両方のビームは一見すると同じように見えます。どちらも 2 つのフランジとその間を走るウェブを備えています。しかし、ウェブがフランジに接する形状によって、各ビームが荷重をどのように支えるか、重量はどれくらいか、そして建設者がビームを使用する場所が変わります。
形状だけでどのビームが勝つかを決めるわけではありません。ビームのサイズ、鋼材のグレード、構造内の荷重経路がすべて影響します。このガイドは実際の違いを詳しく説明し、プロジェクトに適切なセクションを一致させるのに役立ちます。
鋼製H形鋼とは何ですか?
H ビームには、直線のウェブで接続された 2 つの平行なフランジがあり、文字 H に近い形状を形成しています。フランジは端から端まで一定の厚さを保ち、断面が広く均一になります。-。
この形状により、より多くの材料がセクションの外側の端に向かって押し出されます。この配置により、長軸と短軸の両方での曲げに対する梁の抵抗が高まります。これが、建設業者が H 梁を梁だけでなく柱としても使用する理由です。サイズとグレードの詳細については、H- ビームのガイドをご覧ください。
Iビームとは何ですか?
I ビームにも 2 つのフランジと 1 つのウェブがありますが、フランジはウェブから外側に向かって先細りになっており、ウェブはフランジの幅に比べて狭くなります。アメリカの S シェイプなどの古い I ビーム規格では、このテーパー形状が使用されています。-新しいワイド-フランジ セクションでは、I ビームと H ビームの間の境界が曖昧になり、よく混乱の原因となります。
I ビームは、S{0}} 形状、W- 形状、ユニバーサル ビームなど、いくつかの異なるファミリーをカバーしており、それぞれに独自のサイズと評価システムがあります。この範囲は、購入者が仕様を作成するときに 2 つのセクションを混同する理由の 1 つです。
H ビームと I ビーム: 本当の違いは何ですか?
2 つのセクションを並べて比較すると、断面、強度、重量、スパン、安定性、製造、それぞれが構造の他の部分とどのように接続されているかという 7 つの領域で違いがわかります。-
断面-
H ビームは、幅が広くバランスのとれた断面を持ち、文字「H」のように見えます。{0}そのフランジは通常幅が広く、平行な内面と外面を持っています。幅広のフランジにより、断面がより四角くてしっかりとした形状になります。
I ビームは、断面が狭くて背が高く、文字「I」のように見えます。-通常、フランジは断面の深さよりも狭くなります。一部の I- ビームには、テーパー状の内側フランジ面があり、断面がより角度のついた形状になっています。
負荷パフォーマンス
どの場合でもどちらのビームも勝つわけではありません。 H ビームは、その幅広のフランジが両軸の曲げに抵抗するため、荷重が複数の方向に押される場合、鋼材あたりの荷重がより大きくなります。 I ビームは、荷重が単一の予測可能なスパンに沿って一方向にかかる場合に最高のパフォーマンスを発揮します。
重さ
同じ深さの場合、H ビームのフランジはより広いプロファイルにわたってより多くの鋼材を保持するため、重量が重くなります。 I ビームは、一方向のみの強度が必要なスパンに使用する材料の量が少ないため、長さの割にビームが軽くなります。
スパン能力
H ビームは I ビームよりも長いスパンを持ち、橋や産業用フレームなどの大型構造物では最大 100 メートルに達することがよくあります。 I ビームは、荷重が一方向にかかる 10 ～ 30 メートルの範囲の短いスパンで最も効果を発揮します。
この差は力の差と同じ源から生じます。 H ビームの広いフランジと厚いウェブは、支持されていない長い長さにわたる曲げに耐えますが、I ビームは過剰なたわみを避けるためにより近い支持点を必要とします。
安定性と座屈性
幅広のフランジにより、H ビームは横方向のねじれ座屈に対してより強い耐性を発揮します。{0}これは、軸力と曲げモーメントを同時に受ける柱や梁{1}}にとって利点となります。フランジが狭い I ビームは、右側の横ブレースでも同じ安定性を維持できますが、ねじれや横揺れに対する H ビームの耐性に匹敵するためには、ブレースの間隔を狭くする必要があります。
製作 プロセス
平坦な平行フランジにより、標準工具を使用して、追加の準備をすることなく、H ビームの切断、穴あけ、溶接が可能になります。テーパ付き I ビーム フランジでは、製造業者が同じ平坦な接続面を適合させる前に、パッキン プレートまたはカスタム フィッティングが必要です。
接続 メソッド
H ビームは、大きな変更を加えずに両方のフランジ面でボルトまたは溶接による接続を受け入れるため、多方向からのフレーム構築に適しています。テーパーフランジを備えた I ビームには、フラッシュボルト接続用の平らな座面が必要です。
