Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana cara memilih I-beam yang sempurna untuk proyek konstruksi atau manufaktur Anda? Dalam artikel blog ini, teknisi mekanik ahli kami akan memandu Anda melalui proses pemilihan spesifikasi dan model I-beam yang tepat berdasarkan aplikasi spesifik Anda. Temukan faktor-faktor utama yang perlu dipertimbangkan dan buka rahasia untuk mengoptimalkan kesuksesan proyek Anda.
Balok I, juga dikenal sebagai balok H atau balok W, adalah member baja struktural dengan penampang berbentuk I. Balok ini banyak digunakan dalam konstruksi dan manufaktur karena kapasitas penahan bebannya yang sangat baik, rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi, dan stabilitas puntir.
Balok I canai panas diproduksi melalui proses penggulungan yang terkendali dan tersedia dalam berbagai ukuran standar, seperti 8#, 10#, 12#, 14#, 16#, 18#, 20a, 20b, 22a, 22b, 25a, 25b, 28a, 28b, 30a, dan 30b, untuk memenuhi berbagai kebutuhan struktural dan kondisi beban.
Dimensi balok-I biasanya diwakili oleh tinggi web (h), lebar flens (b), dan ketebalan web (d), semuanya diukur dalam milimeter.
Contohnya, balok-I dengan tinggi jaring 160mm, lebar flens 88mm, dan ketebalan jaring 6mm akan dilambangkan sebagai "I-160x88x6".
Sistem notasi standar ini memungkinkan komunikasi yang tepat di antara para insinyur, perakit, dan pemasok.
Sebagai alternatif, balok-I juga dapat diidentifikasi berdasarkan tinggi jaringnya dalam sentimeter yang diikuti dengan simbol "#", seperti I-16# untuk balok yang sama, yang biasanya digunakan dalam skenario referensi cepat.
Balok-I dengan tinggi web yang sama dapat memiliki ketebalan web, lebar flens, dan ketebalan flens yang berbeda-beda untuk mengoptimalkan kinerja untuk kondisi beban tertentu. Untuk membedakan variasi ini, huruf "a", "b", atau "c" ditambahkan pada penunjukan ukuran.
Sebagai contoh, 32a#, 32b#, dan 32c# mewakili balok-I dengan tinggi web yang sama yaitu 320mm tetapi dengan properti penampang yang berbeda. Sistem ini menawarkan fleksibilitas kepada para insinyur dalam memilih balok yang paling sesuai untuk aplikasi spesifik mereka, dengan menyeimbangkan faktor-faktor seperti kapasitas beban, batas lendutan, dan efisiensi material.
Balok I banyak digunakan di berbagai industri karena kapasitas penahan bebannya yang unggul, stabilitas struktural, dan keserbagunaannya. Dalam konstruksi, balok ini terutama digunakan sebagai anggota pendukung utama dalam struktur besar seperti bangunan industri, gudang, bangunan bertingkat, dan jembatan. Kemampuannya untuk menahan momen lentur dan gaya geser membuatnya ideal untuk menjangkau jarak yang jauh.
Di sektor manufaktur, I-beam memainkan peran penting dalam produksi kendaraan, kapal, dan alat berat, di mana balok ini berfungsi sebagai komponen struktural yang penting, memberikan kekuatan dan kekakuan sekaligus meminimalkan berat.
Selain itu, I-beam sering digunakan dalam sistem penanganan material, seperti overhead crane dan penyangga konveyor, karena sifat distribusi bebannya yang sangat baik dan ketahanannya terhadap tekuk puntir lateral.
Bagan yang disediakan dapat digunakan sebagai panduan referensi untuk ukuran standar dalam mm dan berat balok-I dalam kg.
