Opis I-Beam: Anatomija, veličina, vrste, standardi i vodič za izradu

I-greda je konstrukcijski čelični presjek s poprečnim presjekom u obliku slova I: dvije paralelne prirubnice spojene jednom okomitom mrežom. To je definicija u jednom retku. Sve ostalo u radnom opisu - dubina, širina prirubnice, debljina rebra i prirubnice, stupanj, duljina i ravnost - postoji jer sam oblik ne govori mlinu, majstoru za izradu detalja ili zavarivaču što da radi s njim.

Većina ljudi koji traže opis I-grede treba jednu od četiri stvari: jednostavnu definiciju za bilješku s crtežom ili podnesak, oznaku veličine koju zapravo mogu naručiti, način na koji se može razlikovati toplo valjana greda od zavarene ili kratki kontrolni popis detalja koje treba provjeriti prije nego se čelik prihvati. Odjeljci u nastavku prikazuju ih redom i zadržavaju konkretne brojke.

Kratak odgovor: opišite I-gredu sa šest stavki — dubina, širina prirubnice, debljina rebra, debljina prirubnice, duljina i klasa čelika. "IPE 300, S355JR, 12 m, EN 10365" je opis. "200 x 100 I-beam" je nadimak.

Što je I-Beam? Definicija i anatomija

I-greda je simetrična oko obje osi i koncentrira materijal u prirubnicama, gdje je naprezanje savijanja najveće. Zbog te raspodjele, I-greda nosi nekoliko puta veće opterećenje savijanja od čvrste pravokutne šipke iste težine i dubine - i ta jedina činjenica objašnjava zašto profil opstaje u gotovo svakoj čeličnoj konstrukciji ikada izgrađenoj.

Šest mjerenja definira presjek. Pojavljuju se u svakom katalogu mlina iu svakom opisu koji vrijedi napisati.

I-greda, H-greda i široka prirubnica: ista obitelj, različite proporcije

"I-beam" i "H-beam" nisu dva različita proizvoda. Oni opisuju istu obitelj oblika; naziv vam obično govori koliko su prirubnice široke u odnosu na dubinu. Duboki presjek s uskim rubovima izgleda kao veliko slovo I, a širenje rubova prema dubini pretvara isti profil u nešto što izgleda kao veliko slovo H. Kodovi i mlinski katalozi dali su dvama ekstremima različita imena, i odatle dolazi većina zabune na crtežima.

Tri stvari se mijenjaju kako se prirubnice šire: bočna krutost grede, masa za određenu dubinu i detalji spoja koji će fizički odgovarati.

Kako čitati oznaku veličine I-grede

Oznaka je šifra oblika plus jedan ili dva broja, a nikada nije cijela specifikacija. W12x26 znači W-oblik nominalno dubok 12 inča i težak 26 funti po stopi. IPE 300 označava I-profil s paralelnom prirubnicom dubine 300 mm. HEB 200 znači teški H-prosjek široke prirubnice dubine 200 mm. U svakom slučaju nominalni broj je blizu - ali ne baš - stvarne dimenzije, a plaćate za masu, a ne za dubinu.

Dva pravila sprječavaju većinu pogrešaka u naručivanju. Prvo, imperijalne oznake navode nominalnu dubinu i stvarnu masu po stopi: stvarna dubina u samoj seriji W12 širi se na otprilike 45 mm, od oko 303 mm do oko 348 mm. Drugo, metričke oznake točno daju dubinu — IPE 300 ima dubinu od 300 mm — ali debljine stijenki još uvijek treba pogledati, a dva profila iste dubine mogu se razlikovati gotovo tri puta u težini.

Standardne duljine, stupnjevi čelika i dopuštena odstupanja

Narudžba na kojoj piše samo "I-greda, 12 m" kupuje oblik nepoznate čvrstoće, nepoznate ravnosti i nepoznate papirologije. Duljinu, stupanj i toleranciju treba navesti zajedno, jer mlin tako čita zahtjev.

Mlinovi se kotrljaju na 6 m, 12 m i povremeno 15 do 18 m, dok imperijalna tržišta navode 20 ft do 40 ft. Dvanaest metara je uobičajeni kompromis između manjeg broja spojeva i ograničenja cestovnog transporta, a to je duljina oko koje se planira većina izvoznih pošiljki.

