Erinevus terasest H- ja I-talade vahel

H- ja I-talad on mõlemad kuumvaltsitud{0}}konstruktsioonivormid, millel on keskvöö ja kaks äärikut ning esmapilgul näevad need välja vahetatavad. Nad ei ole. Ääriku geomeetria, riba paksus ning sektsiooni sügavuse ja ääriku laiuse suhe erinevad viisidel, mis muudavad iga sektsiooni painde-, nihke- ja väändevõimet ning need erinevused määravad, milline neist on antud konstruktsiooni jaoks õige. Jaotise mõistmine on nende vahel valiku aluseks.

Miks on konstruktsioonitalad sellise kujuga?

Tala töötab, asetades materjali sinna, kus see rakendatavale jõule kõige tõhusamalt vastu peab. Painutamine paneb ühe ääriku pingesse ja teise suruma, nii et äärikud kannavad suurema osa koormusest, samal ajal kui võrk seob need kokku ja talub nihket. Metalli kontsentreerimine äärikutesse ja lina harvendamine suurendab antud raskuse korral pindala teist momenti, mistõttu on I kuju paindumisel efektiivsem kui sama massiga täisnurkne latt. Kuju tugevdab elementi ka lokaalse paindumise vastu ja võimaldab korralikult kinnitatud sektsioonil arendada terase täielikku tugevust.

Sektsiooni geomeetria: tegelik erinevus

I-tala äärikud on ristlõike sügavusest kitsamad ja enamiku valtsitud I sektsioonide sisepinnal kitsenevad. Tulemuseks on sihvakas osa, mille tugev telg on selgelt peatelg, millel on suhteliselt väike kandevõime nõrga telje ümber ja peaaegu puudub väändel. H-talal, mida sageli nimetatakse laiaks äärikuks või W-kujuliseks, on paralleelsed ja oluliselt laiemad äärikud, mille võrk on sügavuse suhtes sarnase või suurema paksusega. Kuna äärikud on laiad ja ruudukujulised, on sektsioon oma nõrga telje suhtes palju jäigem ja palju vastupidavam keerdumisele. Keevitatud-ehitatud sektsioone kirjeldatakse ka kui H-talasid ja need on toodetud sama nominaalfilosoofia järgi, kuid mõõtmetega, mis ületavad valtsimisvahemikku.

Kuidas iga sektsioon käitub koormuse all

I-tala on efektiivne, kui koormus rakendatakse lina tasapinnal ja element on kinnitatud külgsuunalise liikumise vastu. See toimib hästi otseses painutamises ja pinges, kuid kuna sektsioon on kitsas, väändub see kergesti, nii et talana kasutatav kinnitamata I-tala läheb rikki külgsuunalise väände tõttu tunduvalt madalamal hetkel, kui selle sektsiooni moodul soovitab. H-tala jaotab materjali mõlemast teljest kaugemale, nii et see talub kahesuunalist painutamist, kannab aksiaalset survet ilma enneaegse paindumiseta ja talub väändekoormust palju paremini. Seetõttu on karkasambad, tugitalad ja sekundaarseid talasid vastuvõtvad elemendid tavaliselt määratletud laiade äärikuosadena, samas kui ühes suunas ulatuvad põrandatalad ja nöörid on sageli ökonoomsemad kui I-talad. Kui kitsal jalajäljel tuleb kanda suuremat koormat, muudab H-sektsiooni paksem võrk ja laiem äärik selle tavaliselt tõhusamaks valikuks ning lisamassi meetri kohta kompenseerib nõutava külgmiste toestuste vähenemine.

Struktuurisektsioone reguleerivad standardid

Valtsitud konstruktsioonivormid tellitakse vastavalt materjali spetsifikatsioonile ja mõõtmete standardile ning mõlemad osad on olulised. Ameerika Ühendriikides on üldised nõuded valtsvormide mõõtmete tolerantside, märgistamise ja laadimise kohta ASTM A6/A6M, samas kui tavalised materjalispetsifikatsioonid on ASTM A36/A36M, mille minimaalne voolavuspiir on 250 MPa ja tõmbevahemik 400–550 MPa, ning ASTM A992/A992/A992M laia voolavustugevusega. 345–450 MPa ja tõmbetugevus vähemalt 450 MPa. Euroopas tarnitakse kuumvaltsitud konstruktsiooniprofiile vastavalt standardile EN 10025-2, kus klass S355JR pakub minimaalset voolavuspiiri 355 MPa paksusega kuni 16 mm tõmbevahemikuga 470–630 MPa. Jaapani süsteemis on kuumvaltsitud sektsioonide mõõtmete nõuded sätestatud JIS G3192-s ning Hiinas on kuumvaltsitud H ja lõigatud T sektsioonid kaetud GB/T 11263-ga. Seejärel seavad disainikoodid täiendavad piirangud laiuse -paksuse suhtele ja seega ei tohi kasutada ainult sektsiooni standardmõõtmeid. liikmest.

