คานเหล็กโครงสร้าง H เป็นเหล็กแผ่นรีดร้อนหรือเหล็กเชื่อมที่มีโปรไฟล์รูปตัว H เกิดขึ้นจากหน้าแปลนกว้างสองอันที่ขนานกันซึ่งเชื่อมต่อกับรางแนวตั้ง หน้าแปลนกว้างกระจายน้ำหนักไปทางด้านข้างและต้านทานการโก่งงอในสองแกน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นส่วนเริ่มต้นสำหรับเสาอาคารที่ทำจากเหล็ก โครงหลัก และคานอุตสาหกรรมหนัก การระบุในทางปฏิบัติหมายถึงการให้สี่มิติเป็นมิลลิเมตร เกรดเหล็ก มาตรฐาน และน้ำหนักตามทฤษฎีต่อเมตร
เหล็กโครงสร้าง เอช บีม คืออะไร?
คานเหล็กโครงสร้าง H เป็นสมาชิกแบบเปิดซึ่งมีหน้าตัดคล้ายกับตัวพิมพ์ใหญ่ H องค์ประกอบแนวตั้งคือเว็บ และองค์ประกอบแนวนอนทั้งสองคือหน้าแปลน เอชบีมผลิตขึ้นทั้งแบบรีดร้อนเป็นชิ้นเดียวหรือแบบประกอบโดยการเชื่อมแผ่นเหล็กสามแผ่นเข้าด้วยกัน รูปทรงที่กำหนดคือความกว้างของหน้าแปลน ซึ่งเกือบเท่ากับความสูงของหน้าตัด และช่วยให้ชิ้นงานมีความแข็งสูงทั้งในแกนแข็งและแกนอ่อน
ลักษณะสำคัญของคานโครงสร้าง H:
- พื้นผิวหน้าแปลนขนานทำให้การเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวและการเชื่อมทำได้ง่ายขึ้น เมื่อเทียบกับส่วน I แบบเรียว
- หน้าแปลนกว้างให้ความมั่นคงด้านข้างและลดความยาวการโก่งงอของเสาอย่างมีประสิทธิภาพ
- หน้าตัดแบบสมมาตรทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้แรงอัด การดัดงอ และการโหลดตามแนวแกนบวกโมเมนต์
- คาน H เมตริกมาตรฐานมีความสูงส่วนตัดประมาณ 100 มม. ถึง 1,000 มม.
H Beam กับ ฉัน บีม: ความแตกต่างที่สำคัญและวิธีเลือก
วิธีที่เร็วที่สุดในการแยกทั้งสองส่วนออกจากกันคือหน้าแปลน โดยลำแสง H มีหน้าแปลนขนานกันกว้าง ในขณะที่ลำแสง I มีหน้าแปลนแคบกว่าและมีพื้นผิวด้านในเรียว รูปทรงเรขาคณิตนั้นควบคุมวิธีที่แต่ละส่วนรับน้ำหนัก
| คุณสมบัติ | H Beam | I Beam |
|---|---|---|
| รูปร่างหน้าแปลน | กว้างและขนานกัน | ใบหน้าด้านในเรียวเล็กลง |
| รูปร่างหน้าตัด | H | I |
| ความสูงของส่วนเทียบกับความกว้าง | ค่าที่คล้ายกัน | ความสูงใหญ่กว่าความกว้างมาก |
| ทิศทางการโหลดหลัก | แบบสองทิศทาง | ทิศทางเดียว |
| บทบาทสมาชิกทั่วไป | คอลัมน์คานถ่ายโอน | คานพื้น แป |
| การผลิต | รีดหรือเชื่อม | รีดร้อน |
