1. Introducción
En la construcción moderna y la ingeniería estructural de vigas de acero juegan un papel crucial. Si se trata de rascacielos, puentes o edificios residenciales, vigas de acero de proporcionar la fuerza necesaria y el apoyo para estas estructuras. Sin embargo, no todas las vigas de acero son el mismo. Entre los muchos tipos, H-vigas y las vigas de soporte debido a sus características únicas.
Para los ingenieros, arquitectos y contratistas de la construcción, la elección del tipo de viga de acero no sólo es crucial para el éxito del proyecto, pero también afecta directamente a la seguridad, durabilidad y economía de la construcción. Una opción incorrecta puede conducir a problemas estructurales, aumento de costos, e incluso poner en peligro vidas. Por lo tanto, es esencial tener un conocimiento profundo de las características y aplicable rangos de los diferentes tipos de vigas de acero.
Este artículo se centrará en la comparación de H-vigas y vigas en I, dos comunes, pero a menudo confundido tipos de vigas de acero. A pesar de que pueden parecer similares en apariencia, no tienen diferencias significativas en la estructura, funcionamiento y aplicación. Mediante la exploración de estas diferencias en la profundidad, nuestro objetivo es proporcionar a los lectores una comprensión integral para ayudarles a tomar decisiones informadas en futuros proyectos de construcción.
2. La Comprensión De H-Vigas
Definición y Forma
La sección transversal de un H-haz se asemeja a la de inglés de la letra "H". Se compone de dos bridas paralelas (horizontal) y una web (vertical) conectar las bridas. Las superficies internas de la H-las alas de una viga no tienen ninguna inclinación, con la superficie superior e inferior totalmente paralelas.
Proceso De Fabricación
H-vigas son de la soldadura de tres placas de acero para formar un combinado de la sección transversal. Este método de fabricación permite la producción de H-haces en varios tamaños, incluyendo extra-grandes dimensiones.
Características Clave
- Optimizado área de sección transversal de distribución y razonable de la fuerza-a-peso la relación de
- Excelente resistencia a la flexión en todas las direcciones
- Puede soportar cargas mayores, con tramos de hasta 330 pies (100 metros)
- Adecuado para proyectos que requieren de un largo lapso de apoyo
Ventajas y Desventajas
Ventajas:
- De alta resistencia y buena estabilidad
- Alta capacidad de adaptación, especialmente adecuado para grandes proyectos
- Capaz de soportar complejo de tensiones, incluyendo la presión y la tensión
Desventajas:
- Relativamente pesado, puede no ser adecuado para proyectos que requieren de un diseño ligero
- El proceso de fabricación es relativamente compleja, que puede conducir a mayores costos de producción
3. La Comprensión De Vigas-I
Definición y Forma
La sección transversal de una viga-I se asemeja a la letra inglesa "yo". Se compone de dos bridas horizontales y una vertical web. Las superficies internas de la I-viga bridas tienen una inclinación, normalmente en una proporción de 1:6, haciendo que las bridas de diluyente en el exterior y más gruesas en la parte interior.
Proceso De Fabricación
I-vigas están hechas de una sola pieza de acero a través de rodadura o de fresado, a diferencia de los soldados de estructura de un compuesto de H-vigas.
