Heb je je ooit afgevraagd hoe je de perfecte I-balk selecteert voor je bouw- of productieproject? In deze blogpost leidt onze deskundige werktuigbouwkundig ingenieur je door het proces van het kiezen van de juiste I-profielspecificatie en het juiste model op basis van jouw specifieke toepassing. Ontdek de belangrijkste factoren om rekening mee te houden en onthul de geheimen om het succes van uw project te optimaliseren.
I-profielen, ook bekend als H-profielen of W-profielen, zijn structurele stalen balken met een I-vormige dwarsdoorsnede. Ze worden veel gebruikt in de bouw en productie vanwege hun uitstekende draagvermogen, hoge sterkte-gewichtsverhouding en torsiestabiliteit.
Warmgewalste I-balken worden geproduceerd via een gecontroleerd walsproces en zijn verkrijgbaar in verschillende standaardmaten, zoals 8#, 10#, 12#, 14#, 16#, 18#, 20a, 20b, 22a, 22b, 25a, 25b, 28a, 28b, 30a en 30b, om te voldoen aan verschillende structurele vereisten en belastingsomstandigheden.
De afmetingen van een I-profiel worden meestal weergegeven door de lijfhoogte (h), flensbreedte (b) en lijfdikte (d), allemaal gemeten in millimeters.
Een I-balk met een lijfhoogte van 160 mm, een flensbreedte van 88 mm en een lijfdikte van 6 mm wordt bijvoorbeeld "I-160x88x6" genoemd.
Dit gestandaardiseerde notatiesysteem maakt nauwkeurige communicatie mogelijk tussen ingenieurs, fabrikanten en toeleveranciers.
Als alternatief kunnen I-profielen ook worden geïdentificeerd aan de hand van hun lijfhoogte in centimeters gevolgd door een "#" symbool, zoals I-16# voor dezelfde ligger.
I-profielen met identieke lijfhoogtes kunnen verschillende lijfdiktes, flensbreedtes en flensdiktes hebben om de prestaties voor specifieke belastingsomstandigheden te optimaliseren. Om onderscheid te maken tussen deze variaties worden letters "a", "b" of "c" toegevoegd aan de maataanduiding.
Zo staan 32a#, 32b# en 32c# voor I-profielen met dezelfde lijfhoogte van 320 mm maar verschillende doorsnede-eigenschappen. Dit systeem biedt ingenieurs flexibiliteit bij het kiezen van de meest geschikte ligger voor hun specifieke toepassing, waarbij factoren zoals draagvermogen, doorbuigingslimieten en materiaalefficiëntie tegen elkaar worden afgewogen.
I-profielen worden veel gebruikt in verschillende industrieën vanwege hun superieure draagvermogen, structurele stabiliteit en veelzijdigheid. In de bouw worden ze voornamelijk gebruikt als primaire steun in grote constructies zoals industriële gebouwen, magazijnen, gebouwen met meerdere verdiepingen en bruggen. Hun vermogen om buigmomenten en dwarskrachten te weerstaan maakt ze ideaal voor het overbruggen van grote afstanden.
In de productiesector spelen I-profielen een cruciale rol bij de productie van voertuigen, schepen en zware machines, waar ze dienen als essentiële structurele onderdelen die sterkte en stijfheid leveren en tegelijkertijd het gewicht minimaliseren.
Daarnaast worden I-profielen vaak gebruikt in materiaalbehandelingssystemen, zoals bovenloopkranen en transportbandsteunen, vanwege hun uitstekende belastingsverdeling en weerstand tegen zijdelingse knik.
De bijgeleverde tabel kan worden gebruikt als referentiegids voor de standaardafmetingen in mm en het gewicht van I-balken in kg.
Spec. | Hoogte (mm) | Flensbreedte (mm) | Webdikte (mm) | Theoretisch gewicht (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 |
Spec. | Hoogte (mm) | Flensbreedte (mm) | Webdikte (mm) | Theoretisch gewicht (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 |
I Beam Sizes Chart PDF Download:
Het is belangrijk om te begrijpen dat het theoretische gewicht dat door onze tool wordt berekend, iets kan afwijken van het werkelijke gewicht van de I-balk. Deze afwijking valt meestal binnen een tolerantiebereik van 0,2% tot 0,7%. Verschillende factoren dragen bij aan deze afwijking:
Voor de meeste praktische toepassingen is dit kleine verschil verwaarloosbaar. Voor zeer nauwkeurige engineeringprojecten, grootschalige constructie of nauwkeurig voorraadbeheer is het echter aan te raden om:
Denk eraan deze factoren in overweging te nemen wanneer je het berekende gewicht gebruikt voor kritieke draagkrachtberekeningen, schattingen van materiaalkosten of transportplanning. Wees altijd voorzichtig en raadpleeg een bouwkundig ingenieur voor projecten waar precieze gewichtsberekeningen cruciaal zijn voor de veiligheid en prestaties.
Gerelateerde lectuur:
Het theoretische gewicht van I-profielen gemaakt van verschillende materialen (zoals Q235, Q345, enz.) varieert, voornamelijk door hun verschillende legeringsinhoud. Q235 is gewoon koolstofstaal, terwijl Q345 laaggelegeerd staal is. Dit betekent dat Q345 meer legeringselementen bevat dan Q235, wat de sterkte, taaiheid en andere eigenschappen van het staal kan verbeteren.