ใช้ลำแสง H เมื่อชิ้นส่วนต้องต้านทานโมเมนต์หรือแรงอัดในสองทิศทาง เช่น เสาอาคาร หรือคานถ่ายโอนใต้กำแพงหนา ใช้คาน I สำหรับช่วงคานธรรมดาที่โค้งงอไปในทิศทางเดียวเป็นหลัก เช่น คานพื้นหรือคานขวาง ซึ่งน้ำหนักตัวเองที่เบากว่าจะช่วยลดต้นทุน สำหรับการใช้งานกับเสา โดยทั่วไปแล้วคาน H ต้องใช้เหล็กน้อยกว่าคาน I ที่มีความจุเท่ากัน ทำให้เป็นตัวเลือกที่ประหยัดกว่า
วิธีอ่านการกำหนดขนาดลำแสง H
การกำหนดลำแสง H แบบเมตริกจะแสดงสี่มิติ: ความสูงของส่วนโดยความกว้างของหน้าแปลนโดยความหนาของรางโดยความหนาของหน้าแปลน โดยทั้งหมดมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร สูง 300 × 300 × 10 × 15 หมายถึง ส่วนสูง 300 มม. พร้อมหน้าแปลนกว้าง 300 มม. ราง 10 มม. และหน้าแปลน 15 มม. เมื่อเปรียบเทียบส่วนต่างๆ ให้ตรวจสอบความหนาและความกว้างของหน้าแปลนก่อนเนื่องจากจะควบคุมความสามารถในการดัดส่วนใหญ่ ความหนาของรางจะควบคุมความสามารถในการรับแรงเฉือนและความต้านทานการโก่งงอเฉพาะที่
ตารางอ้างอิงขนาดและน้ำหนักเอชบีม
น้ำหนักตามทฤษฎีคือพื้นที่หน้าตัดเป็นตารางเมตรคูณด้วยความหนาแน่นของเหล็กโครงสร้าง 7850 กก./ลบ.ม. ค่าพิกัดความเผื่อของโรงงานทำให้เกิดการแปรผันเล็กน้อย ดังนั้นให้ถือว่าค่าด้านล่างเป็นข้อมูลอ้างอิงในการออกแบบเบื้องต้น
| การกำหนด (มม.) | ความสูงของส่วน (มม.) | ความกว้างของหน้าแปลน (มม.) | ความหนาของเว็บ (มม.) | ความหนาของหน้าแปลน (มม.) | น้ำหนัก (กก./ม.) |
|---|---|---|---|---|---|
| สูง 100 × 100 × 6 × 8 | 100 | 100 | 6 | 8 | 17.2 |
| สูง 150 × 150 × 7 × 10 | 150 | 150 | 7 | 10 | 31.1 |
| สูง 200 × 200 × 8 × 12 | 200 | 200 | 8 | 12 | 49.9 |
| H 300 × 300 × 10 × 15 | 300 | 300 | 10 | 15 | 94.0 |
| สูง 400 × 400 × 13 × 21 | 400 | 400 | 13 | 21 | 172.0 |
| สูง 500 × 200 × 10 × 16 | 500 | 200 | 10 | 16 | 89.6 |
| สูง 600 × 200 × 11 × 17 | 600 | 200 | 11 | 17 | 106.0 |
มาตรฐานทั่วไปและเกรดเหล็กสำหรับคานเอช
คานตัว H ผลิตขึ้นภายใต้มาตรฐานระดับภูมิภาคที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงจับคู่มาตรฐานกับรหัสการออกแบบที่ใช้ในไซต์การก่อสร้าง
| ภูมิภาค | มาตรฐาน | เกรดทั่วไป | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ยุโรป | EN 10025 | S235JR, S275JR, S355JR | S355JR เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับโครงสร้างเหล็กเชื่อม |
| สหรัฐอเมริกา | มาตรฐาน ASTM A992 / A572 | กลุ่ม 50 | A992 ครอบคลุมรูปทรงหน้าแปลนกว้าง |
