En primer lugar, la introducción estructural del acero en forma de H:
El acero en forma de H es un nuevo tipo de acero económico para la construcción. Su sección transversal es económica y razonable, con buenas propiedades mecánicas. Al laminarse, la extensión de cada punto de la sección transversal es relativamente uniforme y la tensión interna es baja. Comparado con el acero en forma de I convencional, presenta las ventajas de un alto módulo de sección transversal, ligereza y ahorro de metal, lo que permite reducir la estructura del edificio entre un 30 % y un 40 %. Además, gracias a sus patas paralelas por dentro y por fuera, y a sus extremos en ángulo recto, se puede ensamblar en componentes, lo que permite ahorrar un 25 % en trabajos de soldadura y remachado. Se utiliza a menudo en grandes edificios (como fábricas, rascacielos, etc.) que requieren una gran capacidad y buena estabilidad de la sección transversal, así como en puentes, barcos, maquinaria de elevación y transporte, cimentaciones de equipos, ménsulas, pilotes de cimentación, etc.
El acero en forma de H es un acero de sección transversal económico con mejores propiedades mecánicas, desarrollado a partir de la optimización del acero en forma de I, especialmente porque su forma de sección transversal coincide con la de la letra inglesa "H". Sus características son las siguientes:
Brida ancha y gran rigidez lateral. Alta resistencia a la flexión, entre un 5 % y un 10 % superior a la del acero en forma de I. Las dos superficies de la brida son paralelas, lo que facilita la conexión, el procesamiento y la instalación. En comparación con las vigas en I soldadas, ofrece un bajo coste, alta precisión, baja tensión residual, elimina la necesidad de costosos materiales de soldadura e inspección de soldaduras, y ahorra aproximadamente un 30 % en el coste de producción de estructuras de acero. Con la misma carga transversal, la estructura de acero H laminado en caliente es entre un 15 % y un 20 % más ligera que la estructura de acero tradicional. En comparación con las estructuras de hormigón, las estructuras de acero H laminado en caliente pueden aumentar la superficie útil en un 6 % y reducir el peso propio de la estructura entre un 20 % y un 30 %, lo que reduce la fuerza interna del diseño estructural. El acero en forma de H se puede transformar en acero en forma de T, y las vigas de nido de abeja se pueden combinar para formar diversas formas transversales, lo que satisface en gran medida las necesidades de diseño y producción de ingeniería.
En segundo lugar, el ámbito de aplicación del acero en forma de H:
El acero en forma de H se utiliza principalmente para componentes de vigas y columnas en estructuras industriales y civiles.
①Soportes de carga de estructuras de acero para estructuras industriales
②Pilotes de acero y estructuras de soporte para proyectos subterráneos
③Estructuras para equipos industriales como petroquímicos y de energía eléctrica
④Componentes de puentes de acero de gran longitud
⑤Estructuras de armazón para la fabricación de barcos y maquinaria
⑥Soportes de vigas para trenes, automóviles y tractores
⑦ Cintas transportadoras de puerto y soportes deflectores de alta velocidad
El acero en forma de H es un material de acero de sección transversal económico, ampliamente utilizado en la industria, la construcción, los puentes, las plataformas de perforación petrolera, etc. Se predice que la demanda de acero en forma de H de mi país será de aproximadamente 2,5 millones de toneladas en 2005 y 5 millones de toneladas en 2010, pero la capacidad de producción anual de acero en forma de H de mi país es de 1,2 millones de toneladas en la actualidad, y la demanda del mercado es muy grande.
En tercer lugar, ¿cuáles son las características del acero en forma de H?
1. Alta resistencia estructural: en comparación con el acero en forma de I, el módulo de sección es grande y, en las mismas condiciones de carga, puede ahorrar entre un 10 y un 15 % de metal.
2. Estilo de diseño flexible y rico: bajo la misma altura de viga, la longitud de la estructura de acero puede ser un 50% mayor que la de la estructura de hormigón, lo que hace que el diseño del edificio sea más flexible.
3. Peso ligero de la estructura: En comparación con la estructura de hormigón, la reducción del peso de la estructura reduce la fuerza interna del diseño de la estructura, lo que puede hacer que los requisitos de tratamiento de los cimientos de la estructura del edificio sean bajos, la construcción simple y el costo bajo.
4. Alta estabilidad estructural: La estructura de acero, basada principalmente en acero laminado en caliente en forma de H, presenta una estructura científica y razonable, buena plasticidad y flexibilidad, alta estabilidad estructural y es adecuada para estructuras de construcción que soportan grandes cargas de vibración e impacto. Presenta una alta resistencia a los desastres naturales y es especialmente adecuada para estructuras de construcción en ciertas zonas sísmicas. Según las estadísticas, en los desastres sísmicos devastadores a nivel mundial superiores a 7, las estructuras de acero, principalmente basadas en acero en forma de H, fueron las que sufrieron menos daños.
