1. مقدمة
في حديث البناء والهندسة الهيكلية الصلب الحزم تلعب دورا حاسما. سواء كان ذلك في ناطحات السحاب والجسور والمباني السكنية ، الصلب الحزم توفير القوة اللازمة والدعم لهذه الهياكل. ومع ذلك ، ليس كل عوارض فولاذية هي نفسها. من بين العديد من الأنواع ، ح-الحزم وأنا-تبرز بسبب خصائصها الفريدة.
للمهندسين المعماريين ، مقاولي الإنشاءات اختيار النوع المناسب من شعاع الصلب ليس أمرا حاسما لنجاح المشروع ولكن أيضا يؤثر بشكل مباشر على السلامة والمتانة والاقتصاد المبنى. خيار غير صحيح يمكن أن يؤدي إلى مشاكل هيكلية تزيد من التكاليف ، حتى تعرض حياة البشر للخطر. ولذلك ، فمن الضروري أن يكون هناك فهم عميق لخصائص المطبقة يتراوح من أنواع مختلفة من الدعامات الفولاذية.
هذه المادة سوف تركز على مقارنة H-الحزم وأنا الحزم اثنين شائع ولكن في كثير من الأحيان الخلط بين أنواع الصلب الحزم. على الرغم من أنها قد تبدو متشابهة في المظهر ، لديهم اختلافات كبيرة في هيكل وأداء التطبيق. من خلال استكشاف هذه الاختلافات في العمق ، ونحن نهدف إلى توفير القراء مع فهم شامل لمساعدتهم على اتخاذ قرارات مستنيرة في المستقبل مشاريع البناء.
2. فهم H-الحزم
تعريف الشكل
المقطع العرضي H-شعاع يشبه اللغة الإنجليزية للحرف "ح". وتتكون من اثنين من موازية الشفاه (أفقي أجزاء) على شبكة الإنترنت (الجزء العمودي) الذي يربط بين الشفاه. الأسطح الداخلية H-شعاع الشفاه لا الميل مع الأسطح العلوية والسفلية موازية تماما.
عملية التصنيع
ح-يتم إجراء أشعة طريق لحام ثلاثة ألواح الصلب معا لتشكيل جنبا إلى جنب المقطع العرضي. هذه طريقة التصنيع يسمح لإنتاج ح-الحزم في أحجام مختلفة ، بما في ذلك خارج أبعاد كبيرة.
الخصائص الرئيسية
- الأمثل منطقة مستعرضة توزيع معقولة القوة إلى الوزن
- ممتازة مقاومة الانحناء في كل الاتجاهات
- يمكن أن تحمل الأحمال الكبيرة ، مع فترات تصل إلى 330 قدم (100 متر)
- مناسبة للمشاريع التي تتطلب فترة طويلة الدعم
مزايا وعيوب
المزايا:
- قوة عالية والاستقرار جيدة
- القدرة على التكيف عالية ، مناسبة خاصة للمشاريع الكبيرة
- قادرة على الصمود أمام مجمع تؤكد بما في ذلك الضغط والتوتر
العيوب:
- الثقيلة نسبيا ، قد لا تكون مناسبة للمشاريع التي تتطلب تصميم خفيف الوزن
- عملية التصنيع معقدة نسبيا ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج
3. فهم I-الحزم
تعريف الشكل
المقطع العرضي I-شعاع يشبه الرسالة الإنجليزية "أنا". وهي تتألف من اثنين الأفقي الشفاه و عمودي على شبكة الإنترنت. الأسطح الداخلية I-شعاع الشفاه ميل عادة في نسبة 1:6 ، مما يجعل الشفاه من أرق في الخارج أكثر من الداخل.
عملية التصنيع
I-عوارض مصنوعة من قطعة واحدة من الصلب من خلال المتداول أو الطحن ، على عكس ملحومة الهيكل المركب H-الحزم.