Daarom is het theoretische gewicht van Q345 door het verschil in legering meestal zwaarder dan dat van Q235.
Voor de berekeningsformule kan het theoretische gewicht van de I-balk worden berekend met de formule W = 0,00785 [hd +2t (bd) +0,615 (r2 r12)]waarbij W het theoretische gewicht is (in kg/m), h de lichaamslengte, b de beenlengte, d de heuplengte, t de gemiddelde beendikte, r de straal van de binnenboog en r1 de straal van de eindboog.
Deze formule is van toepassing op I-profielen van verschillende materialen, maar in werkelijke berekeningen zal de dichtheidswaarde variëren vanwege het materiaalverschil. Bijvoorbeeld, de dichtheid van laag koolstofstaal (zoals Q235) wordt berekend als 7,85g/cm3terwijl de dichtheid van roestvrij staal iets lager kan zijn.
Het verschil in het theoretische gewicht van I-balken gemaakt van verschillende materialen is voornamelijk te wijten aan hun verschillende legeringsgehaltes. Hoewel het specifieke theoretische gewicht moet worden bepaald aan de hand van de specifieke afmetingen en materiaaleigenschappen van de I-balk via de berekeningsformule, zal over het algemeen het theoretische gewicht van laaggelegeerd staal (zoals Q345) zwaarder zijn dan dat van gewoon koolstofstaal (zoals Q235).
Om de juiste maat en het juiste model van de I-profielbalk te kiezen, moet je de basisparameters en toepassingsscenario's van de I-profielbalk begrijpen. De specificaties van de I-profielbalk kunnen worden weergegeven door zijn hoogte/diepte (h), breedte (b) en gewicht of massa (w). Daarnaast kan het model van de I-profielbalk ook worden weergegeven door het aantal centimeters in de heuphoogte, bijvoorbeeld I16# staat voor een I-profielbalk met een heuphoogte van 160 mm.
In verschillende toepassingsscenario's, zoals de bouw en mechanische productie, moet bij de selectie van I-profielen ook rekening worden gehouden met de mechanische eigenschappen en het maatbereik. Zo moet het gewicht van de 18# nationale standaard I-profiel tussen 39,2-79,5kg/m liggen met een maatbereik van 100-400mm, geschikt voor scenario's die een grotere draagkracht en een bepaalde lengte vereisen. De modelnormen van Europese standaard I-balken worden voornamelijk onderscheiden op basis van hun dwarsdoorsnedeafmetingen en buikplaathoogtes, met veelvoorkomende modellen zoals IPE80, IPE100, etc., geschikt voor scenario's met specifieke vorm- en maatvereisten.
Bij uitkragende constructies moet bij de keuze van I-profielen ook rekening worden gehouden met de dikte, omdat deze direct van invloed is op de stabiliteit en veiligheid van de uitkragende constructie. Bovendien moet de selectie van I-profielen voldoen aan relevante nationale normen en voorschriften om veilige en betrouwbare prestaties te garanderen.
Bij het kiezen van de juiste I-profielmaat en het juiste model is het essentieel om rekening te houden met het specifieke toepassingsscenario, de vereiste draagkracht, de stabiliteit van de constructie en de relevante normen en voorschriften waaraan moet worden voldaan. In de bouw moet je bijvoorbeeld I-profielen kiezen met een groter draagvermogen en specifieke afmetingen, terwijl in de machinebouw de vorm en afmetingen van de I-profielen voor specifieke ontwerpeisen belangrijker kunnen zijn.
Standaard I-profielen worden gemaakt van gewoon staal, terwijl lichte I-profielen worden gemaakt van lichtgewicht legeringen zoals aluminium en magnesium. Vergeleken met standaard I-profielen hebben lichte I-profielen bredere flenzen en dunnere lijfplaten en flenzen. Bij dezelfde diepte bieden lichte I-profielen een betere stabiliteit met hetzelfde draagvermogen, waardoor metaal wordt bespaard en de economische efficiëntie toeneemt.
Ongeacht of ze standaard of licht zijn, I-profielen hebben meestal relatief hoge en smalle doorsnedeafmetingen, wat resulteert in een aanzienlijk verschil in traagheidsmoment om de twee hoofdassen.
Daarom worden ze meestal direct gebruikt voor staven die worden onderworpen aan buiging binnen het vlak van hun lijf of als onderdeel van een tralieligger. Wanneer ze afzonderlijk worden gebruikt, kunnen ze alleen dienen als algemene buigelementen en excentrische drukelementen, zoals secundaire balken of excentrische kolommen in werkplatforms.
Bij gebruik als samengestelde profielen kunnen ze echter fungeren als de belangrijkste compressiedelen.
I-balken zijn er in standaard en lichte varianten.
Vergeleken met hetzelfde model standaard I-profielbalk hebben lichte I-profielen een kleinere dikte en een lichter gewicht. De flensbreedte varieert met de modelgrootte: kleinere modellen (I32# en lager) hebben smallere flensbreedtes dan standaard I-balken, terwijl grotere modellen (I40# en hoger) bredere flensbreedtes hebben.