comproveu una taula de seccions d'acer per trobar un candidat. Aquest pas és només una pantalla aproximada per saber si la secció és prou gran.
Pas 4: verifiqueu la secció
Comproveu la força, després la rigidesa i després l'estabilitat global i local. Si alguna comprovació falla, torneu al pas 3 i trieu una mida més gran.
Pas 5: confirmeu el grau i l'estàndard del material
La norma aplicable estableix el grau de material: GB Q235B o Q355B a la Xina, ASTM A36 o A992 als EUA, EN 10025 S235 o S355 a Europa. El grau estableix la força del disseny, que retroalimenta la mida que ha de ser la secció.
Pas 6: Pesar el cost i la fabricabilitat
Compareu els candidats que transmeten la capacitat de càrrega per kg/m, la facilitat de connexions, les necessitats de galvanització i protecció contra incendis{0}}i el temps de lliurament del molí. Sol·liciteu el més rendible-que aclareixi tots els xecs anteriors.
El feix H-correcte equilibra els sis factors amb les connexions del projecte, el procés de fabricació, el pressupost i el calendari de lliurament.
Preguntes freqüents
Les bigues H- són adequades per a estructures de llarga llum?
Poden ser-ho, però la secció encara s'ha de dimensionar a partir de la llum real, les càrregues, les condicions de suport i els límits de deflexió. No hi ha cap secció única que es qualifica com a "-long-span" per si sola.
Per a què s'utilitza l'acer de bigues H
Les bigues H-s'utilitzen habitualment en aplicacions on la resistència a la flexió i la rigidesa són importants, com ara hangars d'avions, magatzems i altres edificis industrials-de gran extensió.
Quina diferència hi ha entre H-Beam i I-Beam?
La diferència principal és que, pel mateix pes, una biga en H-generalment ofereix una major resistència a la flexió. Això fa que les bigues H-són més adequades per a marcs primaris en estructures de gran-luna, mentre que les bigues I-s'utilitzen sovint per a elements estructurals secundaris.