الخصائص الرئيسية
- تصميم خفيف الوزن وزنها أقل من ساعة-الحزم
- جيدة مقاومة الانحناء في شبكة الإنترنت الطائرة
- Span القدرة عادة ما بين 33 إلى 100 قدم (حوالي 10 إلى 30 متر)
- مناسبة للشركات الصغيرة إلى المتوسطة الحجم مشاريع البناء أو الثانوية عناصر الدعم في أكبر الهياكل
مزايا وعيوب
المزايا:
- خفيفة الوزن سهلة النقل و التركيب
- بسيطة نسبيا عملية التصنيع مما قد يؤدي إلى انخفاض تكاليف الإنتاج
- مناسبة للمشاريع التي تتطلب تخفيض الوزن الهيكلي
العيوب:
- كبير الفرق في الأداء بين طائرتين الرئيسي
- لا تصلح مجمع تؤكد مثل المحوري الضغط أو متعددة الاتجاهات الانحناء
- أصغر span القدرة على مقارنة H-الحزم ، مما يحد من تطبيقها في المشاريع الكبيرة
4. مقارنة H-الحزم I-الحزم
الشكل والهيكل
- H-شعاع: "ح" على شكل متوازي الشفاه ، أي ميل على الأسطح الداخلية
- I-beam: "أنا" على شكل الشفاه يميل مع الأسطح الداخلية (عادة 1:6)
- ح-الحزم وعادة ما يكون أوسع الشفاه من الحزم ، وتوفير قدر أكبر من الاستقرار الجانبي
الوزن والقوة
- H-شعاع: عموما أثقل ولكن أقوى ، يمكن أن تحمل الأحمال الكبيرة
- I-beam: أخف وزنا مناسبة للمشاريع التي تتطلب تخفيض الوزن الهيكلي
- ح-الحزم أكثر قوة موحدة في جميع الاتجاهات ، في حين أن الحزم أداء أفضل في شبكة الإنترنت الطائرة
Span القدرة
- H-شعاع: يمكن أن تصل إلى 330 قدم (100 متر)
- I-beam: عادة ما بين 33 إلى 100 قدم (حوالي 10 إلى 30 متر)
- ح-الحزم هي أكثر مناسبة كبيرة تمتد الهياكل ، في حين أن الحزم هي مناسبة للمشاريع الصغيرة والمتوسطة يمتد
القدرة الحاملة
- H-شعاع: يمكن أن تصمد أمام مجمع تؤكد بما في ذلك الضغط والتوتر التواء
- I-beam: مناسبة أساسا الانحناء بسيطة تؤكد بصورة هزيلة تحت المعقدة الإجهاد
- ح-الحزم هي أكثر مناسبة الحاملة الرئيسية المكونات ، في حين أن الحزم وغالبا ما تستخدم الثانوية عناصر الدعم
عملية التصنيع
- H-شعاع: عادة ما تكون مصنوعة من قبل لحام ثلاثة ألواح الصلب ، مما يسمح التخصيص من أحجام كبيرة
- I-beam: مصنوعة من قطعة واحدة من الصلب من خلال المتداول أو الطحن, حجم محدودة من معدات الإنتاج
- H-شعاع عملية التصنيع هو أكثر تعقيدا ولكن يوفر قدرا أكبر من حجم المرونة
اعتبارات التكلفة
- H-شعاع: عادة ما تكون أكثر تكلفة بسبب معقدة عملية التصنيع وزيادة استخدام المواد
- I-beam: بسيطة نسبيا عملية التصنيع أقل استخدام المواد ، وعادة ما تكون أقل تكلفة
- في المشاريع الكبيرة ، عالية الأداء من ساعة الحزم قد تعوض تكلفتها العالية
- الصغيرة إلى مشروعات متوسطة الحجم, I-الحزم قد تقدم أفضل فعالية التكلفة
5. تطبيقات ساعة-الحزم وأنا الحزم
H-شعاع التطبيقات
- مشاريع البناء على نطاق واسع: ح-الحزم تستخدم على نطاق واسع في الهياكل الرئيسية من المباني الشاهقة الكبيرة والمراكز التجارية والمنشآت الصناعية نظرا ممتازة القدرة الحاملة والاستقرار. أنها يمكن أن تقاوم بشكل فعال مجمع الإجهاد مجموعات ، بما في ذلك الضغط والتوتر التواء.
- البنية التحتية الهندسية: في مشاريع مثل الجسور والأنفاق الملاعب الكبيرة ، ح-الحزم تستخدم عادة باسم الحزم الرئيسية, دعم الأعمدة و السقف الهياكل. طويلة تمتد القدرة (تصل إلى 330 قدم) يجعلها مثالية لهذه الأنواع من المشاريع.
- خاصة الهندسة: ح-الحزم أيضا لها تطبيقات مهمة في الزلزالية هياكل المنصات البحرية ، عالية تحميل المنشآت الصناعية. ممتازة خصائص القوة تسمح لهم على تحمل البيئات القاسية وارتفاع ظروف الإجهاد.
I-شعاع التطبيقات
- صغيرة إلى متوسطة الحجم المباني: بسبب أخف وزنا, I-الحزم تستخدم عادة في عوارض أفقية ودعم هياكل المباني السكنية منخفضة الارتفاع مباني المكاتب والمباني التجارية الصغيرة. أنها توفر ما يكفي من القوة في حين أن الحد من المبنى الوزن الذاتي.
- الثانوية هياكل الدعم: في المباني الكبيرة ، I-الحزم وغالبا ما تستخدم الثانوية عناصر الدعم ، مثل الأعمدة, يدعم السقف و الأقسام الداخلية. فهي فعالة من حيث التكلفة ومناسبة في المناطق التي لا تحتاج إلى تحمل الأولية الأحمال.
- مؤقتة لهياكل: I-الحزم تستخدم على نطاق واسع في هياكل مؤقتة مثل السقالات المؤقتة تدعم بناء منصات. سهولة تركيب و تفكيك يجعلها الخيار المفضل للحصول على هذه التطبيقات.
