Rakenneteräs H-palkki on kuumavalssattu tai hitsattu H-profiilinen teräsprofiili, joka muodostuu kahdesta yhdensuuntaisesta leveästä laipasta, jotka on yhdistetty pystysuoraan uumaan. Sen leveät laipat jakavat kuormat sivusuunnassa ja vastustavat nurjahdusta kahdessa akselissa, minkä vuoksi se on oletusosa teräsrakennuspilareille, perusrungoille ja raskaille teollisuuspalkeille. Käytännössä yhden määrittäminen tarkoittaa neljän mittasuhteen antamista millimetreinä, teräslajin, standardin ja teoreettisen painon antamista metriä kohti.
Mikä on rakenneteräs H-palkki?
Teräksinen H-palkki on avoin profiilikappale, jonka poikkileikkaus muistuttaa isoa kirjainta H. Pystyelementti on uuma ja kaksi vaakasuoraa elementtiä ovat laipat. H-palkit valmistetaan joko kuumavalssattuina yhtenä kappaleena tai rakennetaan hitsaamalla yhteen kolme teräslevyä. Ratkaiseva geometria on laipan leveys, joka on lähes yhtä suuri kuin poikkileikkauksen korkeus ja antaa palkin korkean jäykkyyden sekä vahvalla että heikolla akselilla.
Rakenteellisen H-palkin tärkeimmät ominaisuudet:
- Rinnakkaiset laippapinnat yksinkertaistavat pulttiliitoksia ja hitsausta kartiomaisiin I-profiileihin verrattuna.
- Leveät laipat tarjoavat sivuttaisvakauden ja vähentävät pilarien tehokasta nurjahduspituutta.
- Symmetrinen poikkileikkaus toimii tehokkaasti puristus-, taivutus- ja yhdistetyssä aksiaalisessa plus momenttikuormituksessa.
- Vakiometriset H-palkit vaihtelevat noin 100 mm:stä 1000 mm:iin.
H Säde vs. I Beam: Tärkeimmät erot ja kuinka valita
Nopein tapa erottaa kaksi osaa toisistaan on laippa: H-palkissa on leveät yhdensuuntaiset laipat, kun taas I-palkissa on kapeammat laipat, joiden sisäpinta on kartiomainen. Tämä geometria ohjaa kunkin osan kantavuutta.
| Omaisuus | H Beam | I Beam |
|---|---|---|
| Laipan muoto | Leveä ja yhdensuuntainen | Kapeammat, kapenevat sisäpinnat |
| Poikkileikkauksen muoto | H | I |
| Leikkauksen korkeus vs. leveys | Samanlaiset arvot | Korkeus paljon suurempi kuin leveys |
| Ensisijainen kuormitussuunta | Kaksisuuntainen | Yksisuuntainen |
| Tyypillinen jäsenrooli | Pylväät, siirtopalkit | Lattiapalkit, orret |
| Valmistus | Valssattu tai hitsattu | Kuumavalssattu |
Käytä H-palkkia, kun elementin on kestettävä momenttia tai puristusta kahdessa suunnassa, kuten rakennuspilari tai siirtopalkki raskaan seinän alla. Käytä I-palkkia yksinkertaiseen jänneväliin, joka taipuu pääasiassa yhteen suuntaan, kuten lattiapalkki tai sillan poikkipalkki, jossa kevyempi omapaino alentaa kustannuksia. Pilarisovelluksissa H-palkki vaatii tyypillisesti vähemmän terästä kuin samankapasiteettinen I-palkki, joten se on taloudellisempi valinta.
Kuinka lukea H-säteen kokomerkinnät
Metrinen H-palkin nimitys luettelee neljä ulottuvuutta: poikkileikkauksen korkeus laipan leveyden mukaan rainan paksuuden mukaan laipan paksuuden mukaan, kaikki millimetreinä. K 300 × 300 × 10 × 15 tarkoittaa 300 mm korkeaa osaa, jossa on 300 mm leveät laipat, 10 mm uuma ja 15 mm laippa. Kun vertailet osia, tarkista ensin laipan paksuus ja leveys, koska ne säätelevät suurimman osan taivutuskapasiteetista; rainan paksuus säätelee leikkauskykyä ja paikallista nurjahduskestävyyttä.
