1. Introduction
Dans la construction moderne et de l'ingénierie, de l'acier de charpente poutres jouent un rôle crucial. Si c'est des gratte-ciel, des ponts ou des bâtiments résidentiels, les poutres en acier de fournir la force nécessaire et le soutien de ces structures. Cependant, pas toutes les poutres en acier sont les mêmes. Parmi les nombreux types de H-poutres et poutres en I se démarquer en raison de leurs caractéristiques uniques.
Pour les ingénieurs, les architectes et les entrepreneurs en construction, en choisissant le bon type de poutre d'acier n'est pas seulement cruciale pour la réussite du projet, mais aussi une incidence directe sur la sécurité, la durabilité et économie de la construction. Un mauvais choix peut conduire à des problèmes structurels, l'augmentation des coûts, et même de mettre en danger des vies. Par conséquent, il est essentiel d'avoir une compréhension approfondie des caractéristiques et applicable gammes de différents types de poutres d'acier.
Cet article mettra l'accent sur la comparaison des H-poutres et poutres en I, deux communes, mais souvent confondu types de poutres d'acier. Même s'ils peuvent paraître semblables en apparence, ils ont des différences importantes dans la structure, de performance et d'application. En explorant ces différences dans la profondeur, nous avons pour objectif de fournir aux lecteurs une compréhension globale pour les aider à prendre des décisions éclairées dans les futurs projets de construction.
2. La Compréhension Des Poutrelles En H
Définition et Forme
La section transversale d'une poutre en double t ressemble à l'anglais, la lettre “H”. Il se compose de deux brides parallèles (parties horizontales) et un site web (partie verticale) raccordement des brides. Les surfaces intérieures de la H-faisceau brides ont aucune envie, avec des surfaces supérieure et inférieure complètement parallèle.
Processus De Fabrication
H-faisceaux par soudage trois plaques d'acier à l'ensemble une forme combinée de la section transversale. Cette méthode de fabrication permet la production de poutrelles en H dans différentes tailles, y compris extra-grandes dimensions.
Caractéristiques Clés
- Optimisé transversale de la zone de distribution et raisonnable de la force-à-poids
- Excellente résistance à la flexion dans toutes les directions
- Peut supporter des charges plus importantes, avec des portées jusqu'à 330 pieds (100 mètres)
- Adapté pour les projets nécessitant une longue durée de soutien
Les avantages et les Inconvénients
Avantages:
- Haute résistance et une bonne stabilité
- Une grande adaptabilité, particulièrement adapté pour les grands projets
- Capable de résister complexe de contraintes, y compris la pression et de la tension
Inconvénients:
- Relativement lourd, peut ne pas être approprié pour les projets nécessitant une conception légère
- Le processus de fabrication est relativement complexe, ce qui peut conduire à une hausse des coûts de production
3. La Compréhension De Poutres En I
Définition et Forme
La section transversale d'une poutre en I ressemble à l'anglais, la lettre “I”. Il se compose de deux brides horizontales et une verticale web. La surface intérieure de la poutre en I brides ont une inclinaison, généralement dans un rapport de 1:6, faire les brides du diluant sur l'extérieur et plus épais à l'intérieur.
Processus De Fabrication
Poutres en I sont fabriqués à partir d'une seule pièce d'acier à travers le roulement ou de fraisage, à la différence de la soudure composite structure de H-poutres.
