H-balk vs. I-balk staal: 14 verschillen uitgelegd

H-balken vs I-balken

I-balken en H-balken zijn beide constructiedelen van staal die gebruikt worden in de bouw en techniek. Het belangrijkste verschil zit in hun vorm: een I-ligger lijkt op de letter "I" met een slank midden geflankeerd door twee bredere secties, terwijl een H-ligger, die lijkt op de letter "H", even breed en even hoog is.

I-balken zijn meestal lichter en economischer, ideaal voor gebouwen met lange overspanningen.

H-balken daarentegen zijn sterker en beter bestand tegen buigen, geschikt voor dragende muren of grootschalige bouwprojecten.

Ten eerste, wat het uiterlijk betreft, heeft het binnenoppervlak van de flens (ook bekend als de "poot") van de H-balk geen helling, met parallelle boven- en ondervlakken. Het binnenoppervlak van de flens van de I-profiel daarentegen helt, wat resulteert in een dunnere buitenkant en een dikkere binnenkant. Dit structurele verschil resulteert in verschillende dragende prestaties. De H-balk, met zijn parallelle flensvlakken en zonder helling, heeft superieure doorsnede-eigenschappen vergeleken met traditionele I-balken.

Ten tweede, wat het toepassingsgebied betreft, worden H-balken met hun uitstekende eigenschappen en brede toepasbaarheid veel gebruikt in staalconstructies. Ze kunnen worden gebruikt voor palen, kolommen, liggers en andere constructies. Anderzijds, hoewel I-profielen ook kunnen worden gebruikt voor balken en soortgelijke constructies, is hun toepassing relatief beperkt.

Bovendien is het walsproces van H-profielen anders dan dat van gewone I-profielen, waarvoor slechts één set horizontale walsen wordt gebruikt. Door de bredere flens zonder helling (of zeer lichte helling) is er voor H-balken een extra set verticale walsen nodig. Dit verschil in walsproces is een belangrijk verschil tussen de twee.

Wat de materiaalvereisten betreft, vereisen I-profielen, die voornamelijk in de mechanische industrie worden gebruikt, materialen met een hoge sterkte. H-balken daarentegen worden vanwege hun wijdverspreide toepasbaarheid en kosteneffectiviteit op verschillende gebieden gebruikt.

Samenvattend liggen de belangrijkste verschillen tussen I-profielen en H-profielen in hun structurele vorm, toepassingsgebied, productieproces en materiaalvereisten.

Hier is een tabel die H-balken vergelijkt met I-balken:

Gerelateerde lectuur: online H-balk en I-balk gewicht calculator

Verschillen tussen H-balk en I-balk staal

1. Doorsnede Afmetingen

I-profielen, standaard of lichtgewicht, hebben een relatief hoge en smalle dwarsdoorsnede. Dit resulteert in een aanzienlijk verschil in het traagheidsmoment van de twee hoofdflenzen.

Daarom worden ze meestal rechtstreeks gebruikt in onderdelen die buigen binnen het vlak van de lijfplaat of als onderdeel van een rastertype constructieonderdeel. Ze zijn ongeschikt voor axiaal samengedrukte onderdelen of onderdelen die loodrecht op het lijf buigen, waardoor hun toepassingsgebied beperkt is.

2. Toepassingen

H-balkenstaal is een type efficiënt en economisch profiel (samen met koudgevormd dunwandig staal, geprofileerde staalplaten, enz.) met een logisch gestructureerde dwarsdoorsnede, waardoor staal effectiever presteert en zijn draagkracht vergroot.

In tegenstelling tot standaard I-profielen hebben H-profielen bredere flenzen en meestal parallelle binnen- en buitenvlakken, waardoor verbindingen met bouten van hoge sterkte en andere componenten gemakkelijker worden. Ze zijn verkrijgbaar in een uitgebreide reeks maten en modellen, wat het ontwerp en de selectie eenvoudiger maakt (met uitzondering van I-liggers die in kraanbalken worden gebruikt).

3. Flensbreedte

H-balken hebben flenzen van gelijke dikte, verkrijgbaar in gewalste secties of geassembleerde secties gelast uit drie platen. I-profielen zijn gewalste profielen met een helling van 1:10 aan de binnenkant van de flenzen vanwege variaties in het productieproces.

Het walsen van H-profielen vereist, in tegenstelling tot standaard I-profielen die een set horizontale walsen gebruiken, een extra set verticale walsen vanwege hun bredere flenzen en minimale (of geen) helling. Dit maakt het walsproces en de uitrusting complexer dan bij standaard walserijen. De grootste H-balk die in eigen land kan worden geproduceerd is 800 mm hoog; alles wat groter is, is een geassembleerd profiel.

4. Geschiktheid voor samendrukken en buigen

China's nationale norm voor warmgewalste H-balken (GB/T11263-1998) deelt ze in in smalle flens, brede flens en stalen paaltypes, respectievelijk gecodeerd als hz, hk en hu.