6. العوامل الرئيسية في الاعتبار عند اختيار بين H-الحزم I-الحزم
تحميل المتطلبات الهيكلية الأداء
عند اختيار الصلب الاعتبار الأول هو هيكل متطلبات الحمل. من الضروري تقييم الأحمال الثابتة (مثل بناء الذات الوزن) ، الأحمال الديناميكية (مثل وأحمال الرياح والزلازل) أي خاصة الأحمال. ح-الحزم هي مناسبة للأحمال العالية المعقدة حالات الإجهاد ، في حين أن الحزم هي أكثر مناسبة معتدلة الأحمال و الضغط بسيطة الدول.
Span هندسية متطلبات
تمتد متطلبات المشروع تؤثر بشكل مباشر على اختيار الصلب. ح-الحزم يمكن أن تدعم أطول معتمد يمتد مناسبة كبيرة في المساحات المفتوحة. I-الحزم هي أكثر مناسبة للمشاريع الصغيرة والمتوسطة يمتد و قد يكون خيارا أفضل في المساحات المحدودة الحالات.
الاقتصاد والكفاءة
اعتبارات التكلفة تتضمن تكاليف المواد الخام, تكاليف التجهيز تكاليف النقل وتكاليف التركيب. في حين أن تكلفة الوحدة من ساعة الحزم قد تكون أعلى ، فإنها قد تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة في المشاريع الكبيرة بسبب كفاءتها العالية. I-الحزم قد توفر أفضل الاقتصاد في الصغيرة إلى مشروعات متوسطة.
بناء وتركيب الاعتبارات
من الضروري تقييم موقع الظروف المتاحة ومعدات البناء جداول. ح-الحزم قد تتطلب المزيد من المعدات المتخصصة والتقنيات ، في حين أن الحزم عموما أسهل في التعامل معها وتثبيت. المشروع لضيق الوقت و الموقع قيود قد تؤثر الاختيار النهائي.
العوامل البيئية و المتانة
النظر في الاحتياجات الخاصة من المشروع البيئة ، مثل مقاومة التآكل ، النار الأداء و مقاومة الطقس. في البيئات القاسية ، قد يكون من الضروري اختيار أكثر دواما ح-الحزم ، بينما في بيئات أكثر اعتدالا, I-الحزم قد تكون كافية لتلبية الاحتياجات.
7. الختام
ح-الحزم وأنا الحزم ، كما يشيع استخدامها الهيكلية الصلب المواد في صناعة البناء والتشييد ، اختلافات كبيرة في عدة جوانب:
- شكل الهيكل: H-الحزم أوسع الشفاه و بالتوازي مع الأسطح الداخلية ، في حين أن الحزم أضيق الشفاه يميل مع الأسطح الداخلية.
- القدرة الحاملة: H-الحزم عادة ما يكون أعلى من قدرة التحمل و المقاومة التوائية ، ومناسبة مجمع الإجهاد ؛ ط-الحزم أداء جيدا تحت الضغط بسيطة.
- Span القدرة: H-الحزم يمكن أن تدعم تمتد أطول (تصل إلى 330 قدم) ، في حين أن الحزم هي مناسبة قصيرة إلى متوسطة تمتد (عادة 33-100 قدم).
- الوزن والتكلفة: H-الحزم عادة ما تكون أثقل و أكثر تكلفة ، في حين أن الحزم هي أخف وزنا نسبيا أقل تكلفة.
عند اختيار بين هذين النوعين من الصلب السيناريوهات التالية تتطلب اهتماما خاصا:
- مشاريع البناء الكبرى: مثل المباني الشاهقة طويلة تمتد الجسور التي عادة ما تتطلب قدرة عالية الحاملة طويلة تمتد خصائص H-الحزم.
- صغيرة إلى متوسطة الحجم المباني: مثل سكنية منخفضة الارتفاع المباني التجارية ، حيث كنت الحزم قد تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة.
- مجمع بيئات الضغط: في الهياكل التي تحتاج إلى تحمل متعددة الاتجاهات الإجهاد ، ح-الحزم قد يكون خيارا أفضل.
- خفيفة الوزن المتطلبات: عندما يحتاج المبنى إلى خفض الوزن الذاتي, I-الحزم قد يكون أكثر ملاءمة.
- القيود المفروضة على الميزانية في مشاريع مع ضيق الميزانيات ، قد يكون من الضروري تحقيق التوازن بين تكلفة مزايا I-الحزم ضد مزايا الأداء H-الحزم.
- خاصة البيئات: في بيئات تآكل أو حالات ذوي الاحتياجات الخاصة, أعلى متانة ح-الحزم قد تحتاج إلى النظر فيها.
في نهاية المطاف خيار بين ساعة الحزم وأنا الحزم يجب أن يكون على أساس الاحتياجات المحددة للمشروع ، الحسابات الهندسية ، التحليل الاقتصادي. المعقدة أو تطبيقات حرجة ، فإنه من المستحسن استشارة مهنية المهندسين الهيكلية لضمان أنسب الاختيار. وبناء التكنولوجيا لا تزال تتطور ، تطبيق هذين النوعين من الصلب أيضا مواصلة تطوير ، وبذلك إمكانيات جديدة إلى صناعة البناء والتشييد.