| จีน | กิกะไบต์/ที 11263 | Q235B, Q355B | HW เหมาะกับคอลัมน์ HM เหมาะกับคาน; HN เหมาะกับกรอบไฟ |
| ญี่ปุ่น | JIS G3101 | SS400, SM490A | SS400 เป็นเกรดโครงสร้างทั่วไป |
ยืนยันข้อกำหนดด้านพลังงานกระแทกสำหรับภูมิภาคเย็น และตรวจสอบว่าใบรับรองโรงงานได้รับการออกให้เป็นมาตรฐานล่าสุดหรือไม่ ความเสี่ยงทั่วไปในการจัดซื้อคือการสมมติว่าเคมีที่เหมือนกันจากโรงงานต่างๆ ดำเนินการในลักษณะเดียวกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีใบรับรองการทดสอบที่มีค่าความต้านทานคราก ความต้านทานแรงดึง การยืดตัว และค่าแรงกระแทกเสมอ
การใช้งาน H Beam ตามช่วงขนาด
ช่วงการใช้งานจริงของขนาดลำแสง H สอดคล้องกับมาตราส่วนอาคารโดยตรง
สูง 100 ถึง สูง 200
ในช่วงนี้ คาน H จะปรากฏในพื้นชั้นลอย โครงเหล็กแนวราบ ราวบันได อุปกรณ์รองรับเครื่องจักร และโครงสร้างที่อยู่อาศัยสำเร็จรูป น้ำหนักเบาทำให้ต้นทุนการขนส่งและการขนย้ายเครนต่ำ
สูง 250 ถึง H 400
กลุ่มผลิตภัณฑ์เหล่านี้เหมาะสำหรับอาคารอุตสาหกรรมชั้นเดียว ได้แก่ เสาหลักและจันทัน คานรันเวย์ของเครน คานขวางของสะพาน และชานชาลาของโรงงาน
H 400 ถึง H 600 ขึ้นไป
ส่วนที่มีน้ำหนักมากในชั้นเรียนนี้ประกอบด้วยเสาของอาคารสูง โครงหลักของโรงปฏิบัติงานเหล็ก โถงกังหัน และโครงพอร์ทัลขนาดใหญ่ มีการระบุไว้ในอุปกรณ์ท่าเรือและเสาส่งสัญญาณด้วย
ข้อควรพิจารณาในการเชื่อมและการพิจารณาการเชื่อมคาน H แบบรีดเทียบกับแบบบิวด์อัพ
คาน H รีดร้อนจะประหยัดเมื่อขนาดที่ต้องการอยู่ในโปรแกรมการผลิตมาตรฐานของโรงงาน เมื่อโครงการต้องการความลึกที่ไม่ได้มาตรฐาน เกรดเหล็กที่สูงกว่า เช่น S460 หรือ Q460 หรืออัตราส่วนของแผ่นต่อหน้าแปลนเฉพาะ ผู้ผลิตจะใช้คาน H ที่สร้างขึ้น: แผ่นเหล็กสามแผ่นเชื่อมเข้าด้วยกันโดยมีรอยเชื่อมเนื้อตามยาวต่อเนื่องกันสองแผ่น
เนื่องจากการเชื่อมเหล่านี้ใช้ความยาวเต็มลำแสง ความเร็วการเชื่อมและความสม่ำเสมอทำให้เกิดต้นทุนและการบิดเบี้ยว การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มเป็นวิธีที่นิยมใช้กัน และผู้ผลิตโครงสร้างโลหะรายใหญ่ หันมาใช้การเชื่อมแบบอัตโนมัติมากขึ้น สำหรับตะเข็บยาวเหล่านี้ เครื่องเชื่อม SAW และบูมจะรักษาส่วนโค้งและความเร็วในการเคลื่อนที่ให้คงที่ ซึ่งช่วยลดการทำงานซ้ำเมื่อเทียบกับการเชื่อมด้วยมือ
บริษัทผู้ผลิตเสาและบูม SAW Wuxi WeldNice Heavy Industry Technology Co., Ltd เป็นผู้ผลิตและบริษัท SAW Column & Boom ของจีน รองรับการปรับแต่ง บริษัท... ดูผลิตภัณฑ์ → เครื่องกำหนดตำแหน่งการเชื่อมแบบธรรมดาขนาด 10 ตันสำหรับการประกอบคานโครงสร้างและการเชื่อมตะปู 