Smalflens H-profielen zijn geschikt voor liggers of buigcomponenten, terwijl breedflens H-profielen en H-palen geschikt zijn voor axiaal samengedrukte componenten of buigcomponenten. Vergeleken met I-profielen bieden H-profielen betere prestaties op het gebied van gewicht, w, ix en iy.

5. Krachtdragende richting

I-profielen hebben kleinere flensbreedtes en grotere hoogtes en kunnen eenrichtingskrachten dragen.

6. Stabiliteit in staalconstructiegebouwen

H-balken, met diepere groeven en dikkere flenzen, kunnen krachten in twee richtingen weerstaan.

7. Gebruik in structurele onderdelen

Met de ontwikkeling van gebouwen met staalconstructies zijn I-profielen alleen niet meer voldoende. Zelfs verdikte I-profielen die worden gebruikt als dragende kolommen kunnen instabiel worden.

8. Mechanische eigenschappen van de dwarsdoorsnede

I-profielen kunnen alleen worden gebruikt voor liggers, terwijl H-profielen geschikt zijn voor dragende kolommen in constructies.

9. Flensdikte

H-profielen met betere mechanische eigenschappen dan I-profielen zijn genoemd naar hun gelijkenis met de letter "H". Warmgewalste H-profielen hebben bredere flenzen dan I-profielen en bieden meer laterale stijfheid en buigweerstand.

H-balken zijn lichter dan I-balken met dezelfde specificaties. Het fabricageprincipe wordt goed uitgelegd, met opmerkelijke inhoud.

10. Productieproces

De flenzen van I-profielen variëren in dikte, zijn dikker in de buurt van het lijf en dunner aan de buitenkant; flenzen van H-profielen hebben een uniforme dikte.

11. Specifieke soorten en gebruik

HW, HM, HN - H is de algemene term voor H-balken, die gelast zijn; HW, HM, HN zijn warmgewalst.

12. HW - Specifiek gebruik

HW geeft H-balken aan met ongeveer gelijke hoogte en flensbreedte; voornamelijk gebruikt als stijve stalen kolommen in gewapend betonnen frameconstructies of als hoofdkolommen in staalconstructies.

13. HM - Specifiek gebruik

HM geeft H-balken aan met een hoogte tot flensbreedte verhouding van ongeveer 1,33 tot 1,75; voornamelijk gebruikt in staalconstructies als framekolommen of framebalken in dynamisch belaste constructies, zoals apparatuurplatforms.

14. HN - Specifiek gebruik

HN geeft H-balken aan met een hoogte-flensbreedte verhouding van 2 of meer; voornamelijk gebruikt voor liggers, waarbij I-balken een soortgelijk doel dienen als HN-balken.

In de bouw- en constructiewereld zijn H-balken en I-balken twee van de meest gebruikte structurele ondersteuningselementen.

Beide bundels bieden unieke voordelen en eigenschappen, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen.

Het belang van het kiezen van de juiste balk voor je project kan niet genoeg worden benadrukt, omdat deze beslissing een aanzienlijke invloed kan hebben op de structurele integriteit, de kosten en het algehele succes van het project.

Er wordt vaak gevraagd hoe je moet kiezen tussen I-balken en H-balken, omdat ze qua vorm op elkaar lijken.

Veel ervaren mensen in de bouwsector hebben echter moeite om een duidelijke uitleg te geven.

Wat zijn de specifieke verschillen in draagvermogen tussen I-profielen en H-profielen?

De specifieke verschillen in draagvermogen tussen I-profielen en H-profielen komen vooral tot uiting in de volgende aspecten:

Draagrichting:

H-liggers, met een grotere groefdiepte en dikte, kunnen krachten in twee richtingen weerstaan, terwijl I-liggers voornamelijk worden gebruikt voor dwarsliggers, waarbij hun draagvermogen zich voornamelijk in verticale richting manifesteert. Dit betekent dat H-liggers meer flexibiliteit bieden bij het constructief ontwerp en zich aanpassen aan complexere toepassingsscenario's.

Mechanische eigenschappen:

H-profielen hebben door hun economisch verantwoorde dwarsdoorsnedevorm superieure mechanische eigenschappen. Tijdens het walsen is de verlenging op elk punt van de doorsnede gelijkmatiger, met minder interne spanning, vergeleken met gewone I-profielen. Ze hebben een grotere elasticiteitsmodulus, zijn lichter in gewicht en besparen meer metaal. Dit suggereert dat H-profielen onder dezelfde omstandigheden een betere draagcapaciteit en stabiliteit kunnen bieden.

Gemak van constructie:

Het lassen en verbinden van H-liggers is eenvoudiger dan I-liggers, met betere mechanische eigenschappen per gewichtseenheid, waardoor een aanzienlijke hoeveelheid materiaal en bouwtijd wordt bespaard. Dit is cruciaal voor het verbeteren van de bouwefficiëntie en het verlagen van de kosten.