Na većini crteža pojavljuju se četiri stupnja:

• ASTM A36 — 250 MPa popuštanje, lako zavarivanje, uobičajeno u Sjevernoj Americi za lake okvire i opću proizvodnju.
• ASTM A992 ili A572 gr. 50 — 345 MPa prinos; A992 je standardni stupanj W-oblika za građevinske okvire.
• EN 10025-2 S355JR ili S355J2 — 355 MPa istezanja, sa sufiksima JR i J2 koji označavaju udarnu žilavost po Charpyju za hladniju upotrebu.
• GB/T 1591 Q355B — uobičajeni kineski stupanj, često dvostruko certificiran prema EN ili ASTM na izvoznim projektima.

Tri tolerancije uzrokuju većinu argumenata na licu mjesta: nagib (okomiti luk), zakret (vodoravni luk) i uvijanje. Tipično ograničenje široke prirubnice je 1/8 in po 10 stopa duljine, ili otprilike 0,1 posto, što znači da se greda od 12 m može legalno savijati oko 12 mm i još uvijek proći. Izvankvadratnost prirubnice i tolerancija duljine ponovno su odvojena ograničenja. Ako greda mora sjediti ravno na osnovnoj ploči ili poravnati sa spojem, stavite klasu ravnosti u narudžbu umjesto da je otkrivate u trgovini.

Vruće valjani ili zavareni? Opis vam govori

Opis koji kaže "vruće valjani W-oblik", "IPE" ili "HEB" znači da je greda izašla iz tvornice kao jedan komad. Opis koji kaže "zavareni pločasti nosač", "ugrađena greda" ili "proizvedeni H-prosjek" znači da su prirubnice i mreža izrezani iz ploče i spojeni zavarivanjem. Zavarenom izradom dobivate nestandardne dubine, vrlo debele prirubnice i pojedinačne komade duže ili teže nego što to dopušta bilo koji program valjanja.

Zavarene grede premještaju kontrolu kvalitete u radionicu. Mreža mora biti postavljena pravokutno u odnosu na prirubnice prije spajanja, dovod topline mora biti kontroliran tako da se tanke mreže ne savijaju, a spoj treba biti zavaren ravno, s gredom okrenutom tako da var leži vodoravno. Na dugim spojevima lamele i prirubnice, taj zakretni i pokretni zavar se obično izvodi s uronjenom glavom luka koja se nosi na nosaču. Trgovine koje to rade u velikom broju kreću prema automatizirano zavarivanje velikih metalnih konstrukcija ne samo zbog brzine, već i zato što je ručno zavarivanje duž spoja od 12 m gotovo nemoguće ponoviti.

Sustavi za zavarivanje stupova i nosača držite glavu gorionika pod fiksnim kutom dok se nosač kreće dužinom grede, što je ono što omogućuje konzistentno zrno i predvidljiv unos topline.

SAW sustav za zavarivanje stupova i nosača za duge spojeve Stup za zavarivanje pod praškom i poluga koja precizno postavlja plamenik za konzistentna zrnca na debelim pločama i dugim uzdužnim šavovima. Pogledajte proizvod →

Pozicioniranje: korak koji većina opisa izostavlja

Zavarivanje grede na mjestu radi za kratke komade. Za sve što je teško ili bilo što što treba zavariti iznad glave, zavar treba okrenuti tako da spoj bude ravan i da se operater ne bori s gravitacijom. To je problem pozicioniranja, a ne problem zavarivanja, i obično se rješava pozicionerom ili uređajem za okretanje koji odgovara opterećenju i pomaknutom težištu.

Dva broja odlučuju o stroju: masa zavara i koliko je udaljeno njegovo težište od središta stola ili valjaka. Pozicioner predviđen za 5 t koji drži zavareni spoj od 5 t čije je središte gravitacije 800 mm izvan središta vidi moment prevrtanja koji nema nikakve veze samo s ocjenom nosivosti. Zakretni moment, način stezanja i ravnost montažne površine moraju se provjeriti zajedno, idealno prije postavljanja prvog zavara.

