Оба луча на первый взгляд похожи. Оба имеют два фланца и перемычку, проходящую между ними. Но форма соединения перемычки с полкой меняет то, как каждая балка несет нагрузку, сколько она весит и где ее используют строители.
Сама по себе геометрия не решает, какой луч победит. Размер балки, марка стали и путь нагрузки в вашей конструкции — все это играет роль. Это руководство раскрывает реальные различия и помогает вам подобрать правильный раздел для вашего проекта.
Что такое стальная двутавровая балка?
Балка H имеет две параллельные полки, соединенные прямой перемычкой, образующие форму, близкую к букве H. Полки сохраняют постоянную толщину от края до края, что придает сечению широкое и ровное поперечное-сечение.
Эта геометрия выталкивает больше материала к внешним краям секции. Такое размещение повышает устойчивость балки к изгибу как по ее главной, так и по второстепенной осям, поэтому строители используют двутавровые балки как колонны, так и балки. Подробную информацию о размерах и классах см. в нашем руководстве по двутавровым балкам.
Что такое I Beam?
Двутавровая балка также имеет две полки и стенку, но полки сужаются от стенки наружу, и стенка становится уже по отношению к ширине полки. В более старых стандартах двутавровых балок, таких как американские S-формы, используется этот конический профиль. Новые широкие-секции полок стирают грань между двутавровыми и двутавровыми балками, что является частым источником путаницы.
I-балки охватывают несколько отдельных семейств, включая S-формы, W-формы и универсальные балки, каждая из которых имеет свой собственный размер и систему оценок. Именно этот диапазон является одной из причин, по которым покупатели путают эти два раздела, когда пишут спецификацию.
H Beam против I Beam: каковы реальные различия?
Сравните две секции рядом, и вы увидите, что различия проявляются в семи областях: поперечном-сечении, прочности, весе, пролете, устойчивости, изготовлении и способе соединения каждой из остальных частей конструкции.
Поперечное-сечение
H-балка имеет широкое сбалансированное поперечное сечение-, похожее на букву "H". Его фланцы обычно широкие и имеют параллельные внутреннюю и внешнюю поверхности. Широкие фланцы придают секции более квадратную и прочную форму.
Двутавровая-балка имеет более узкое и высокое поперечное сечение-, похожее на букву "I". Его полки обычно уже, чем глубина сечения. Некоторые двутавровые балки также имеют конические внутренние поверхности полок, что придает сечению более угловатую форму.
Производительность нагрузки
Ни один луч не выигрывает в каждом случае. Двутавровые балки несут большую нагрузку на единицу стали, когда нагрузка действует в нескольких направлениях, поскольку их широкие полки сопротивляются изгибу по обеим осям. Двутавровые балки работают лучше всего, когда нагрузка движется в одном направлении по одному предсказуемому пролету.
Масса
При той же глубине двутавровые балки весят больше, поскольку их полки удерживают больше стали по более широкому профилю. В двутавровых балках используется меньше материала для пролетов, которым требуется прочность только в одном направлении, что делает балку легче при ее длине.
Возможности диапазона
H-балки имеют более длинные пролеты, чем двутавровые, часто до 100 метров в больших конструкциях, таких как мосты и промышленные конструкции. Двутавровые балки лучше всего работают на более коротких пролетах, в диапазоне от 10 до 30 метров, где нагрузка распространяется в одном направлении.
Разрыв возникает из того же источника, что и разница в силе. Широкая полка и толстая стенка двутавровой балки противостоят изгибу на большей длине без опоры, в то время как двутавровая балка нуждается в более близких точках опоры, чтобы избежать чрезмерного прогиба.
Стабильность и коробление
Широкие полки придают двутавровым балкам большую устойчивость к поперечному-прогибанию при кручении, что является преимуществом для колонн и балок-колонн, которые одновременно воспринимают осевую силу и изгибающий момент. Двутавровые балки с более узкими полками могут сохранять ту же устойчивость с правой боковой связью, но им требуется меньшее расстояние между связями, чтобы соответствовать сопротивлению двутавровой балки кручению и боковому раскосу.
Изготовление Процесс
Плоские параллельные фланцы позволяют цехам резать, сверлить и сваривать двутавровые балки с помощью стандартного инструмента и без дополнительной подготовки. Для фланцев конической двутавровой балки потребуются уплотнительные пластины или специальные фитинги, прежде чем производитель сможет подобрать такую же плоскую соединительную поверхность.