Tootmine ja saadavus

Mõlemad kujundid valmistatakse kuumutatud õie- või talatooriku kuumvaltsimisel läbi mitme soonega rullide. Paralleelse ääriku H sektsioonid valtsitakse tavaliselt universaalfreesidega, mis moodustavad samaaegselt äärikud ja võre, mis hoiab ääriku pinnad tasase ja kandilisena. Koonusääriku I sektsioonid valtsitakse soontega, mis on lihtsam protsess ja selgitab, miks I-talad on üldiselt odavamad tonni kohta. Valtsitud I tala suurused on piiratud suhteliselt madala sügavusega, kuna kitsenevat äärikut on raske suurtes osades rullida, samas kui valtsitud laia ääriku sektsioone on saadaval palju suuremas sügavusvahemikus ja keevitatud H-profiile saab toota suuremates suurustes kui kõik valtsitavad. Valmistatud sektsioonid tuleks kvalifitseerida keevitusprotseduuriga ja nende mõõtmete tolerants tuleb kokku leppida tellimisetapis, kuna neid ei käsitleta samades tabelites, mis valtstoodetega.

Nende vahel valimine

Alustage koormusteest. Kui liigend kannab painutust ühes tasapinnas usaldusväärse külgtõkkega, on I-tala tavaliselt kõige ökonoomsem lahendus. Kui see peab toimima sambana, kandma kaheteljelist paindet, vastu võtma raami kahest suunast või vastu pidama väändele, on H-tala õige sektsioon, kuna selle laiad paralleeläärikud tagavad jäikuse mõlemal teljel. Kui nõutav sügavus ületab valtsimisvahemiku, on praktiliseks alternatiiviks keevitatud H-sektsioon, kuid ühenduse projekt ja tolerantsikokkulepe tuleb algusest peale välja töötada koos valmistajaga. Kõigil juhtudel sõltub õige valik pigem lõigu omadustest ja disainikoodi piirangutest kui kuju nimest.

Korduma kippuvad küsimused

Q:Kas H- ja I-kiirt saab kasutada vaheldumisi?
V: Mitte ilma numbreid kontrollimata. Sarnase sügavusega laia äärikuosa nõrga telje moodul ja väändekonstant on väga erinevad I-tala omast. Asendamine on ohutu ainult siis, kui sektsiooni omadused, ühenduse geomeetria ja esialgse konstruktsiooni kinnituse eeldused on täidetud.

Q:Kumb on tugevam, kas H- või I-kiir?
V: Ühest vastust pole, sest tugevus sõltub koormuse suunast. Vöö tasapinnas painutamiseks ja piisava külgmise piiranguga arendab I-tala tõhusalt kogu sektsiooni läbilaskevõimet. Kaheteljelise painutamise, aksiaalse kokkusurumise või väände korral on H-tala märgatavalt tugevam, kuna selle laiad äärikud tõstavad nõrga telje jäikust.

Q:Miks on talade äärikud kitsenenud?
V: Kitsenemine tuleneb sektsiooni moodustamiseks kasutatavast rulliku konstruktsioonist ja aitab rullidel materjali haarata ja kujundada. See tähendab ka seda, et ääriku paksus varieerub kogu selle laiuse ulatuses, mistõttu on sektsiooni omadused määratletud mõõteasendi jaoks esitatud.

Q:Kas H-talad on raskemad kui mina-talad?
V: Sama sügavuse korral kannab lai äärikuosa tavaliselt rohkem terast meetri kohta, kuna selle võrk ja äärikud on paksemad. See lisaraskus suurendab mõlema telje jäikust, nii et nende kahe võrdlemine ainult massi järgi on eksitav; õige võrdlus on koormaga, mida iga sektsioon suudab kanda.

Q:Millist terast kasutatakse tavaliselt konstruktsioonitalade jaoks?
V: Levinud valikud on üldine konstruktsiooniklass, nagu ASTM A36/A36M üldiseks tootmiseks ja ASTM A992/A992M või EN 10025-2 klass minimaalse voolavuspiiriga 355 MPa hoonekarkasside laiade ääriktalade jaoks. Kui kasutatakse keevitatud H-profiile, valitakse plaadi klass nii, et see vastaks nõutavale konstruktsioonitugevusele.

Q:Mida tuleks konstruktsiooniosade tarnimisel kontrollida?
V: Kinnitage sektsiooni tähistus ja mass vastavalt tellimusele, kontrollige kuumuse numbrit ja materjali sertifikaati, kontrollige sirgust, keerdumist ja ääriku ruudukujulisust lubatud tolerantside piires ning kinnitage, et mis tahes keevitatud sektsioonil on nõutav protseduuri kvalifikatsioon. Enne materjali lõikamist või puurimist tuleks läbi viia mõõtmete kontroll.