Características Clave
- Diseño ligero, pesa menos que H-haces
- Buena resistencia a la flexión en la web de avión
- Span capacidad típicamente entre 33 a 100 pies (aproximadamente de 10 a 30 metros)
- Adecuado para pequeños y medianos proyectos de construcción o como apoyo secundario elementos en estructuras más grandes
Ventajas y Desventajas
Ventajas:
- Ligero, fácil de transportar y de instalar
- Relativamente simple proceso de fabricación, llevando potencialmente a reducir los costos de producción
- Adecuado para proyectos que requieren una reducción de peso de la estructura
Desventajas:
- Gran diferencia de rendimiento entre los dos planos principales
- No apto para complejo de influencias, tales como la presión axial o multi-direccional de flexión
- Menor lapso de capacidad en comparación con vigas doble t, lo que limita su aplicación en proyectos de gran envergadura
4. Comparando H-Vigas y Vigas-I
La forma y la Estructura de
- H-beam: "H" en forma paralela bridas, ninguna inclinación en el interior de las superficies
- I-beam: "I" en forma de, alas inclinadas superficies interiores (típicamente 1:6)
- H-haces normalmente más amplia de las bridas de vigas en I, proporcionando una mayor estabilidad lateral
El peso y la Fuerza
- H-haz: más pesado, pero más fuerte, puede soportar cargas mayores
- I-beam: más Ligero, adecuado para proyectos que requieren una reducción de peso de la estructura
- H-perfiles tienen más uniforme de la fuerza en todas las direcciones, mientras que I-vigas realizar mejor en la web de avión
Span Capacidad
- H-beam: Puede alcanzar hasta 330 pies (100 metros)
- I-beam: Normalmente entre 33 a 100 pies (aproximadamente de 10 a 30 metros)
- H-vigas son más adecuadas para grandes útil de las estructuras, mientras que I-vigas son adecuados para pequeñas y medianas abarca
Capacidad De Carga
- H-beam: Puede soportar complejo de tensiones, incluyendo la presión, la tensión y torsión
- I-beam: Principalmente conveniente para la simple tensiones de flexión, tiene un mal rendimiento bajo estrés complejos
- H-vigas son más adecuados portantes principales componentes, mientras que I-vigas se utilizan a menudo como secundario elementos de apoyo
Proceso De Fabricación
- H-beam: Generalmente se hace mediante soldadura de tres placas de acero, lo que permite la personalización de tallas grandes
- I-beam: Hecha de una sola pieza de acero a través de rodadura o de la molienda, el tamaño limitado por el equipo de producción
- H-haz proceso de fabricación es más complejo, pero ofrece una mayor flexibilidad de tamaño
Consideraciones De Costo
- H-beam: por lo general más caros debido a los complejos procesos de fabricación y de mayor uso de material de
- I-beam: Relativamente simple proceso de fabricación y menor consumo de material, generalmente de menor costo
- En proyectos grandes, el alto rendimiento de H-vigas pueden compensar sus altos costos
- Para pequeños y medianos proyectos, vigas I puede ofrecer la mejor relación coste-efectividad
5. Aplicaciones de H-Vigas y Vigas-I
H-Haz De Aplicaciones
- La Construcción a gran escala de los Proyectos: H-vigas son ampliamente utilizados en las principales estructuras de los edificios altos, grandes centros comerciales y plantas industriales debido a su excelente capacidad de carga y estabilidad. Pueden resistir de manera efectiva el estrés complejos combinaciones, incluyendo la presión, la tensión y torsión.
- Ingeniería De Infraestructura: En proyectos como la construcción de puentes, túneles y grandes estadios, H-vigas son comúnmente utilizados como vigas principales, columnas de soporte, y las estructuras de la cubierta. Su período largo de capacidad (hasta 330 pies) lo que las hace ideales para estos tipos de proyectos.
- Especial De Ingeniería: H-vigas también tiene importantes aplicaciones en la sísmica de estructuras, plataformas offshore, y de alta carga de instalaciones industriales. Sus excelentes características de resistencia les permiten soportar condiciones extremas y altas condiciones de estrés.
I-Beam Aplicaciones
- De la pequeña y Mediana Edificios: Debido a su peso más ligero, I-vigas se utilizan comúnmente en la horizontal de vigas y estructuras de apoyo para los edificios residenciales, de baja altura, edificios de oficinas y pequeños edificios comerciales. Ellos proporcionan la suficiente fuerza, mientras que la reducción de la construcción del mismo peso.
- Secundaria Estructuras De Apoyo: En los grandes edificios, I-vigas se utilizan a menudo como secundario elementos de apoyo, tales como vigas en el techo, soportes del techo y los tabiques interiores. Son rentables y adecuados para las áreas que no necesitan son los principales cargas.
- Las Estructuras Temporales: I-vigas son ampliamente utilizados en las estructuras temporales, tales como andamios, soportes temporales, y la construcción de plataformas. Su facilidad de montaje y desmontaje convierte en la opción preferida para estas aplicaciones.