H Palkin koon ja painon viitetaulukko
Teoreettinen paino on poikkipinta-ala neliömetrinä kerrottuna rakenneteräksen tiheydellä, 7850 kg/m³. Jyrsintätoleranssit aiheuttavat pieniä vaihteluita, joten pidä alla olevia arvoja alustavana suunnitteluohjeena.
| Nimitys (mm) | Leikkauksen korkeus (mm) | Laipan leveys (mm) | Rainan paksuus (mm) | Laipan paksuus (mm) | Paino (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| K 100 × 100 × 6 × 8 | 100 | 100 | 6 | 8 | 17.2 |
| K 150 × 150 × 7 × 10 | 150 | 150 | 7 | 10 | 31.1 |
| K 200 × 200 × 8 × 12 | 200 | 200 | 8 | 12 | 49.9 |
| H 300 × 300 × 10 × 15 | 300 | 300 | 10 | 15 | 94.0 |
| K 400 × 400 × 13 × 21 | 400 | 400 | 13 | 21 | 172.0 |
| K 500 × 200 × 10 × 16 | 500 | 200 | 10 | 16 | 89.6 |
| K 600 × 200 × 11 × 17 | 600 | 200 | 11 | 17 | 106.0 |
H-palkkien yleiset standardit ja teräslaadut
H-palkit valmistetaan eri alueellisten standardien mukaan, joten sovita standardi asennuspaikalla käytettävään suunnittelukoodiin.
| Alue | Vakio | Yhteiset arvosanat | Huomautuksia |
|---|---|---|---|
| Euroopassa | EN 10025 | S235JR, S275JR, S355JR | S355JR on oletusarvo hitsatuille teräsrakenteille |
| Yhdysvallat | ASTM A992 / A572 | Gr.50 | A992 kattaa leveät laippamuodot |
| Kiina | GB/T 11263 | Q235B, Q355B | HW sopii sarakkeisiin; HM sopii palkit; HN sopii kevyille kehyksille |
| Japani | JIS G3101 | SS400, SM490A | SS400 on yleinen rakennelaatu |
Tarkista kylmien alueiden iskuenergiavaatimukset ja tarkista, onko tehtaan sertifikaatti myönnetty uusimman standardin mukaan. Yleinen hankintariski on oletus, että eri tehtaiden identtiset kemiat toimivat samalla tavalla, joten vaadi aina testitodistus myötöraja-, vetolujuus-, venymä- ja iskulujuusarvoilla.
H-palkkisovellukset kokoalueen mukaan
Käytännöllinen H-palkkikokovalikoima sopii suoraan rakennuksen mittakaavaan.
H 100 - H 200
Tällä alueella H-palkit näkyvät parvikerroksessa, matalassa teräsrungossa, portaikoissa, konetuissa ja esivalmistetuissa asuinrakenteissa. Niiden kevyt paino pitää kuljetus- ja nosturinkäsittelykustannukset alhaisina.
H 250 - H 400
Tämä on työhevossarja yksikerroksisiin teollisuusrakennuksiin: pääpylväät ja kattotuolit, nosturin kiitotien palkit, siltojen poikkipalkit ja laitostasot.
H 400 - H 600 ja enemmän
Tämän luokan raskaat osat muodostavat korkeiden rakennusten pylväitä, teräspajapajojen päärunkoja, turbiinihalleja ja suuria portaalirunkoja. Ne on määritelty myös satamalaitteisiin ja lähetystorneihin.
Valssatut vs. sisäänrakennetut H-palkit ja hitsausnäkökohdat
Kuumavalssatut H-palkit ovat taloudellisia, kun vaadittu koko kuuluu tehtaan vakiotuotantoohjelmaan. Kun projekti tarvitsee epätyypillistä syvyyttä, korkeampaa teräslaatua, kuten S460 tai Q460, tai tiettyä uuma-laippasuhdetta, valmistajat käyttävät rakennettua H-palkkia: kolme levyä, jotka on hitsattu yhteen kahdella jatkuvalla pitkittäissaumahitsillä.
Koska nämä hitsit kulkevat koko palkin pituuden, hitsin nopeus ja tasaisuus lisäävät sekä kustannuksia että vääristymiä. Upotuskaarihitsaus on suositeltu menetelmä ja suuret metallirakennevalmistajat kääntyvät yhä enemmän automaattiseen hitsaukseen näille pitkille saumoille. SAW-pylväs- ja puomihitsausmanipulaattori ylläpitää vakiokaaren ja kulkunopeuden, mikä vähentää jälkityöskentelyä manuaaliseen hitsaukseen verrattuna.
SAW Column & Boom Manufacturers, Company Wuxi WeldNice Heavy Industry Technology Co., Ltd on kiinalainen SAW Column & Boom -valmistaja ja yritys, räätälöintiä tuettu, yritys... Näytä tuote → 10 tonnin tavanomainen hitsausasennon säädin rakennepalkkien kokoonpanoon ja siltahitsaukseen 
10T perinteiset hitsausasennoittimet, OEM/ODM-tehdas - Wuxi WeldNice H Wuxi WeldNice Heavy Industry Technology Co., Ltd on Kiinan 10T perinteisen hitsausasennon toimittaja ja OEM/ODM-tehdas, 10T Conv... Näytä tuote → Lyhyemmille palkeille, jäykistyksille ja pohjalevyille a hitsauslaitteiden valmistaja H-palkin valmistuskokemus voi tuoda jokaisen liitoksen alaspäin ja parantaa kerrostumisnopeutta ja helmen muotoa. Oikein hitsattu rakennettu H-palkki toimii yhtä hyvin kuin valssattu osa useimmissa rakennesovelluksissa edellyttäen, että hitsit on mitoitettu täyden kuorman siirtoon ja ne on varmistettu rikkomattomalla tarkastuksella.