Draagvermogen:

Hoewel onder specifieke omstandigheden (zoals b=h, dezelfde afmetingen) het draagvermogen van vierkante staalmaterialen iets hoger kan zijn dan H-balken, kunnen H-balken door een rationele structurele organisatie vergelijkbare effecten bereiken als vierkante staalsoorten en zijn ze in sommige gevallen voordeliger. Hieruit blijkt dat H-liggers flexibeler en goedkoper zijn in ontwerp en toepassing.

In termen van draagvermogen bieden H-liggers een beter multidirectioneel draagvermogen, superieure mechanische eigenschappen, hogere constructie-efficiëntie en rendabiliteit in vergelijking met I-liggers. Deze verschillen maken van H-liggers het materiaal bij uitstek voor veel technische toepassingen.

Wat onderscheidt het verticale walsproces van H-balken van het horizontale walsproces van gewoon I-balken?

Het belangrijkste verschil tussen het verticale walsproces van H-balken staal en het horizontale walsproces van gewoon I-balken staal ligt in het feit dat door de bredere flenzen van H-balken staal, die geen helling (of zeer weinig helling) hebben, een extra set verticale rollen nodig is tijdens het walsproces.

Dit ontwerp maakt het walsproces en de uitrusting van H-balkenstaal veel complexer dan de horizontale rollen van gewoon I-balkenstaal. Het lijf van H-balkenstaal wordt tot een aanslag gewalst tussen de bovenste en onderste rollen, terwijl de flenzen tegelijkertijd in vorm worden gewalst tussen de horizontale en verticale rollen.

Deze unieke walsmethode wordt bepaald door de structurele eigenschappen van H-balkenstaal: de flenzen zijn breder en hebben geen helling (of een kleine helling), dus er moet een extra set verticale rollen worden toegevoegd om het walsproces te voltooien.

Gewoon I-balkenstaal gebruikt daarentegen maar één set horizontale rollen voor het walsen, wat resulteert in aanzienlijke verschillen in productietechnologie en apparatuurconfiguratie tussen de twee.

Welke materialen zijn momenteel het meest populair voor I-balken en H-balken op de markt?

De populairste materialen voor I-balken en H-balken op de markt zijn onder andere Q235, Q235B, Q345, Q235A en 304 roestvrij staal. Met name Q235B wordt vaak genoemd vanwege zijn brede toepassingsgebied en kosteneffectiviteit, wat duidt op zijn grote populariteit.

Daarnaast krijgen ook roestvrijstalen I-balken (zoals die gemaakt van 201-kwaliteit materiaal) steeds meer aandacht vanwege hun specifieke toepassingsvereisten, vooral in sectoren zoals ijzerwaren, medische machines en voedselmachines.

Q235B en roestvrij staal (zoals 201-kwaliteit materiaal) zijn momenteel de populairste materialen voor I-balken en H-balken op de markt.

Hoe te kiezen tussen I-balk of H-balk op basis van technische vereisten?

De keuze tussen I-profielstaal of H-profielstaal hangt voornamelijk af van de specifieke kenmerken van de technische vereisten. Hier is een analyse gebaseerd op de informatie die ik heb verzameld:

Draagvermogen:

Als het project een grotere belasting vereist, is I-profielstaal een betere keuze. I-profielstaal heeft een sterk draagvermogen, geschikt voor bouwconstructies die zware lasten moeten dragen.

Structurele stabiliteit:

Voor projecten die een hogere sterkte en stabielere structuren vereisen, kan H-balkenstaal geschikter zijn. De dwarsdoorsnede van H-balkenstaal is breder, wat zorgt voor een betere structurele stabiliteit.

Vorm en structurele kenmerken:

De vorm van de dwarsdoorsnede van H-balken lijkt op de letter "H", met relatief dunne bovenste en onderste flenzen en lijfplaten en de verbindingen worden gemaakt met gelaste naden. Het wordt voornamelijk gebruikt voor dragende constructies en bouwconstructies. Aan de andere kant heeft I-profiel staal een kromming, anders dan de standaard rechthoekige vorm van H-profiel staal. Dit betekent dat met deze vorm en structurele eigenschappen rekening moet worden gehouden in het ontwerpproces.

Economische factoren:

Breedflens I-profielstaal, ook bekend als H-profielstaal, is een economisch profielstaal dat wordt gewalst op een wals met vier rollen. Dit suggereert dat in termen van kosteneffectiviteit, beide hun voordelen hebben, maar welke voordeliger is kan afhangen van verschillende factoren zoals productiekosten, transportkosten en installatiekosten.

Verschillen in gebruik:

Door significante verschillen in productieprocessen en producteigenschappen verschillen ook de toepassingen van I-balken en H-balken. Kies daarom bij aankoop het juiste profiel op basis van de ontwerpvereisten.

Bij de keuze tussen I-profielstaal en H-profielstaal moet rekening worden gehouden met de draagvereisten van het project, de vereisten voor structurele stabiliteit, vorm en structurele kenmerken, economische factoren en verschillen in specifiek gebruik. Het is aan te raden om elke factor grondig te beoordelen en eventueel professioneel advies in te winnen voordat je een beslissing neemt.