Caractéristiques Clés
- Design léger, pesant moins de poutrelles en H
- Bonne résistance à la flexion dans le plan web
- Durée de la capacité de généralement entre 33 à 100 pieds (environ de 10 à 30 mètres)
- Adapté pour les petites et moyennes projets de construction ou à titre secondaire, les éléments de support dans les plus grandes structures
Les avantages et les Inconvénients
Avantages:
- Léger, facile à transporter et à installer
- Relativement simple processus de fabrication, pouvant conduire à une baisse des coûts de production
- Adapté pour les projets nécessitant une réduction structurelle de poids
Inconvénients:
- Grande différence de performance entre les deux principaux plans
- Ne convient pas pour des complexes de contraintes telles que la pression axiale ou multi-directionnel de flexion
- Plus petite durée de la capacité par rapport à poutrelles en H, en limitant son application dans les grands projets
4. Comparant H-Poutres et Poutres en I
La forme et la Structure
- H-faisceau: “H”, en forme d'parallèle brides, aucune inclinaison sur les surfaces intérieures
- I-faisceau: “je” en forme de brides inclinées surfaces intérieures (typiquement de 1:6)
- H-poutres ont généralement plus larges brides de poutres en I, en fournissant une plus grande stabilité latérale
Poids et de la Force
- H-faisceau: Généralement plus lourd mais plus solide, peut supporter de plus grandes charges
- I-faisceau: plus Léger, adapté pour les projets nécessitant une réduction structurelle de poids
- H-poutres ont de plus en plus uniforme de la force dans toutes les directions, tandis que les poutres en I donnent de meilleurs résultats dans le web plan
Durée De La Capacité De
- H-faisceau: Peut atteindre jusqu'à 330 pieds (100 mètres)
- I-faisceau: Généralement entre 33 à 100 pieds (environ de 10 à 30 mètres)
- H-les poutres sont plus adapté pour les grands-span structures, tandis que les poutres en I sont adaptés pour les petites et moyennes travées
Capacité De Charge
- H-faisceau: Peut résister complexe de contraintes, y compris la pression, de tension et de torsion
- I-faisceau: Principalement approprié pour de simples contraintes de flexion, fonctionne mal sous stress complexes
- H-poutres sont plus adaptés que les principaux composants porteurs, tandis que les poutres en I sont souvent utilisés comme éléments de support de secondaire
Processus De Fabrication
- H-faisceau: Habituellement fait par soudage trois plaques d'acier, permettant une personnalisation des grandes tailles
- I-faisceau: Faite d'une seule pièce d'acier à travers le roulement ou de fraisage, de la taille limitée par des équipements de production
- H-faisceau processus de fabrication est plus complexe mais offre une plus grande taille de la flexibilité
Les Considérations De Coût
- H-faisceau: Généralement plus coûteux en raison de la complexité du processus de fabrication et une plus grande utilisation du matériel
- I-faisceau: Relativement simple processus de fabrication et de matériaux en moins d'utilisation, généralement de moindre coût
- Dans les grands projets, le rendement élevé des poutrelles en H peut compenser leur coût élevé
- Pour les petites et moyennes projets, des poutres peuvent offrir le meilleur rapport coût-efficacité
5. Les Applications de H-Poutres et Poutres en I
H-Beam Applications
- Les grands Projets de Construction: H-poutres sont largement utilisés dans les principales structures de bâtiments de grande hauteur, de grands centres commerciaux et les installations industrielles en raison de leur excellente capacité de charge et la stabilité. Ils peuvent résister efficacement stress complexes combinaisons, y compris la pression, de tension et de torsion.
- De L'Ingénierie Des Infrastructures: Dans des projets comme la construction de ponts, de tunnels, et de grands stades, des poutrelles en H sont couramment utilisés comme poutres principales, les colonnes de soutien, et des structures de toit. Leur longue durée de la capacité (jusqu'à 330 pieds) ce qui les rend idéal pour ces types de projets.
- Machines Spéciales: H-poutres ont également d'importantes applications dans sismique des structures, des plates-formes offshore, et la charge élevée des installations industrielles. Leurs excellentes caractéristiques de résistance de leur permettre de résister à des environnements extrêmes et des conditions de forte résistance.
I-Beam Applications
- De taille petite à Moyenne Bâtiments: En raison de leur poids plus léger, poutres en I sont couramment utilisés dans les poutres horizontales et des structures de soutien pour les bâtiments résidentiels de faible hauteur immeubles de bureaux, et de petits bâtiments commerciaux. Ils offrent une résistance suffisante tout en réduisant le bâtiment de l'auto-poids.
- Secondaire Des Structures De Soutien: Dans les grands bâtiments, les poutres en I sont souvent utilisés comme secondaire éléments de soutien, tels que les poutres de plancher, le toit, les soutiens, et les cloisons intérieures. Ils sont rentables et adaptés pour les zones qui n'ont pas besoin de supporter les efforts principaux.
- Structures Temporaires: Poutres en I sont largement utilisés dans les structures temporaires comme les échafaudages, les supports temporaires, et la construction de plates-formes. Leur facilité d'installation et de démontage en font le choix préféré pour ces applications.