Spesifikasi. | Tinggi badan (mm) | Lebar Flensa (mm) | Ketebalan Web (mm) | Berat Teoritis (kg/m) |
---|---|---|---|---|
10 | 100 | 68 | 4.5 | 11.261 |
12.6 | 126 | 74 | 5 | 14.223 |
14 | 140 | 80 | 5.5 | 16.89 |
16 | 160 | 88 | 6 | 20.513 |
18 | 180 | 94 | 6.5 | 24.143 |
20a | 200 | 100 | 7 | 27.929 |
20b | 200 | 102 | 9 | 31.069 |
22a | 220 | 110 | 7.5 | 33.07 |
22b | 220 | 112 | 9.5 | 36.524 |
25a | 250 | 116 | 8 | 38.105 |
25b | 250 | 118 | 10 | 42.03 |
28a | 280 | 122 | 8.5 | 43.492 |
28b | 280 | 124 | 10.5 | 47.888 |
32a | 320 | 130 | 9.5 | 52.717 |
32b | 320 | 132 | 11.5 | 57.741 |
32c | 320 | 134 | 13.5 | 62.765 |
36a | 360 | 136 | 10 | 60.037 |
36b | 360 | 138 | 12 | 65.689 |
36c | 360 | 140 | 14 | 71.341 |
40a | 400 | 142 | 10.5 | 67.598 |
40b | 400 | 144 | 12.5 | 73.878 |
40c | 400 | 146 | 14.5 | 80.158 |
45a | 450 | 150 | 11.5 | 80.42 |
45b | 450 | 152 | 13.5 | 87.485 |
45c | 450 | 154 | 15.5 | 94.55 |
50a | 500 | 158 | 12 | 93.654 |
50b | 500 | 160 | 14 | 101.504 |
50c | 500 | 162 | 16 | 109.354 |
56a | 560 | 166 | 12.5 | 106.316 |
56b | 560 | 168 | 14.5 | 115.108 |
56c | 560 | 170 | 16.5 | 123.9 |
63a | 630 | 176 | 13 | 121.407 |
63b | 630 | 178 | 15 | 131.298 |
63c | 630 | 180 | 17 | 141.189 |
Spesifikasi. | Tinggi badan (mm) | Lebar Flensa (mm) | Ketebalan Web (mm) | Berat Teoritis (kg/m) |
---|---|---|---|---|
8 | 80 | 50 | 4.5 | 7.52 |
10 | 100 | 55 | 4.5 | 9.46 |
12 | 120 | 64 | 4.8 | 11.5 |
14 | 140 | 73 | 4.9 | 13.7 |
16 | 160 | 81 | 5 | 15.9 |
18 | 180 | 90 | 5.1 | 18.4 |
18a | 180 | 100 | 5.1 | 19.9 |
20 | 200 | 100 | 5.2 | 21 |
20a | 200 | 110 | 5.2 | 22.7 |
22 | 220 | 110 | 5.4 | 24 |
22a | 220 | 120 | 5.4 | 25.8 |
24 | 240 | 115 | 5.6 | 27.3 |
24a | 240 | 125 | 5.6 | 29.4 |
27 | 270 | 125 | 6 | 31.5 |
27a | 270 | 135 | 6 | 33.9 |
30 | 300 | 135 | 6.5 | 36.5 |
30a | 300 | 145 | 6.5 | 39.2 |
33 | 330 | 140 | 7 | 42.2 |
36 | 360 | 145 | 7.5 | 48.6 |
40 | 400 | 155 | 8 | 56.1 |
45 | 450 | 160 | 8.6 | 65.2 |
50 | 500 | 170 | 9.5 | 76.8 |
55 | 550 | 180 | 10.3 | 89.8 |
60 | 600 | 190 | 11.1 | 104 |
65 | 650 | 200 | 12 | 120 |
70 | 700 | 210 | 13 | 138 |
70a | 700 | 210 | 15 | 158 |
70b | 700 | 210 | 17.5 | 184 |
Unduh PDF Bagan Ukuran Balok I:
Sangat penting untuk memahami bahwa berat teoretis yang dihitung oleh alat kami mungkin sedikit berbeda dari berat I-beam yang sebenarnya. Perbedaan ini biasanya berada dalam kisaran toleransi 0,2% hingga 0,7%. Ada beberapa faktor yang berkontribusi terhadap perbedaan ini:
Untuk sebagian besar aplikasi praktis, perbedaan kecil ini bisa diabaikan. Namun demikian, untuk proyek rekayasa presisi tinggi, konstruksi skala besar, atau manajemen inventaris yang tepat, disarankan untuk melakukannya:
Ingatlah untuk mempertimbangkan faktor-faktor ini ketika menggunakan berat yang dihitung untuk perhitungan beban kritis, estimasi biaya material, atau perencanaan transportasi. Selalu berhati-hati dan konsultasikan dengan insinyur struktur untuk proyek-proyek yang memerlukan perhitungan berat yang tepat demi keselamatan dan kinerja.
Bacaan terkait:
Berat teoretis balok-I yang terbuat dari bahan yang berbeda (seperti Q235, Q345, dll.) bervariasi, terutama karena kandungan paduannya yang berbeda. Q235 adalah baja karbon biasa, sedangkan Q345 adalah baja paduan rendah. Ini berarti Q345 mengandung lebih banyak elemen paduan daripada Q235, yang dapat meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan sifat-sifat baja lainnya.
Oleh karena itu, karena perbedaan kandungan paduan, berat teoretis Q345 biasanya lebih berat daripada Q235.
Untuk rumus perhitungan, berat teoritis balok-I dapat dihitung dengan menggunakan rumus W = 0,00785 [hd +2t (bd) +0,615 (r2 r12)]dengan W mewakili berat teoretis (dalam kg/m), h adalah tinggi badan, b adalah panjang kaki, d adalah ketebalan pinggang, t adalah ketebalan kaki rata-rata, r adalah jari-jari busur bagian dalam, dan r1 adalah jari-jari busur bagian ujung.