Соединения Методы
H-балки допускают болтовые или сварные соединения на обеих сторонах фланцев без особых изменений, что подходит для создания каркаса с нескольких направлений. Двутавровым балкам с коническими фланцами необходима плоская опорная поверхность для болтового соединения заподлицо.
| Измерение | H-луч | Я излучаю |
|---|---|---|
| Поперечное-сечение | Широкий, квадратный, сбалансированный профиль с параллельными гранями фланцев. | Более узкий и высокий профиль, часто с коническими фланцами. |
| Прочность и грузоподъемность | Выдерживает большую нагрузку при разнонаправленном-сгибании. | Лучше всего работает при однонаправленных-предсказуемых нагрузках. |
| Масса | Тяжелее при той же глубине | Легче при той же глубине |
| Возможности диапазона | Более длинные пролеты, примерно до 100 метров. | Более короткие пролеты, примерно от 10 до 30 метров. |
| Стабильность и коробление | Повышенное сопротивление боковому-скручиванию | Требуется меньшее расстояние между распорками для обеспечения эквивалентной устойчивости. |
| Процесс изготовления | Плоские фланцы не требуют дополнительной подготовки к резке, сверлению и сварке. | Для конических фланцев могут потребоваться уплотнительные пластины или специальные фитинги. |
| Соединения | Привинчены болтами или приварены с обеих сторон фланца без особых изменений. | Требуется плоская опорная поверхность для болтового соединения заподлицо. |
H-балка против I-балки для стальных зданий
Вздания со стальным каркасом, H-балки предназначены для работы с колоннами и любыми элементами, которые несут нагрузку более чем в одном направлении, например балками, поддерживающими тяжелое оборудование, или широкими пролетами перекрытий. Их сбалансированное поперечное сечение-выдерживает изгиб и коробление под действием комбинированных нагрузок.
Двутавровые балки подходят для простого каркаса крыши и перекрытия, где пролет проходит в одном направлении, а нагрузка остается предсказуемой. Во многих складских и промышленных конструкциях сочетаются оба варианта: H-балки на колоннах, двутавровые балки или W-профили в пролетах.
H-образная или двутавровая балка: какой выбрать?
Правильный выбор зависит от того, как нагрузка перемещается через вашу конструкцию, а не от того, какая балка на бумаге звучит сильнее.
Когда использовать двутавровые балки в стальных зданиях
Выбирайте двутавровую балку для колонн, для элементов, несущих нагрузку с двух направлений, или для пролетов, где боковая устойчивость имеет такое же значение, как и вертикальная прочность. По этой причине тяжелые промышленные каркасы и многоэтажные здания-по умолчанию используют двутавровые балки.
Когда двутавровые балки — правильный выбор
Двутавровая балка подходит для простых-пролетов в одном направлении, для более легкого каркаса пола и крыши, а также для проектов, где вес имеет большее значение, чем сопротивление поперечной-осевой нагрузке. Стандартный металлические складские здания балки крыши попадают в эту категорию.
Что насчет стоимости?
Размер и вес секции являются основными факторами, определяющими стоимость. Более легкая секция двутавровой балки может стоить меньше по длине, чем двутавровая балка аналогичного размера, но реальная стоимость зависит от конкретной секции, которую требуют ваши требования к нагрузке и устойчивости. Если путь нагрузки требует стабильности, которую обеспечивает двутавровая балка, меньшая и более дешевая секция двутавровой балки не будет соответствовать этому требованию, каким бы ни был ценовой разрыв.
Что следует проверить перед заказом?
Прежде чем разместить заказ, сверьте размеры секции с вашими структурными чертежами, проверьтемарка стали противстандарт проектирования вашего проекта (ASTM, EN или GB) и подтвердите детали соединения, которые планирует использовать ваш производитель. Несоответствие в любой из этих трех областей приводит к большинству задержек на-сайте.
H Beam против I Beam: часто задаваемые вопросы
Является ли двутавровая балка прочнее двутавровой?
Ни один луч не выигрывает по всем показателям. H-балки лучше сопротивляются изгибу и короблению по обеим осям. Двутавровые балки могут соответствовать или превосходить прочность двутавровых балок при нагрузке в одном-направлении при меньшем весе.
Что лучше для стальных колонн здания: двутавровая или двутавровая балка?
Н-балки. Их широкие фланцы противостоят короблению под действием комбинированных изгибающих и осевых нагрузок, которые несет колонна.
Двутавровая балка дешевле двутавровой?
Да, на единицу длины, поскольку для балок I используется меньше стали при той же глубине. Но стоимость должна соответствовать структурным требованиям, а не наоборот.
Можно ли использовать двутавровую балку для склада стали?
Да, для прогонов крыши и балок перекрытия, пролет которых проходит в одном направлении. Колонны и балки, которые несут тяжелые переносимые нагрузки, требуют двутавровой балки.
Разница между секциями двутавровой и двутавровой балки сводится к пути нагрузки, пролету и потребностям в соединении, а не к тому, какая форма выглядит сильнее на бумаге. Подтвердите направление нагрузки, сравните пролет с вашей конструкцией и проверьте детали соединения, прежде чем заказывать любую секцию.
В ЦНСС, мы работаем над выбором этой секции вместе с нашими клиентами, от пути нагрузки до подгонки соединения, поэтому поступившая балка соответствует тому, что действительно нужно проекту. Если вы сравниваете двутавровую балку с двутавровой балкой для текущей сборки, поделитесь информацией о своем пролете и нагрузке, и мы поможем выбрать правильное сечение.
