철골 빔 하중을 계산하는 방법은?

H 빔 하중 용량 계산

건설 프로젝트에서 구조적 무결성과 안전을 보장하기 위해서는 철골 빔, 특히 H형강의 하중 용량을 이해하는 것이 중요합니다. 이 섹션에서는 보 하중 용량을 계산하고 특정 요구사항에 적합한 H형강 크기를 선택하는 과정을 안내합니다.

부하 용량 계산 및 빔 선택:

철골 H형강의 하중 용량을 결정하거나 건설 프로젝트에 적합한 크기를 선택하려면 종합적인 빔 하중 용량 계산기를 활용하고 첨부된 하중 용량 차트를 참조하세요. 아래 스크린샷에서 볼 수 있듯이 이러한 도구는 빔 선택에 대한 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있는 강력하고 사용자 친화적인 방법을 제공합니다.

참조하세요:

• 빔의 굽힘 전단 응력 및 강도 조건을 계산하는 방법은 무엇입니까?

또한 필요한 정보를 입력하면 자동으로 계산을 수행할 수 있는 Excel 형식으로 되어 있습니다.

아래 링크를 클릭하여 도구를 다운로드할 수 있습니다. 제대로 작동하려면 Excel에서 매크로 기능을 활성화하는 것을 잊지 마세요.

• 철골 빔 내하중 용량 계산기

H-빔 부하 용량의 핵심 요소:

1. 빔 크기 및 형상: 플랜지 폭, 웹 두께 및 전체 깊이를 포함한 H형강의 치수는 하중 지지력에 큰 영향을 미칩니다.
2. 재료 속성: H형강에 사용되는 강철의 등급은 강도와 결과적으로 하중 용량에 영향을 미칩니다.
3. 스팬 길이: 지지대 사이의 거리는 빔의 하중 전달 능력에 직접적인 영향을 미칩니다.
4. 하중 분포: 하중이 균일하게 분산되는지 또는 특정 지점에 집중되는지는 빔의 성능에 영향을 미칩니다.
5. 안전 계수: 엔지니어는 일반적으로 예상치 못한 하중이나 재료의 변화를 고려하기 위해 안전 계수를 통합합니다.

I 빔 부하 용량 계산

굽힘 지지력 공식은 다음과 같습니다:

Mu=b’*h’*f*(0.5*h-0.5*h’)+(0.5*h-h’)*b*f*0.5*(0.5*h-h’)

F - 설계 값 항복 강도
B - 웹 두께
b '- 플랜지 너비
H - 높음
H '- 플랜지 두께

장력과 압축의 지지력에 대해서는 여기서 설명할 필요는 없다고 생각합니다. 편심 장력과 압축에 관해서는 혼자서 계산하는 것이 그리 어렵지 않습니다.

예를 들어

경간이 4m이고 하중이 균등하게 분산될 때 I-beam #25는 얼마를 견딜 수 있습니까?

계산:

#25 I-빔의 경우, W = 401.4cm³[σ]=210N/mm2, 전체 안정성 계수 φb=0.93

굽힘 모멘트 공식 M = QL²/8
강도 공식 σ = M/W

공식에 따르면: q=8σW/L²=8*210*401400/4*4=42.1kN/m

전반적인 안정성 요구 사항: 42.1 * 0.93 = 39.2kn/m

부분 계수 요구 사항(안전 계수): 39.2 / 1.4 = 28kN/m

안전한 사용: 28kN/m

위의 계산은 I-빔의 자체 중량 및 처짐 확인 계산은 고려하지 않았습니다.

H형강과 I형강 중 어느 것이 하중을 더 잘 견디나요?

H형강은 최적화된 구조 설계와 향상된 기계적 특성으로 인해 I형강에 비해 우수한 내하중 성능을 발휘합니다.

상대적으로 높고 좁은 프로파일이 특징인 I형강의 단면 형상은 두 주축을 따라 관성 모멘트 사이에 상당한 불균형을 초래합니다. 이러한 비대칭성으로 인해 주로 웹 평면 내에서 굽힘 하중이 발생하는 시나리오 또는 격자 응력 지지 구조의 구성 요소로 적용이 제한됩니다. I형강은 축 방향 압축이나 웹 평면에 수직으로 굽힘에는 적합하지 않으므로 구조용도에서 활용도가 제한됩니다.

반면, H형강은 잘 설계된 단면 형상으로 인해 보다 효율적이고 경제적인 프로파일을 제공합니다. H형강의 주요 장점은 다음과 같습니다:

1. 향상된 단면 계수: 더 넓은 플랜지와 최적화된 웹 두께로 단면 탄성률이 높아져 굽힘 모멘트에 대한 빔의 저항력이 향상됩니다.
2. 향상된 관성 모멘트: H빔의 기하학적 구조는 보다 균형 잡힌 재료 분포를 제공하여 양쪽 주축에 대한 관성 모멘트를 개선합니다.
3. 뛰어난 연결성: 평행하거나 거의 평행한 내부 및 외부 플랜지 표면은 특히 고강도 볼트를 사용할 때 다른 구조 요소와 쉽게 연결할 수 있습니다.
4. 포괄적인 크기 범위: H-빔은 잘 설계된 일련의 크기와 모델을 제공하여 엔지니어의 설계 및 선택 프로세스를 간소화합니다.
5. 하중 용량 증가: 굽힘 모멘트, 압력 하중 또는 편심 하중을 받을 때 H형강은 동일한 무게의 일반 I형강에 비해 우수한 성능을 발휘합니다.
6. 재료 효율성: H빔의 최적화된 설계로 유사한 애플리케이션의 표준 I빔에 비해 10%~40%의 자재 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
7. 균형 잡힌 강도: 더 넓은 플랜지와 최적화된 웹 두께는 여러 방향에서 보다 균일한 강도 특성을 제공하여 전반적인 구조적 안정성을 향상시킵니다.

광폭 플랜지 I형강이라고도 하는 H형강의 평행 플랜지 설계는 성능 향상에 기여합니다. 이 구성으로 인해 재료가 보다 효율적으로 분배되어 단면 특성이 향상되고 다양한 하중 조건에 대한 저항력이 증가합니다.

요약하면, H형강과 I형강 모두 구조 공학에서 각자의 위치를 차지하고 있지만, 일반적으로 H형강은 우수한 하중 지지력, 뛰어난 다용도성 및 향상된 재료 효율성을 제공합니다. 이러한 특성으로 인해 H형강은 현대 구조 설계 및 시공의 많은 하중 지지 용도에서 선호되는 선택입니다.