Öncelikle H-şekilli çeliğin yapısal tanıtımı:
H-şekilli çelik, inşaat için yeni bir ekonomik çelik türüdür. H-şekilli çeliğin kesit şekli ekonomik ve makul olup, iyi mekanik özelliklere sahiptir. Haddeleme sırasında, kesit üzerindeki her noktanın uzaması nispeten düzgündür ve iç gerilim küçüktür. Sıradan I-şekilli çelikle karşılaştırıldığında, büyük kesit modülü, hafiflik ve metal tasarrufu avantajlarına sahiptir, bu da bina yapısını %30-40 oranında azaltabilir; ayrıca bacakları içeride ve dışarıda paralel ve bacak uçları dik açılı olduğundan, bileşenler halinde monte edilebilir, bu da kaynak ve perçinleme işlerinden %25 tasarruf sağlayabilir. Genellikle büyük kesit kapasitesi ve iyi kesit stabilitesi gerektiren büyük binalarda (fabrikalar, yüksek binalar vb.), ayrıca köprülerde, gemilerde, kaldırma ve taşıma makinelerinde, ekipman temellerinde, braketlerde, temel kazıklarında vb. kullanılır.
H-şekilli çelik, özellikle kesit şekli İngilizce "H" harfiyle aynı olduğundan, I-şekilli çeliğin optimizasyonuyla geliştirilen, daha iyi kesit mekanik özelliklerine sahip ekonomik bir kesitli çeliktir. Özellikleri şunlardır:
Geniş flanş ve büyük yanal sertlik. Güçlü eğilme direnci, I şeklindeki çelikten yaklaşık %5-10 daha yüksektir. Flanşın iki yüzeyi birbirine paraleldir, bu da bağlantıyı, işlemeyi ve montajı kolaylaştırır. Kaynaklı I kirişlerle karşılaştırıldığında, düşük maliyet, yüksek hassasiyet, düşük kalıntı gerilimi, pahalı kaynak malzemelerine ve kaynak muayenesine gerek olmaması ve çelik yapı üretim maliyetinin yaklaşık %30'unu tasarrufu sağlar. Aynı kesit yükü altında, sıcak haddelenmiş H-çelik yapının ağırlığı, geleneksel çelik yapıya göre %15-20 daha hafiftir. Beton yapılarla karşılaştırıldığında, sıcak haddelenmiş H-çelik yapılar kullanılabilir alanı %6 artırabilir ve yapının öz ağırlığı %20 ila %30 oranında azaltılarak yapısal tasarımın iç kuvvetini azaltır. H şeklindeki çelik, T şeklindeki çeliğe işlenebilir ve petek kirişler, mühendislik tasarımı ve üretiminin ihtiyaçlarını büyük ölçüde karşılayan çeşitli kesit formları oluşturmak için birleştirilebilir.
İkincisi, H-şekilli çeliğin uygulama kapsamı:
H-şekilli çelikler çoğunlukla endüstriyel ve sivil yapılarda kiriş ve kolon elemanlarında kullanılır.
①Endüstriyel yapılar için çelik yapı yük taşıyıcı braketleri
②Yeraltı projeleri için çelik kazıklar ve destek yapıları
③Petrokimya ve elektrik enerjisi gibi endüstriyel ekipmanlar için yapılar
④Uzun açıklıklı çelik köprü bileşenleri
⑤Gemi ve makine imalatı için çerçeve yapıları
⑥Trenler, arabalar ve traktörler için kiriş braketleri
⑦Liman konveyör bantları ve yüksek hızlı deflektör braketleri
H-şekilli çelik, endüstride, inşaatta, köprülerde, petrol sondaj platformlarında vb. yaygın olarak kullanılan ekonomik bir kesitli çelik malzemesidir. Ülkemizin H-şekilli çeliğe olan talebinin 2005 yılında yaklaşık 2,5 milyon ton, 2010 yılında ise 5 milyon ton olacağı öngörülmektedir, ancak ülkemizin H-şekilli çeliğe yönelik yıllık üretim kapasitesi şu anda 1,2 milyon ton olup, pazar talebi oldukça büyüktür.
Üçüncüsü, H-şekilli çeliğin özellikleri nelerdir?
1. Yüksek yapısal mukavemet: I şeklindeki çelikle karşılaştırıldığında, kesit modülü büyüktür ve aynı yük taşıma koşulları altında %10-15 oranında metal tasarrufu sağlayabilir.
2. Esnek ve zengin tasarım stili: Aynı kiriş yüksekliği altında, çelik yapının açıklığı beton yapıya göre %50 daha büyük olabilir ve bu da bina düzenini daha esnek hale getirir.
3. Yapının hafifliği: Beton yapı ile karşılaştırıldığında, yapının ağırlığının azaltılması, yapı tasarımının iç kuvvetini azaltır, bu da bina yapısının temel işlem gereksinimlerini düşük, inşaatı basit ve maliyeti düşük hale getirebilir.
4. Yüksek yapısal kararlılık: Sıcak haddelenmiş H-şekilli çelikten üretilen çelik yapı, bilimsel ve makul bir yapıya, iyi plastisite ve esnekliğe, yüksek yapısal kararlılığa sahiptir ve büyük titreşim ve darbe yüklerine maruz kalan yapılar için uygundur. Doğal afetlere karşı güçlü bir dirence sahiptir ve özellikle bazı deprem bölgelerindeki yapılar için uygundur. İstatistiklere göre, dünyadaki 7'nin üzerindeki yıkıcı deprem felaketlerinde, çoğunlukla H-şekilli çelikten üretilen çelik yapılar en az hasarı almıştır.
5. Yapının etkin kullanım alanını artırın: Çelik yapı kolonlarının kesit alanı betonarme yapılara kıyasla küçüktür, bu da yapının etkin kullanım alanını artırabilir. Yapının farklı formlarına bağlı olarak etkin kullanım alanı %4-6 oranında artırılabilir.
6. İşçilik ve malzemeden tasarruf sağlar: Kaynaklı H şeklindeki çelik ile karşılaştırıldığında, işçilik ve malzemeden önemli ölçüde tasarruf sağlayabilir, hammadde, enerji ve işçilik tüketimini azaltabilir, düşük kalıntı gerilimine sahip olabilir ve iyi bir görünüme ve yüzey kalitesine sahiptir.
7. Kolay işlenebilir: Yapının bağlanması ve kurulumu kolaydır, sökülmesi ve tekrar kullanılması kolaydır.
8. Çevre koruma: H şeklindeki çeliğin kullanımı, çevreyi etkili bir şekilde koruyabilir ve bu durum özellikle üç açıdan kendini gösterir: Birincisi, betona kıyasla kuru inşaat kullanılabilir, bu da daha az gürültü ve toz üretir; ikincisi, öz ağırlığın azalması nedeniyle temel inşaatı için kullanılan toprak miktarı azdır ve arazi kaynaklarına verilen zarar azdır. Ayrıca, kullanılan beton miktarı büyük ölçüde azalır ve dağ kazısı ve taş kazısı miktarı azalır, bu da ekolojik çevrenin korunmasına katkıda bulunur; üçüncüsü, bina yapısının hizmet ömrü dolduktan ve yapı söküldükten sonra oluşan katı atık miktarı azdır ve hurda çelik kaynaklarının geri dönüşüm değeri yüksektir.
9. Yüksek düzeyde sanayileşme: Çoğunlukla sıcak haddelenmiş H şeklindeki çeliğe dayanan çelik yapı, yüksek düzeyde sanayileşmeye sahip olup, mekanik imalat, yoğun üretim, yüksek hassasiyet, kolay kurulum ve kolay kalite güvencesi için uygundur. Gerçek bir konut üretim fabrikası, köprü üretim fabrikası, endüstriyel tesis üretim fabrikası vb. olarak inşa edilebilir. Çelik yapıların gelişimi, yüzlerce yeni endüstrinin oluşmasını ve gelişmesini sağlamıştır.
10. Hızlı inşaat hızı: Küçük bir alanı kaplar, her türlü hava koşuluna uygundur ve iklim koşullarından daha az etkilenir. Sıcak haddelenmiş H şeklindeki çelikten üretilen çelik yapıların inşaat hızı, beton yapılara göre yaklaşık 2-3 kat daha hızlıdır ve sermaye devir hızı iki katına çıkar, bu da finansal giderleri azaltır ve yatırım tasarrufu sağlar.
Dördüncüsü, H-şekilli çelik ile I-şekilli çelik arasındaki fark:
I-şekilli çelik, ister sıradan ister hafif olsun, nispeten yüksek ve dar bir kesite sahiptir, bu nedenle kesitin iki ana manşonunun atalet momenti oldukça farklıdır. Bu nedenle, genellikle yalnızca gövde düzleminde bükülen elemanlar için doğrudan kullanılabilir veya kafes tipi bir yük taşıyıcı eleman oluşturmak için kullanılabilir. Eksenel olarak sıkıştırılmış elemanlar veya gövde düzlemine dik bükülen elemanlar için uygun değildir, bu da uygulama alanını büyük ölçüde sınırlar.
H şeklindeki çelik, yüksek verimli ve ekonomik bir kesme profiline sahiptir (diğerleri arasında soğuk bükülmüş ince cidarlı çelik, oluklu çelik levhalar vb. bulunur). Uygun kesit şekli sayesinde çeliği daha verimli hale getirebilir ve taşıma kapasitesini artırabilirler. Sıradan I şeklindeki çeliklerin aksine, H şeklindeki çeliğin flanşı genişletilmiştir ve iç ve dış yüzeyleri genellikle paraleldir, bu da yüksek mukavemetli cıvatalarla diğer bileşenlere bağlanmasını kolaylaştırır. Boyut yapısı serisi makuldür ve modeller eksiksizdir, bu da tasarım ve seçim için uygundur.
H-şekilli çelik flanşları eşit kalınlıktadır ve haddelenmiş kesitler ile üç plakadan oluşan birleşik kesitler birbirine kaynaklanmıştır. I-şekilli çelik haddelenmiş bir kesittir. Üretim teknolojisinin yetersizliği nedeniyle flanşın iç kenarı 1:10 eğime sahiptir. H-şekilli çeliğin haddelenmesi, yalnızca bir set yatay silindir kullanan sıradan I-şekilli çeliğin haddelenmesinden farklıdır. Flanşı geniş ve eğimsiz (veya eğim çok küçük) olduğu için, aynı anda haddeleme için bir set dikey silindir eklemek gerekir. Bu nedenle, haddeleme işlemi ve ekipmanları sıradan haddeleme makinelerine göre daha karmaşıktır. Çin'de üretilebilen haddelenmiş H-şekilli çeliğin maksimum yüksekliği 800 mm'dir. Bunu aşarsa, yalnızca kaynaklı birleşik kesit olabilir. Ülkemin sıcak haddelenmiş H-şekilli çelik için ulusal standardı (GB/T11263-1998), H-şekilli çeliği sırasıyla hz, hk ve hu kodları ile dar flanş, geniş flanş ve çelik kazık olmak üzere üç kategoriye ayırır. Dar flanşlı H kirişler, kirişler veya basınç-bükme elemanları için uygunken, geniş flanşlı H kirişler ve H kiriş kazıkları eksenel basınç elemanları veya basınç-bükme elemanları için uygundur. H kirişlerle karşılaştırıldığında, W, IX ve IY kirişler aynı ağırlık altında H kirişler kadar iyi değildir.
Gönderi zamanı: 22 Ocak 2025