5. Aumento del área útil de la estructura: En comparación con las estructuras de hormigón, la sección transversal de las columnas de acero es pequeña, lo que permite aumentar el área útil del edificio. Dependiendo de las diferentes formas del edificio, el área útil puede aumentarse entre un 4% y un 6%.
6. Ahorra mano de obra y materiales: en comparación con el acero soldado en forma de H, puede ahorrar significativamente mano de obra y materiales, reducir el consumo de materias primas, energía y mano de obra, tener baja tensión residual y tener buena apariencia y calidad de superficie.
7. Fácil de mecanizar: fácil de conectar e instalar la estructura, y fácil de desmontar y reutilizar.
8. Protección ambiental: El uso de acero en forma de H protege eficazmente el medio ambiente, lo cual se manifiesta específicamente en tres aspectos: primero, en comparación con el hormigón, permite la construcción en seco, lo que genera menos ruido y polvo; segundo, gracias a su menor peso propio, se requiere poca tierra para la cimentación y se minimiza el daño a los recursos del terreno. Además, se reduce considerablemente la cantidad de hormigón utilizado y la excavación de montañas y piedras, lo que contribuye a la protección del medio ambiente; tercero, tras el desmontaje de la estructura del edificio, se genera poca cantidad de residuos sólidos y el valor de reciclaje de la chatarra de acero es alto.
9. Alto grado de industrialización: La estructura de acero, basada principalmente en acero laminado en caliente en forma de H, presenta un alto grado de industrialización, lo que facilita la fabricación mecánica, la producción intensiva, la alta precisión, la fácil instalación y el fácil control de calidad. Puede integrarse en fábricas de viviendas, puentes y plantas industriales, entre otras. El desarrollo de las estructuras de acero ha impulsado el desarrollo de cientos de industrias emergentes.
10. Alta velocidad de construcción: Ocupa un área pequeña, es apta para construcciones en cualquier clima y se ve menos afectada por las condiciones climáticas. La velocidad de construcción de las estructuras de acero laminadas en caliente en forma de H es aproximadamente dos o tres veces mayor que la de las estructuras de hormigón, y la tasa de rotación de capital se duplica, lo que reduce los gastos financieros y ahorra inversión.
En cuarto lugar, la diferencia entre el acero en forma de H y el acero en forma de I:
El acero en forma de I, ya sea ordinario o ligero, presenta una sección transversal relativamente alta y estrecha, por lo que el momento de inercia de los dos manguitos principales de la sección transversal es bastante diferente. Por lo tanto, generalmente solo se puede utilizar directamente en elementos doblados en el plano del alma o para formar un elemento portante de tipo celosía. No es adecuado para elementos comprimidos axialmente ni para elementos doblados perpendicularmente al plano del alma, lo que limita considerablemente su ámbito de aplicación.
El acero en forma de H ofrece un perfil de corte económico y de alta eficiencia (como el acero de pared delgada doblado en frío y las placas de acero corrugado, entre otras). Gracias a su sección transversal razonable, aumenta la eficiencia del acero y mejora su capacidad portante. A diferencia del acero en forma de I convencional, la brida del acero en forma de H es más ancha y las superficies interna y externa suelen ser paralelas, lo que facilita la conexión con otros componentes mediante pernos de alta resistencia. Su serie de estructuras de tamaño razonable y sus modelos completos facilitan el diseño y la selección.
Las bridas de acero en forma de H tienen el mismo espesor, con secciones laminadas y secciones combinadas compuestas por tres placas soldadas. El acero en forma de I es una sección laminada. Debido a la tecnología de producción deficiente, el borde interior de la brida tiene una pendiente de 1:10. El laminado del acero en forma de H es diferente al del acero en forma de I común, que solo utiliza un juego de rodillos horizontales. Debido a que su brida es ancha y no tiene pendiente (o esta es muy pequeña), es necesario añadir un juego de rodillos verticales para el laminado simultáneo. Por lo tanto, su proceso y equipo de laminado son más complejos que los de los laminadores comunes. La altura máxima del acero laminado en forma de H que se puede producir en China es de 800 mm. Si supera esta altura, solo puede ser una sección combinada soldada. La norma nacional de mi país para el acero laminado en caliente en forma de H (GB/T11263-1998) divide el acero en forma de H en tres categorías: brida estrecha, brida ancha y pilote de acero, con los códigos hz, hk y hu respectivamente. Las vigas H de ala estrecha son adecuadas para vigas o elementos de compresión-flexión, mientras que las vigas H de ala ancha y los pilotes de vigas H son adecuados para elementos de compresión axial o de compresión-flexión. En comparación con las vigas H, las vigas W, IX e IY no ofrecen la misma calidad con el mismo peso.
Hora de publicación: 22 de enero de 2025