6. Facteurs clés à Considérer Lors du Choix Entre H-Poutres et Poutres en I
Exigences en matière de charge et de Performances Structurelles
Lors de la sélection de l'acier, la principale considération est la structure de conditions de charge. Il est nécessaire d'évaluer les charges statiques (comme la construction de l'autonomie de poids), des sollicitations dynamiques (tels que les charges de vent, les charges sismiques), et tout spécial des charges. H-poutres sont adaptés pour des charges élevées et complexes, les situations de stress, tandis que les poutres en I sont plus adaptés pour des charges modérées et simple stress unis.
Span Géométriques et les Exigences
Les exigences de la durée du projet affectent directement le choix de l'acier. H-des poutres de soutien plus non pris en charge s'étend, adapté pour les grands espaces ouverts. Poutres en I sont plus adaptés pour les petites et moyennes portées et peut être un meilleur choix dans l'espace limité de situations.
La rentabilité et l'Efficacité
Considérations sur les coûts comprennent les coûts du matériel, les coûts de traitement, les coûts de transport et les frais d'installation. Bien que le coût unitaire de poutrelles en H peut être plus élevé, ils peuvent être plus coût-efficace dans les grands projets en raison de leur grande efficacité. Poutres en I peut fournir une meilleure économie dans les petites et moyennes projets.
La Construction et l'Installation des Considérations
Il est nécessaire d'évaluer les conditions du site, de l'équipement disponible, et les calendriers de construction. H-poutres peuvent nécessiter des équipements plus spécialisés et techniques, tandis que les poutres en I sont généralement plus faciles à manipuler et à installer. Le temps du projet les contraintes et les limites du site peuvent influencer le choix final.
Les Facteurs environnementaux et de Durabilité
Examiner les exigences particulières de l'environnement du projet, telles que la résistance à la corrosion, au feu et de résistance aux intempéries. Dans des environnements difficiles, il peut être nécessaire de choisir plus durable des poutrelles en H, alors que dans des environnements, des poutres peut être suffisant pour répondre aux besoins.
7. Conclusion
H-poutres et poutres en I, comme deux couramment utilisé de l'acier structurel des matériaux dans l'industrie de la construction, ont des différences significatives dans plusieurs aspects:
- La forme et la Structure: H-faisceaux plus larges brides parallèles et les surfaces intérieures, tandis que les poutres en I ont plus étroits brides avec inclinée surfaces intérieures.
- Capacité de charge: H-poutres ont généralement plus élevée sur la capacité portante et la résistance à la torsion, appropriée pour des complexes de stress; je-faisceaux de travailler sous stress simple.
- Span Capacité: poutrelles en H peut supporter une plus longue portée (jusqu'à 330 pieds), tandis que les poutres en I sont adaptés pour les court et à moyen travées (généralement de 33 à 100 pieds).
- De poids et de Coût: H-poutres sont généralement plus lourds et plus coûteux, tandis que les poutres en I sont plus légers et moins coûteux.
Au moment de choisir entre ces deux types d'acier, les scénarios suivants nécessitent une attention particulière:
- Les grands Projets de Construction: Tels que les immeubles de grande hauteur et de longue durée de ponts, qui exigent habituellement la capacité portante élevée et de longue durée caractéristiques de H-poutres.
- De taille petite à Moyenne Bâtiments: comme d'habitation et de faible hauteur des bâtiments commerciaux, où les poutres en I peut être plus rentable.
- Complexe Environnements: Dans les structures qui doivent résister à la multi-directionnelle stress, des poutrelles en H peut être un meilleur choix.
- Léger Conditions: Lorsque le bâtiment a besoin de réduire son poids propre, poutres en I peut être plus approprié.
- Les Contraintes budgétaires: Dans des projets avec des budgets serrés, il peut être nécessaire d'équilibrer les avantages de coûts de poutres en I en fonction de la performance avantages de H-poutres.
- Milieux particuliers: Dans les environnements corrosifs ou des situations ayant des exigences particulières, la longévité supérieure des poutrelles en H doivent être pris en compte.
En fin de compte, le choix entre H-poutres et poutres en I doit être basée sur les besoins spécifiques du projet, de calculs d'ingénierie, et d'analyse économique. Pour les complexes ou les applications critiques, il est préférable de consulter un professionnel des ingénieurs en structure pour assurer la plus appropriée le choix qui est fait. Que la construction de la technologie continue d'évoluer, l'application de ces deux types d'acier continuera également à développer, apportant de nouvelles possibilités pour l'industrie de la construction.