Oikean H-säteen koon valitseminen
Aloita valinta kuormituskirjekuorella, ei koon arvauksella. Käytä suunnittelukoodia alueellasi ja toimi sitten seuraavasti:
- Luettele kaikki kuolleet, elävät, tuuli- ja seismiset kuormat, jotka vaikuttavat jäseneen.
- Määritä kunkin akselin tukematon pituus ja jäykistysolosuhteet.
- Laske tarvittava poikkileikkausmoduuli ja hitausmomentti taivutusosille tai vaadittu bruttoala ja pyörimissäde puristusosille.
- Siirry vakiokokotaulukkoon ja valitse pienin osa, joka täyttää lujuus-, taipuma- ja paikalliset nurjahdusrajat.
- Tarkista valittu osa yhdistettyjen aksiaali- ja taivutustarkistusten perusteella.
- Tarkista uuma- ja laippapaksuus liitosyksityiskohtia varten, erityisesti päätylevy- tai momenttiliitäntöjen osalta.
- Varmista levyjen saatavuus ja hitsausvaatimukset, jos aiot vaihtaa valssatun osan rakennetulla.
Yleinen hankintavirhe on tarpeettoman raskaamman osan tilaaminen, koska isompi tuntuu turvallisemmalta. Raskaampi palkki lisää kuollutta kuormaa, perustuskustannuksia ja teräsbudjettia ja voi jopa lisätä taipumaa oman painonsa vuoksi. Perusta osto laskentatulokseen, älä visuaaliseen intuitioon.
Usein kysytyt kysymykset
Tässä on vastauksia kysymyksiin, joita insinöörit ja teräksen ostajat kysyvät useimmiten rakenteellisista H-palkeista.
Mikä on tärkein ero H-säteen ja I-säteen välillä?
Suurin ero on laipan geometria. H-palkissa on leveät yhdensuuntaiset laipat, mikä antaa sille suuremman jäykkyyden heikon akselin ympäri, kun taas I-palkissa on kapeammat kartiomaiset laipat ja se on suunniteltu pääasiassa yksisuuntaiseen taivutukseen. Valitse H-palkki pilareille ja kaksisuuntaisille momenttiliitoksille; valitse I-palkki yksinkertaisille lattia- ja kattojänteille.
Kuinka paljon painoa rakenneteräs H-palkki kestää?
Kantavuus riippuu lohkon mitoista, jännevälistä tai pilarin pituudesta, teräslaadusta, tukiolosuhteista ja sivutuista. Yksittäinen H 300 × 300 × 10 × 15 pylväs voi kantaa satoja kilonewtoneja normaaleissa rakennusolosuhteissa, mutta tarkka luku on johdettava nurjahdustarkastuksesta. Laske aina asiaankuuluvalla standardilla sen sijaan, että luottaisit nyrkkisääntöön.
Voidaanko rakenneteräksisiä H-palkkeja hitsata?
Kyllä. Kuumavalssatut H-palkit hitsataan rutiininomaisesti suojatulla metallikaarihitsauksella, MIG-, täytehitsauksella ja upokaarihitsauksella. Käytä peruslaatuun sopivaa täytemetallia, noudata paksujen laippojen esilämmitysvaatimuksia ja suojaa liitos kylmissä olosuhteissa.
Onko rakennettu H-palkki yhtä vahva kuin kuumavalssattu palkki?
Rakennettu H-palkki saavuttaa vastaavan lujuuden, kun levylaadut ovat oikeat, pitkittäiset viistosaumat on mitoitettu täyden kuorman siirtoon ja hitsin laatu varmistetaan tarkastuksella. Rakennetun osan tärkein etu on vapaus määrittää standardista poikkeavia korkeuksia ja optimoituja levypaksuuksia, joita valssaamo ei tarjoa.
Mitä teräslaatua minun pitäisi tilata ulkorakenteeseen?
Valitse alttiille rakenteille kylmässä ilmastossa laatu, jolla on taattu iskunkestävyys, kuten S355J2 tai Q355D. Lämmitetyissä sisärakenteissa tavalliset rakennelaadut kuten S235JR tai Q235B ovat yleensä riittävät. Paikalliset suunnittelusäännöt asettavat hallitsevat vähimmäisvaatimukset.
Lopulliset suositukset
Määritä jokainen H-palkki sen täydellisen nimen, standardin, teräslaadun ja pituuden mukaan ja pyydä toimittajaa vahvistamaan teoreettinen metripaino ja asiaankuuluvan standardin toleranssit. Käytä epästandardeissa hitsatuissa osissa valmistuslinjaa, joka on varustettu automaattisilla hitsauslaitteilla lämmöntuonnin, suoruuden ja tuottavuuden ohjaamiseksi. Valintasääntö on yksinkertainen: yhdistä osio kuormituspolkuun, tarkista laskelmalla ja osta tunnustetun standardin mukaan.