Rumus ini berlaku untuk balok-I dari bahan yang berbeda, tetapi dalam perhitungan aktual, nilai densitas akan bervariasi karena perbedaan bahan. Contohnya, densitas baja karbon rendah (seperti Q235) dihitung sebagai 7,85 g/cm3sedangkan kepadatan baja tahan karat mungkin sedikit lebih rendah.
Perbedaan berat teoritis balok-I yang terbuat dari material yang berbeda terutama disebabkan oleh kandungan paduannya yang berbeda. Meskipun berat teoritis spesifik perlu ditentukan sesuai dengan dimensi spesifik dan karakteristik material balok-I melalui rumus perhitungan, secara umum, berat teoritis baja paduan rendah (seperti Q345) akan lebih berat daripada baja karbon biasa (seperti Q235).
Memilih ukuran dan model I-beam yang sesuai memerlukan pemahaman parameter dasar dan skenario aplikasi I-beam. Spesifikasi balok-I dapat diwakili oleh tinggi/kedalaman (h), lebar (b), dan berat atau massa (w). Selain itu, model I-beam juga dapat diwakili oleh jumlah sentimeter pada tinggi pinggang, misalnya, I16# mewakili I-beam dengan tinggi pinggang 160mm.
Dalam skenario aplikasi yang berbeda, seperti konstruksi dan manufaktur mekanis, pemilihan balok-I juga perlu mempertimbangkan sifat mekanis dan rentang ukurannya. Contohnya, berat balok-I standar nasional 18# harus antara 39,2-79,5kg/m dengan kisaran ukuran 100-400mm, cocok untuk skenario yang memerlukan daya dukung yang lebih besar dan panjang tertentu. Standar model balok-I standar Eropa terutama dibedakan berdasarkan ukuran penampang dan tinggi pelat perutnya, dengan model yang umum termasuk IPE80, IPE100, dll., cocok untuk skenario dengan persyaratan bentuk dan ukuran tertentu.
Untuk struktur kantilever, pemilihan I-beam juga perlu mempertimbangkan ketebalan karena secara langsung berdampak pada stabilitas dan keamanan struktur kantilever. Selain itu, pemilihan I-beam harus sesuai dengan standar dan peraturan nasional yang relevan untuk memastikan kinerjanya yang aman dan andal.
Ketika memilih ukuran dan model I-beam yang sesuai, penting untuk mempertimbangkan skenario aplikasi spesifik, daya dukung yang dibutuhkan, stabilitas struktur, serta standar dan regulasi yang relevan untuk dipatuhi. Sebagai contoh, pada struktur bangunan, Anda mungkin perlu memilih I-beam dengan daya dukung yang lebih besar dan rentang ukuran tertentu, sedangkan pada bidang seperti manufaktur mekanik, bentuk dan ukuran I-beam yang sesuai dengan persyaratan desain tertentu mungkin lebih ditekankan.
Balok-I standar diproses dari baja biasa, sedangkan balok-I ringan dibuat dari paduan ringan seperti aluminium dan magnesium. Jika dibandingkan dengan balok-I standar, balok-I ringan memiliki flensa yang lebih lebar dan jaring serta flensa yang lebih tipis. Dengan kedalaman yang sama, balok I ringan menawarkan stabilitas yang lebih baik sekaligus memastikan kapasitas penahan beban yang sama, sehingga menghemat logam dan memberikan efisiensi ekonomi yang lebih baik.
Terlepas dari apakah standar atau ringan, balok-I cenderung memiliki dimensi penampang yang relatif tinggi dan sempit, sehingga menghasilkan perbedaan yang signifikan pada momen inersia di sekitar dua sumbu utama.
Oleh karena itu, mereka biasanya digunakan secara langsung untuk member yang mengalami pembengkokan di dalam bidang jaringnya atau sebagai bagian dari member gaya kisi. Ketika digunakan secara individual, mereka hanya dapat berfungsi sebagai member lentur umum dan member kompresi eksentrik, seperti balok sekunder atau kolom eksentrik pada platform kerja.
Namun demikian, apabila digunakan sebagai bagian komposit, maka dapat berfungsi sebagai anggota kompresi utama.
Balok-I tersedia dalam variasi standar dan ringan.
Dibandingkan dengan model I-beam standar yang sama, I-beam ringan memiliki ketebalan yang lebih kecil dan bobot yang lebih ringan. Lebar flensa bervariasi dengan ukuran model: model yang lebih kecil (I32# dan di bawahnya) memiliki lebar flensa yang lebih sempit daripada I-beam standar, sedangkan model yang lebih besar (I40# dan di atasnya) memiliki lebar flensa yang lebih lebar.