Pozicioneri za zavarivanje dvostrukih stupova za velike teške proizvodne pogone Dva koordinirana nosača s VFD rotacijom i podizanjem pri konstantnoj brzini za velike, teške ili nepravilne izratke do 10–200 tona. Pogledajte proizvod →

Gdje se koriste I-grede

I-grede se biraju gdje god konstrukcija mora nositi savijanje preko raspona s najmanje moguće čelika, koji pokriva većinu izgrađenog okoliša.

• Okviri zgrada — podne grede, stupovi i međukatne palube
• Mostovi — uzice, poprečna ukrućenja i privremeni radovi
• Grede kranske staze, monorail staze i okviri za podizanje
• Postolja strojeva, klizači i okviri industrijske opreme
• Prikolice, šasije i transportne konstrukcije
• Unutrašnji dijelovi vjetroturbina — okviri gondola, platforme tornja i unutarnji nosači
• Transportne platforme, regali i strukture za skladištenje

Rad na vjetru pokazuje kako se susreću dvije polovice tvornice. Toranj je cilindričan i okreće se pod nepomičnom bakljom; unutarnji okviri i platforme su grede i ravno su zavarene. Prodavaonice koje opslužuju tu industriju obično trebaju i postrojenje za zavarivanje snopom i rotator, jer se okrugli dijelovi zavaruju dok se obradak okreće dok plamenik miruje.

100T Montažni rotator za zavarivanje s ručnim orbitalnim kretanjem Montažni rotator od 100 tona s ručnim orbitalnim kretanjem i podesivim valjcima za glatku rotaciju cilindričnih izradaka tijekom obodnog i uzdužnog šavnog zavarivanja. Pogledajte proizvod →

Što navesti kada naručite I-beam

Narudžba koja sadrži ovih sedam stavki rijetko se vraća s pitanjem.

Često postavljana pitanja o I-gredama

Je li I-greda isto što i H-greda?

U praktične svrhe, da — oba naziva opisuju presjek u obliku slova I. Razlika je u proporciji: tradicionalni oblici I-grede imaju uske, ponekad sužene rubove, dok oblici sa širokim rubovima i H-presjekom imaju paralelne rubove koji su široki u odnosu na dubinu. Razlika se očituje u bočnoj stabilnosti, priključnom prostoru i težini.

Što znači W12x26?

To je W-oblik nominalno dubok 12 inča s masom od 26 funti po stopi, oko 38,7 kg po metru. 12 je samo nominalno, budući da stvarna dubina odjeljka W12 varira kroz seriju, tako da se svojstva odjeljka uvijek trebaju uzeti iz kataloga, a ne iz naziva.

Koji smjer prema gore je I-zraka najjača?

Stojeći, s vodoravnim rubovima. Kapacitet savijanja naglo raste s dubinom, tako da ista greda položena na svoju stranu gubi većinu svoje čvrstoće jake osi i oslanja se na mnogo manja svojstva slabe osi. Kada se greda koristi kao stup, umjesto toga mora se provjeriti na izvijanje u oba smjera.

Može li se I-greda zavariti?

Da, pod uvjetom da je zavar napravljen prema kvalificiranom postupku. Dvije su točke važnije od samog zavarivanja: ugljični ekvivalent stupnja, koji odlučuje je li potrebno prethodno zagrijavanje za debele prirubnice, i unos topline, koji odlučuje koliko će se mreža svijati. Tanke mreže i dugi spojevi mjesto su gdje izobličenje postaje skupo.

Koja je razlika između IPE i HEB?

Obje su europske sekcije s paralelnim prirubnicama, ali HEB ima mnogo šire prirubnice i deblje stijenke za istu dubinu: IPE 300 teži 42,2 kg/m, dok HEB 300 teži 117 kg/m. IPE odgovara gredama gdje je važna čvrstoća na savijanje i gdje je dostupna bočna potpora; HEB odgovara elementima koji također djeluju kao stupovi, točke podizanja ili jako opterećeni nosači.

Ako se sjećate jedne stvari, zapamtite da je opis I-beam skup brojeva, a ne imena. Dubina, širina prirubnice, debljina rebra, debljina prirubnice, duljina i stupanj — plus jasna izjava je li greda toplo valjana u jednom komadu ili zavarena od ploče. Stavite te stavke na crtež i na narudžbenicu, a na pitanja ćete dobiti odgovore za stolom umjesto u trgovini.