| 寸法 | Hビーム | アイビーム |
|---|---|---|
| 断面- | 平行なフランジ面を備えた幅広で四角い、バランスの取れたプロファイル | 細くて背が高く、多くの場合テーパーフランジが付いています |
| 強度と耐荷重 | 多方向に曲げるとより多くの荷重に耐えられます。- | 単一方向の予測可能な負荷の下で最高のパフォーマンスを発揮します- |
| 重さ | 同じ深さでも重い | 同じ深さで軽い |
| スパン能力 | より長いスパン、最大約 100 メートル | 短いスパン、約 10 ～ 30 メートル |
| 安定性と座屈性 | 横方向の-ねじり座屈に対する耐性が強化 | 同等の安定性を得るには、より狭いブレース間隔が必要です |
| 製造工程 | フラットフランジは、切断、穴あけ、溶接などの特別な準備を必要としません。 | テーパーフランジにはパッキンプレートまたはカスタムフィッティングが必要な場合があります |
| 接続 | 大きな変更を加えずに両方のフランジ面をボルトまたは溶接で固定 | フラッシュボルト接続には平らな座面が必要です |
鉄骨造建物のH形鋼とI形鋼
で鉄骨造の建物, H ビームは、柱と、重機や広い床スパンを支えるビームなど、複数の方向から荷重を受けるあらゆる部材を扱います。バランスのとれた断面は、これらの複合荷重下でも曲げや座屈に耐えます。-
I ビームは、スパンが一方向に延び、荷重が予測可能な状態を維持する、単純な屋根と床のフレームに適しています。倉庫や工業デザインの多くは、柱の H ビーム、スパン全体の I ビームまたは W 形状の両方を組み合わせています。-
H ビームと I ビーム: どちらを選択するべきですか?
正しい選択は、紙の上でどの梁がより強く聞こえるかではなく、荷重が構造内をどのように移動するかによって決まります。
鉄骨建物で H 形鋼を使用する場合
柱、2 方向から荷重を受ける部材、または垂直強度と同じくらい横方向の安定性が重要なスパンには、H ビームを選択してください。このため、重工業用フレームや高層ビルではデフォルトで H 形鋼が使用されます。-
H ビームが正しい選択である場合
I ビームは、シンプルな単一方向のスパン、軽量の床と屋根のフレーム、および軸を横切る荷重に対する抵抗よりも重量が重要なプロジェクトに適しています。-標準 金属倉庫の建物 屋根の梁がこのカテゴリに分類されます。
コストについてはどうですか?
セクションのサイズと重量がコストの主な要因です。軽量の I ビームセクションは、同様のサイズの H ビームよりも長さ当たりのコストが低くなりますが、実際のコストは、負荷と安定性の要件が要求する特定のセクションによって異なります。荷重経路に H ビームが提供する安定性が必要な場合、価格差がどんなに大きくても、より小型で安価な I ビーム セクションではその要件を満たせません。
注文前に確認すべきことは何ですか?
ご注文の前に、構造図と照らし合わせてセクションの寸法を確認してください。鋼等級に対するプロジェクトの設計標準 (ASTM、EN、または GB) を確認し、製造業者が使用する予定の接続の詳細を確認します。これら 3 つの領域のいずれかが一致しないと、サイトでの遅延のほとんどが発生します。-
H ビームと I ビームに関するよくある質問
HビームはIビームより強いですか?
どちらのビームもすべてのメジャーで勝つわけではありません。 H ビームは、両方の軸にわたって曲げや座屈に対する耐性が優れています。 I ビームは、単一方向の荷重に対して、より軽い重量で H ビームの強度と同等またはそれを上回ることができます。-
鉄骨造の柱にはH形鋼とI形鋼どちらが適していますか?
Hビーム。幅広のフランジは、柱が受ける曲げ荷重と軸方向荷重の組み合わせの下でも座屈に耐えます。
I ビームは H ビームより安いですか?
I ビームは同じ深さでも使用する鋼材の量が少ないため、単位長さあたりはそうです。しかし、コストは構造要件に従うべきであり、その逆ではありません。
Iビームは鉄骨倉庫にも使用できますか？
はい、スパンが一方向に延びる母屋と床梁の場合は可能です。重い移動荷重を運ぶ柱と梁には、H ビームが必要です。
H ビームと I ビームのセクションの違いは、紙の上ではどちらの形状がより強く見えるかではなく、荷重経路、スパン、接続のニーズによって決まります。いずれかのセクションを注文する前に、負荷の方向を確認し、構造に対するスパンを確認し、接続の詳細を確認してください。
で CNSS、到着するビームがプロジェクトが実際に必要とするものと一致するように、負荷パスから接続の適合まで、クライアントとこのセクションの選択を検討します。現在のビルドで H ビームと I ビームの重量を比較している場合は、スパンと荷重の詳細を共有してください。適切なセクションを確認するお手伝いをいたします。