ซัพพลายเออร์ Positioner เชื่อมธรรมดา 10T โรงงาน OEM / ODM - Wuxi WeldNice H Wuxi WeldNice Heavy Industry Technology Co., Ltd คือซัพพลายเออร์ Positioner เชื่อมแบบธรรมดาของจีน 10T และโรงงาน OEM/ODM การประชุม 10T... ดูผลิตภัณฑ์ → สำหรับชิ้นส่วนที่สั้นกว่า ตัวทำให้แข็ง และแผ่นฐาน ก ผู้ผลิตอุปกรณ์เชื่อม ด้วยประสบการณ์การผลิตเอชบีม สามารถนำทุกข้อต่อเข้าสู่ตำแหน่งด้านล่าง และปรับปรุงอัตราการสะสมและรูปร่างของลูกปัด ลำแสง H ที่ประกอบขึ้นที่เชื่อมอย่างถูกต้องทำงานได้ดีพอๆ กับส่วนที่รีดในการใช้งานโครงสร้างส่วนใหญ่ โดยมีเงื่อนไขว่ารอยเชื่อมจะต้องมีขนาดสำหรับการถ่ายโอนภาระทั้งหมด และตรวจสอบโดยการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย
วิธีการเลือกขนาดลำแสง H ที่เหมาะสม
เริ่มต้นการเลือกด้วยซองบรรจุ ไม่ใช่การเดาขนาด ใช้รหัสการออกแบบในภูมิภาคของคุณ จากนั้นทำตามขั้นตอนเหล่านี้:
- ระบุจำนวนผู้เสียชีวิต มีชีวิต ลม และแผ่นดินไหวทั้งหมดที่กระทำต่อสมาชิก
- กำหนดความยาวและเงื่อนไขการค้ำยันที่ไม่รองรับสำหรับแต่ละแกน
- คำนวณโมดูลัสหน้าตัดและโมเมนต์ความเฉื่อยที่ต้องการสำหรับชิ้นส่วนดัดงอ หรือพื้นที่รวมและรัศมีการหมุนที่ต้องการสำหรับชิ้นส่วนรับแรงอัด
- ป้อนตารางขนาดมาตรฐานและเลือกส่วนที่เล็กที่สุดที่เหมาะกับความแข็งแกร่ง การโก่งตัว และขีดจำกัดการโก่งงอในท้องถิ่น
- ตรวจสอบส่วนที่เลือกกับการตรวจสอบการดัดงอตามแนวแกนบวกกัน
- ตรวจสอบความหนาของแผ่นและหน้าแปลนเพื่อดูรายละเอียดการเชื่อมต่อ โดยเฉพาะการเชื่อมต่อแผ่นปิดหรือโมเมนต์
- ยืนยันความพร้อมของเพลทและข้อกำหนดในการเชื่อม หากคุณวางแผนที่จะเปลี่ยนส่วนที่รีดด้วยส่วนที่ประกอบขึ้น
ข้อผิดพลาดในการจัดหาที่พบบ่อยคือการสั่งซื้อชิ้นส่วนที่หนักเกินความจำเป็น เนื่องจากขนาดใหญ่กว่าให้ความรู้สึกปลอดภัยกว่า ลำแสงที่หนักกว่าจะเพิ่มน้ำหนักบรรทุก ต้นทุนฐานราก และงบประมาณของเหล็ก และยังสามารถเพิ่มการโก่งตัวเนื่องจากน้ำหนักของมันเองอีกด้วย พิจารณาการซื้อจากผลลัพธ์การคำนวณ ไม่ใช่จากสัญชาตญาณทางสายตา
คำถามที่พบบ่อย
ต่อไปนี้เป็นคำตอบสำหรับคำถามที่วิศวกรและผู้ซื้อเหล็กถามบ่อยที่สุดเกี่ยวกับคานโครงสร้าง H
อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างลำแสง H และลำแสง I?