6. Factores clave a Considerar Cuando se elige Entre H-Vigas y Vigas-I
Requisitos de la carga y el Desempeño de la estructura
Cuando se selecciona el acero, la principal consideración es la estructura de los requerimientos de la carga. Es necesario evaluar las cargas estáticas (tales como la construcción de la auto-peso), las cargas dinámicas (como las cargas de viento, cargas sísmicas), y cualquier cargas especiales. H-vigas son adecuados para cargas elevadas y complejas situaciones de estrés, mientras que las vigas son más adecuados para las cargas moderadas y simple de los estados de estrés.
Span y Requerimientos Geométricos
El lapso de los requisitos del proyecto afectan directamente la elección del acero. H-haces de apoyo más incompatible se extiende, adecuado para grandes espacios abiertos. I-vigas son más adecuados para las pequeñas y medianas extiende y puede ser una mejor opción en el espacio limitado de situaciones.
La economía y la Eficiencia
Consideraciones de costos incluyen los costos de materiales, costos de procesamiento, costos de transporte, y los costos de instalación. Mientras que el costo unitario de la H-vigas pueden ser más altos, que pueden ser más costo-efectiva en proyectos de gran envergadura debido a su alta eficiencia. I-vigas puede proporcionar una mejor economía en pequeños y medianos proyectos.
Construcción y Consideraciones de Instalación
Es necesario evaluar las condiciones del sitio, los equipos disponibles y de los plazos de construcción. H-vigas pueden requerir más de un equipo especializado y técnicas, mientras que I-vigas son generalmente más fáciles de manejar y de instalar. El proyecto de las limitaciones de tiempo y limitaciones del sitio pueden influir en la elección final.
Factores ambientales y de Durabilidad
Considerar los requisitos especiales del entorno del proyecto, tales como resistencia a la corrosión, fuego y resistencia a la intemperie. En ambientes severos, puede ser necesario elegir más duradero H-vigas, mientras que en entornos más leves, vigas I, pueden ser suficientes para satisfacer las necesidades.
7. Conclusión
H-vigas y vigas en I, como dos comúnmente utilizados estructurales de los materiales del acero en la industria de la construcción, tienen diferencias significativas en varios aspectos:
- La forma y Estructura: H-haces más amplia de bridas paralelas y las superficies internas, mientras que las vigas tienen más estrecho con bridas inclinado superficies interiores.
- Capacidad de carga: H-haces normalmente tienen mayor capacidad de carga y resistencia a la torsión, apto para complejo de estrés; I-vigas de funcionar bien bajo estrés simple.
- Span Capacidad: H-haces de apoyo a los intervalos más largos (de hasta 330 pies), mientras que I-vigas son adecuados para el corto y mediano abarca (normalmente 33-100 pies).
- Peso y Costo: H-vigas son generalmente más pesados y más caros, mientras que I-vigas son más ligeras y relativamente menos costoso.
Cuando la elección entre estos dos tipos de acero, los siguientes escenarios requieren especial atención:
- Grandes Proyectos de Construcción: Tales como edificios altos y largos puentes, que normalmente requieren de la alta capacidad de carga y larga span características de H-vigas.
- De la pequeña y Mediana Edificios residenciales y de baja altura de los edificios comerciales, donde la I-vigas pueden ser más costo-efectiva.
- Estrés complejos Entornos: En las estructuras que se necesitan para soportar multi-direccional de estrés, H-vigas puede ser una mejor opción.
- Ligero Requisitos: Cuando el edificio necesita para reducir su peso propio, vigas I puede ser más adecuado.
- Limitaciones de presupuesto: En proyectos con presupuestos ajustados, puede ser necesario para equilibrar las ventajas de costo de vigas-I en contra de las ventajas de rendimiento de H-vigas.
- Ambientes especiales: En ambientes corrosivos o situaciones con requerimientos especiales, la mayor durabilidad de H-vigas puede ser necesario considerar.
En última instancia, la elección entre H-vigas y vigas-I debe estar basado en las necesidades específicas del proyecto, cálculos de ingeniería, y el análisis económico. Por complejo o aplicaciones críticas, es aconsejable consultar a profesionales ingenieros estructurales para asegurar la más apropiada elección está hecha. Como la construcción de la tecnología sigue evolucionando, la aplicación de estos dos tipos de acero también se va a continuar para desarrollar, ofreciendo nuevas posibilidades para la industria de la construcción.
