En la ingeniería de estructuras de acero, el acero en forma de H y el acero en forma de I son dos tipos de componentes de carga muy utilizados, los dos son muy similares en apariencia, pero las propiedades mecánicas y los escenarios aplicables son significativamente diferentes, y muchas personas son propensas a confundir los dos al seleccionar materiales o identificarlos en el sitio de construcción. De hecho, los dos son un poco diferentes en términos de definición, proceso de producción, apariencia y características.
Acero en forma de I
El acero en forma de i, también conocido como acero en forma de I y acero en forma de i, es un acero formado de una sola vez a través del proceso de laminación en caliente, con una sección transversal en forma de "i" (o "i"), que consta de una banda (parte vertical central) y una brida superior e inferior (parte horizontal en ambos lados), perteneciente al "acero en forma ordinaria laminados en caliente".
Sus características de sección transversal son las siguientes:
(1) el ancho del borde es menor que la altura de la banda, y el espesor del borde se adelgaza gradualmente de la raíz (en la conexión con la banda) al borde en forma de "cuña", es decir, hay una cabeza grande y pequeña;
(2) el espesor de la banda es delgado, el momento de inercia de la sección general se concentra cerca de la banda, y la contribución de la brida a la rigidez de la sección es limitada;
(3) el proceso de producción es único (solo laminado en caliente), las especificaciones están limitadas por las normas nacionales y el tamaño de la sección no se puede ajustar con flexibilidad.
El acero en forma de I es adecuado para componentes de vigas de envergadura pequeña y mediana, cargas ligeras y medianas, como vigas de nivel de edificio, vigas de grúas de pequeñas fábricas, o como componentes de soporte, debido a su débil estabilidad de sección y solo puede ser forzado en una sola dirección perpendicular a la brida, no debe usarse solo como columnas pesadas.
Acero en forma de H
El acero en forma de H es un acero en forma de "h" con una sección transversal, que se divide en dos categorías: acero en forma de H laminado en caliente y acero en forma de H soldado.
El acero en forma de H es adecuado para estructuras de gran envergadura y carga pesada, como la columna / viga del marco principal de la planta, la viga principal del puente y la columna de carga de la estructura de acero de alta capa, que tiene propiedades de flexión y torsión, y es el "componente principal" de la estructura de acero pesado moderna.
El acero en forma de H se divide en acero en forma de H laminado en caliente vs acero en forma de H soldado de acuerdo con el proceso de producción.
categoría
Proceso de producción
ventaja
Desventaja
Escenarios de aplicación
Acero en forma de H laminado en caliente
Después de calentar el billete, se lamina y forma a través de un molino especial, sin soldadura posterior.
Buena integridad de la sección transversal, propiedades mecánicas uniformes y alta precisión
Las especificaciones están limitadas por la norma nacional y no se pueden personalizar secciones súper grandes y especiales.
Estructuras pesadas convencionales (como columnas de planta, vigas principales de planta)
Soldadura de acero en forma de H
Después de cortar y cortar la placa de acero (banda + placa de borde), se solda en una sección transversal en forma de "h" a través de soldadura por arco sumergido y otros procesos.
El tamaño de la sección se puede personalizar (ancho de la brida, espesor de la banda flexible)
La calidad de la soldadura debe controlarse estrictamente (evitar nódulos de soldadura, grietas)
Puentes de gran envergadura, columnas súper altas, componentes de carga especial
De acuerdo con GB / t11263 - 2017 "acero en forma de H laminado en caliente y parte del acero en forma de t", el acero en forma de H laminado en caliente se puede dividir en cuatro categorías según "la proporción de la altura de la banda (h) con el ancho de la brida (b)" y "uso de sección", a saber: hw, hm, hn, ht.
(1) tipo HW (acero en forma de H de ala ancha)
Altura ◆ anchura de la brida, es decir, la altura de la sección es básicamente la misma que la anchura de la brida, como hw200 × 200, la altura es de 200 mm y la anchura de la brida es de 200 mm. se caracteriza por una sección corta y gruesa, una fuerte resistencia a la compresión axial y un momento de inercia cercano en direcciones horizontales y verticales.
Es adecuado para columnas estructurales pesadas (como columnas de acero de planta, columnas de soporte) y componentes de compresión axial.
(2) tipo HM (acero en forma de H en la brida media)
HEIGHT (altura) > ancho (ancho del borde), pero la diferencia es menor (por ejemplo, hm250 × 175, altura 250 mm, ancho del borde 175 mm). Se caracteriza por tener en cuenta la resistencia a la flexión y la torsión, y el rendimiento de la sección transversal es equilibrado.
Escenario aplicable: vigas o columnas con carga mediana (como vigas / columnas de marco de acero de varias capas, vigas de grúas medianas).
(3) tipo hn (acero H de borde estrecho de narrow)
Altura > > anchura de la brida, es decir, la sección transversal es alta y estrecha (por ejemplo, hn300 × 150, la altura es de 300 mm y la anchura de la brida es de 150 mm). Se caracteriza por una resistencia sobresaliente a la flexión, una resistencia débil a la torsión, materiales concentrados en redes y alerones estrechos, adaptados a las necesidades de fuerza de la viga.
Se aplica a los componentes de vigas de gran envergadura (como la viga principal de la planta, la viga del marco del piso y la viga de la plataforma).
(4) tipo HT (acero Thin Thin Thin Thin Thin Thin h)
Paredes delgadas, es decir, el espesor de la banda y la brida es delgado (por ejemplo, ht150 × 75 × 3 × 5, el espesor es de solo 3 - 5 mm). Se caracteriza por un peso ligero y una alta tasa de utilización de la sección transversal, pero una baja capacidad de carga, por lo que es necesario evitar la inestabilidad local.
Adecuado para estructuras de acero ligeras (como fábricas ligeras, casas de paneles móviles, estructuras de acero decorativas).
Muchas personas piensan erróneamente que "el acero en forma de I es un acero en forma de H de especificaciones pequeñas", pero en realidad hay diferencias esenciales entre los dos en términos de diseño de sección transversal y propiedades mecánicas.
Resumen de una frase: el acero en forma de I tiene poca fuerza y es adecuado para vigas de piso de pequeña y mediana envergadura y carga ligera; El acero en forma de H tiene una gran fuerza y es adecuado para la estructura de vigas y columnas de fábricas de gran envergadura y carga pesada; El acero en forma de I solo puede ser sometido a fuerza unidireccional y el acero en forma de H puede ser sometido a fuerza en dos aspectos; En apariencia, las alas de acero en forma de I son grandes y pequeñas, y el acero en forma de H es recto.