تیر فولادی سازه ای H یک بخش فولادی نورد گرم یا جوش داده شده با پروفیل H شکل است که توسط دو فلنج عریض موازی متصل به یک شبکه عمودی تشکیل شده است. فلنج های پهن آن بارها را به صورت جانبی توزیع می کند و در دو محور در برابر کمانش مقاومت می کند، به همین دلیل است که بخش پیش فرض ستون های ساختمان فولادی، قاب های اولیه و تیرهای صنعتی سنگین است. مشخص کردن یکی در عمل به معنای دادن چهار بعد بر حسب میلی متر، یک عیار فولاد، یک استاندارد و یک وزن نظری در هر متر است.
تیر فولادی سازه ای H چیست؟
یک تیر فولادی سازه ای H یک عضو پروفیل باز است که سطح مقطع آن شبیه حرف بزرگ H است. عنصر عمودی تار و دو عنصر افقی فلنج هستند. تیرهای H به صورت یکپارچه به صورت گرم نورد شده و یا با جوش دادن سه صفحه فولادی به یکدیگر ساخته می شوند. هندسه تعیین کننده عرض فلنج است که تقریباً برابر با ارتفاع مقطع است و به عضو در هر دو محور قوی و ضعیف سختی بالایی می دهد.
ویژگی های کلیدی تیر H سازه ای:
- سطوح فلنج موازی اتصالات پیچ و مهره ای و جوشکاری را در مقایسه با مقاطع مخروطی I ساده می کند.
- فلنج های عریض پایداری جانبی را فراهم می کنند و طول کمانش موثر ستون ها را کاهش می دهند.
- مقطع متقارن تحت فشار، خمش و بارگذاری محوری به اضافه لنگر ترکیبی کارآمد است.
- تیرهای استاندارد متریک H از حدود 100 میلی متر تا 1000 میلی متر ارتفاع مقطع متغیر است.
پرتو H در مقابل من پرتو می کنم: تفاوت های کلیدی و نحوه انتخاب
سریع‌ترین راه برای تشخیص دو بخش از هم، فلنج است: یک پرتو H دارای فلنج‌های موازی گسترده است، در حالی که تیر I دارای فلنج‌های باریک‌تر با سطح داخلی مخروطی است. این هندسه نحوه حمل بار را کنترل می کند.
| اموال | H Beam | I Beam |
|---|---|---|
| شکل فلنج | عریض و موازی | صورت درونی باریک تر و باریک تر |
| شکل مقطع | H | I |
| ارتفاع بخش در مقابل عرض | مقادیر مشابه | ارتفاع بسیار بزرگتر از عرض |
| جهت بار اولیه | دو جهته | یک طرفه |
| نقش عضو معمولی | ستون ها، تیرهای انتقال | تیرهای کف، پرلین |
| تولید | نورد یا جوش داده شده | نورد گرم |
هنگامی که عضو باید در دو جهت در برابر لنگر یا فشار مقاومت کند، مانند ستون ساختمان یا تیر انتقال زیر دیوار سنگین، از تیر H استفاده کنید. از تیر I برای دهانه ساده ای استفاده کنید که عمدتاً در یک جهت خم می شود، مانند تیر کف یا یک عضو متقاطع پل، که در آن وزن سبک تر هزینه را کاهش می دهد. برای کاربردهای ستون، یک تیر H معمولاً به فولاد کمتری نسبت به تیر I با ظرفیت برابر نیاز دارد، که آن را به انتخاب اقتصادی‌تر تبدیل می‌کند.
نحوه خواندن تعیین اندازه پرتو H
یک نام متریک تیر H چهار بعد را فهرست می‌کند: ارتفاع مقطع بر حسب عرض فلنج، ضخامت تار بر حسب ضخامت فلنج، همه به میلی‌متر. H 300 × 300 × 10 × 15 به معنای یک بخش به ارتفاع 300 میلی متر با فلنج های عرض 300 میلی متر، یک شبکه 10 میلی متری و یک فلنج 15 میلی متری است. هنگام مقایسه مقاطع، ابتدا ضخامت و عرض فلنج را بررسی کنید زیرا آنها بر بیشتر ظرفیت خمشی حاکم هستند. ضخامت شبکه ظرفیت برشی و مقاومت کمانشی موضعی را کنترل می کند.
جدول مرجع اندازه و وزن پرتو H
وزن تئوری سطح مقطع بر حسب متر مربع ضرب در چگالی فولاد سازه 7850 کیلوگرم بر مترمربع است. تحمل آسیاب باعث تغییرات کوچک می شود، بنابراین مقادیر زیر را به عنوان یک مرجع طراحی اولیه در نظر بگیرید.
| تعیین (میلی متر) | ارتفاع بخش (میلی متر) | عرض فلنج (میلی متر) | ضخامت وب (میلی متر) | ضخامت فلنج (میلی متر) | وزن (کیلوگرم بر متر) |
|---|---|---|---|---|---|
| H 100 × 100 × 6 × 8 | 100 | 100 | 6 | 8 | 17.2 |
| H 150 × 150 × 7 × 10 | 150 | 150 | 7 | 10 | 31.1 |
| H 200 × 200 × 8 × 12 | 200 | 200 | 8 | 12 | 49.9 |
| H 300 × 300 × 10 × 15 | 300 | 300 | 10 | 15 | 94.0 |
| H 400 × 400 × 13 × 21 | 400 | 400 | 13 | 21 | 172.0 |
| H 500 × 200 × 10 × 16 | 500 | 200 | 10 | 16 | 89.6 |
| H 600 × 200 × 11 × 17 | 600 | 200 | 11 | 17 | 106.0 |
استانداردهای رایج و نمرات فولادی برای تیرهای H
تیرهای H تحت استانداردهای منطقه ای مختلف تولید می شوند، بنابراین استاندارد را با کد طراحی مورد استفاده در محل نصب مطابقت دهید.
| منطقه | استاندارد | نمرات مشترک | یادداشت ها |
|---|---|---|---|
| اروپا | EN 10025 | S235JR، S275JR، S355JR | S355JR پیش فرض برای سازه های فولادی جوش داده شده است |
| ایالات متحده آمریکا | ASTM A992 / A572 | Gr.50 | A992 اشکال با فلنج پهن را پوشش می دهد |
| چین | GB/T 11263 | Q235B، Q355B | HW مناسب ستون ها. HM مناسب تیرها; HN مناسب فریم های سبک است |
| ژاپن | JIS G3101 | SS400، SM490A | SS400 درجه ساختاری عمومی است |
الزامات انرژی ضربه ای را برای مناطق سردسیر تأیید کنید و بررسی کنید که آیا گواهی آسیاب به آخرین نسخه استاندارد صادر شده است یا خیر. یک ریسک رایج خرید این است که فرض کنیم شیمی یکسان از آسیاب‌های مختلف یکسان عمل می‌کند، بنابراین همیشه به یک گواهی آزمایشی با استحکام تسلیم، مقاومت کششی، ازدیاد طول و ارزش ضربه نیاز دارید.
کاربردهای پرتو H بر اساس محدوده اندازه
محدوده عملی اندازه های پرتو H مستقیماً به مقیاس ساختمان نگاشت می شود.
H 100 تا H 200
در این محدوده، تیرهای H در طبقات نیم طبقه، قاب های فولادی کم ارتفاع، ریسمان های راه پله، تکیه گاه ماشین آلات و سازه های مسکونی پیش ساخته ظاهر می شوند. وزن سبک آنها هزینه حمل و نقل و جابجایی جرثقیل را پایین نگه می دارد.
H 250 تا H 400
این محدوده برای ساختمان‌های صنعتی یک طبقه است: ستون‌ها و تیرهای اولیه، تیرهای باند جرثقیل، تیرهای متقاطع پل و سکوهای کارخانه.
H 400 تا H 600 و بالاتر
مقاطع سنگین در این طبقه ستون های ساختمان های بلند، قاب های اصلی کارگاه های فولادی، سالن های توربین و قاب های بزرگ پورتال را تشکیل می دهند. آنها همچنین در تجهیزات بندری و دکل های انتقال مشخص شده اند.
تیرهای نورد شده در مقابل H ساخته شده و ملاحظات جوشکاری
تیرهای نورد گرم H زمانی مقرون به صرفه هستند که اندازه مورد نیاز در برنامه تولید استاندارد کارخانه قرار گیرد. هنگامی که یک پروژه به عمق غیر استاندارد، عیار فولاد بالاتر مانند S460 یا Q460 یا نسبت خاص شبکه به فلنج نیاز دارد، سازندگان از یک تیر H ساخته شده استفاده می کنند: سه صفحه که با دو جوش فیله طولی پیوسته به هم جوش داده شده اند.
از آنجایی که این جوش ها طول پرتو کامل را اجرا می کنند، سرعت جوش و قوام هم هزینه و هم اعوجاج را به همراه دارد. جوشکاری زیرپودری روش ترجیحی است و سازندگان سازه های فلزی بزرگ به طور فزاینده ای به جوشکاری خودکار روی می آورند برای این درزهای طولانی یک دستگاه جوشکاری ستون و بوم SAW یک قوس و سرعت حرکت ثابت را حفظ می کند، که در مقایسه با جوش دستی، کار مجدد را کاهش می دهد.
SAW Column & Boom Manufacturers, Company Wuxi WeldNice Heavy Industry Technology Co., Ltd تولید کنندگان و شرکتی از تولید کنندگان ستون و بوم SAW در چین است که از سفارشی سازی پشتیبانی می کند. مشاهده محصول → پوزیشنر جوش معمولی 10 تنی برای مونتاژ تیر سازه و جوشکاری چسبناک 
تامین کنندگان موقعیت جوش معمولی 10T، کارخانه OEM/ODM - Wuxi WeldNice H Wuxi WeldNice Heavy Industry Technology Co., Ltd تامین کننده موقعیت جوش معمولی 10T چین و کارخانه OEM/ODM، The 10T Conv... مشاهده محصول → برای اعضای کوتاهتر، سفت کننده ها و صفحات پایه، الف سازنده تجهیزات جوشکاری با تجربه ساخت پرتو H می‌تواند هر مفصل را در موقعیت پایین دست قرار دهد و سرعت رسوب و شکل مهره را بهبود بخشد. یک تیر H ساخته شده که به درستی جوش داده شده است مانند یک بخش نورد در اکثر کاربردهای سازه ای عمل می کند، مشروط بر اینکه اندازه جوش ها برای انتقال بار کامل باشد و با بازرسی غیر مخرب تأیید شود.
نحوه انتخاب اندازه پرتو H مناسب
انتخاب را با پاکت بار شروع کنید، نه با حدس زدن اندازه. کد طراحی را در منطقه خود اعمال کنید، سپس این مراحل را دنبال کنید:
- تمام بارهای مرده، زنده، باد و لرزه ای وارد بر عضو را فهرست کنید.
- طول بدون پشتیبانی و شرایط مهاربندی برای هر محور را تعیین کنید.
- مدول مقطع و ممان اینرسی مورد نیاز برای اعضای خمشی، یا مساحت ناخالص و شعاع چرخش لازم برای اعضای فشاری را محاسبه کنید.
- جدول اندازه استاندارد را وارد کنید و کوچکترین بخش را انتخاب کنید که محدودیت های مقاومت، انحراف و کمانش محلی را برآورده می کند.
- بخش انتخاب شده را در برابر بررسی‌های ترکیبی محوری و خمشی بررسی کنید.
- ضخامت شبکه و فلنج را برای جزئیات اتصال، به ویژه برای اتصالات صفحه انتهایی یا لحظه ای بررسی کنید.
- اگر قصد دارید بخش نورد شده را با قسمت داخلی جایگزین کنید، در دسترس بودن صفحه و الزامات جوشکاری را تأیید کنید.
یک خطای رایج منبع یابی سفارش بخش سنگین‌تر از حد نیاز است زیرا بزرگتر احساس امنیت بیشتری می‌کند. یک تیر سنگین تر بار مرده، هزینه فونداسیون و بودجه فولاد را افزایش می دهد و حتی می تواند به دلیل وزن خود انحراف را افزایش دهد. خرید را بر اساس خروجی محاسبه قرار دهید، نه بر اساس شهود بصری.
سوالات متداول
در اینجا پاسخ به سؤالاتی است که مهندسان و خریداران فولاد اغلب در مورد تیرهای H سازه می پرسند.
تفاوت اصلی بین پرتو H و پرتو I چیست؟
تفاوت اصلی هندسه فلنج است. یک پرتو H دارای فلنج‌های موازی گسترده است که به آن سختی بیشتری در مورد محور ضعیف می‌دهد، در حالی که تیر I دارای فلنج‌های مخروطی باریک‌تر است و عمدتاً برای خمش یک طرفه طراحی شده است. یک پرتو H را برای ستون ها و اتصالات لحظه ای دو طرفه انتخاب کنید. یک تیر I را برای دهانه های کف و سقف ساده انتخاب کنید.
یک تیر فولادی سازه ای H چقدر وزن را می تواند تحمل کند؟
ظرفیت بار بستگی به ابعاد مقطع، طول دهانه یا ستون، درجه فولاد، شرایط پشتیبانی و مهاربندی جانبی دارد. یک ستون H 300 × 300 × 10 × 15 می تواند صدها کیلونیوتون را در شرایط عادی ساختمان حمل کند، اما رقم دقیق باید از بررسی کمانش بدست آید. همیشه به جای تکیه بر یک قاعده کلی، با استاندارد مربوطه محاسبه کنید.
آیا می توان تیرهای فولادی سازه ای H را جوش داد؟
بله. تیرهای نورد گرم H به طور معمول با استفاده از قوس فلزی محافظ، MIG، با هسته شار و جوش قوس زیر آب جوش داده می شوند. از یک فلز پرکننده مطابق با درجه پایه استفاده کنید، الزامات پیش گرمایش را برای فلنج های ضخیم رعایت کنید و از اتصال در شرایط آب و هوایی سرد محافظت کنید.
آیا یک تیر H ساخته شده به اندازه یک تیر نورد گرم قوی است؟
یک تیر H ساخته شده زمانی به استحکام معادلی دست می یابد که درجه های صفحه صحیح باشد، اندازه جوش های فیله طولی برای انتقال بار کامل باشد، و کیفیت جوش با بازرسی تأیید شود. مزیت اصلی بخش ساخته شده آزادی در تعیین ارتفاع غیر استاندارد و ضخامت صفحه بهینه است که آسیاب نورد ارائه نمی دهد.
کدام گرید فولادی را برای سازه در فضای باز سفارش دهم؟
برای سازه های در معرض آب و هوای سرد، درجه ای با چقرمگی ضربه تضمین شده مانند S355J2 یا Q355D انتخاب کنید. برای سازه های داخلی گرم، معمولاً گریدهای سازه استاندارد مانند S235JR یا Q235B کافی است. کدهای طراحی محلی حداقل الزامات حاکم را تعیین می کنند.
توصیه های نهایی
هر تیر H را با نام کامل، استاندارد، درجه فولاد و طول آن مشخص کنید و از تامین کننده بخواهید وزن نظری در هر متر و تلرانس های استاندارد مربوطه را تایید کند. برای مقاطع جوشی غیراستاندارد، از خط تولید مجهز به تجهیزات جوش خودکار برای کنترل گرمای ورودی، صافی و بهره وری استفاده کنید. قانون انتخاب ساده است: بخش را با مسیر بارگذاری مطابقت دهید، با یک محاسبه تأیید کنید، و بر اساس یک استاندارد شناخته شده خرید کنید.