ความแตกต่างที่สำคัญคือรูปทรงของหน้าแปลน ลำแสง H มีหน้าแปลนขนานที่กว้าง ทำให้มีความแข็งสูงกว่าแกนอ่อน ในขณะที่ลำแสง I มีหน้าแปลนเรียวที่แคบกว่า และได้รับการออกแบบมาเพื่อการโค้งงอในทิศทางเดียวเป็นหลัก เลือกลำแสง H สำหรับคอลัมน์และการเชื่อมต่อโมเมนต์แบบสองทิศทาง เลือกคานไอสำหรับพื้นและช่วงหลังคาธรรมดา
เหล็กโครงสร้าง H Beam รองรับน้ำหนักได้เท่าไร?
ความสามารถในการรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับขนาดหน้าตัด ความยาวช่วงหรือเสา เกรดเหล็ก เงื่อนไขการรองรับ และการค้ำยันด้านข้าง คอลัมน์ H 300 × 300 × 10 × 15 คอลัมน์เดียวสามารถรับน้ำหนักได้หลายร้อยกิโลนิวตันภายใต้สภาพการก่อสร้างปกติ แต่ตัวเลขที่แน่นอนจะต้องได้มาจากการตรวจสอบการโก่งงอ คำนวณโดยใช้มาตรฐานที่เกี่ยวข้องเสมอ แทนที่จะอาศัยหลักทั่วไป
เชื่อมคานเหล็กโครงสร้าง H ได้หรือไม่?
ใช่. คาน H รีดร้อนถูกเชื่อมเป็นประจำโดยใช้ส่วนโค้งโลหะที่มีฉนวนหุ้ม, MIG, การเชื่อมแบบฟลักซ์คอร์ และการเชื่อมอาร์กแบบจุ่ม ใช้โลหะเติมที่ตรงกับเกรดฐาน ปฏิบัติตามข้อกำหนดในการอุ่นหน้าแปลนหนา และปกป้องข้อต่อในสภาพอากาศหนาวเย็น
คาน H ที่สร้างขึ้นมีความแข็งแรงเท่ากับคานเหล็กรีดร้อนหรือไม่?
ลำแสง H ที่ประกอบขึ้นจะมีความแข็งแรงเท่ากันเมื่อเกรดของเพลทถูกต้อง รอยเชื่อมฟิเลต์ตามยาวมีขนาดสำหรับการถ่ายโอนน้ำหนักเต็มที่ และคุณภาพการเชื่อมได้รับการตรวจสอบโดยการตรวจสอบ ข้อได้เปรียบหลักของส่วนที่ประกอบขึ้นคืออิสระในการระบุความสูงที่ไม่ได้มาตรฐานและความหนาของแผ่นที่ปรับให้เหมาะสมซึ่งโรงงานรีดไม่มีให้
โครงสร้างภายนอกควรสั่งเหล็กเกรดใด
สำหรับโครงสร้างเปลือยในสภาพอากาศหนาวเย็น ให้เลือกเกรดที่รับประกันความทนทานต่อแรงกระแทก เช่น S355J2 หรือ Q355D สำหรับโครงสร้างภายในที่ให้ความร้อน เกรดโครงสร้างมาตรฐาน เช่น S235JR หรือ Q235B ก็เพียงพอแล้ว รหัสการออกแบบท้องถิ่นกำหนดข้อกำหนดขั้นต่ำที่ควบคุม
คำแนะนำขั้นสุดท้าย
ระบุคาน H ทุกอันตามการกำหนด มาตรฐาน เกรดเหล็ก และความยาว และขอให้ซัพพลายเออร์ยืนยันน้ำหนักทางทฤษฎีต่อเมตรและเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง สำหรับส่วนเชื่อมที่ไม่ได้มาตรฐาน ให้ใช้สายการผลิตที่ติดตั้งอุปกรณ์เชื่อมอัตโนมัติเพื่อควบคุมการป้อนความร้อน ความตรง และประสิทธิภาพการทำงาน กฎการเลือกนั้นง่ายมาก: จับคู่ส่วนกับเส้นทางโหลด ตรวจสอบด้วยการคำนวณ และซื้อตามมาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับ
