Ang buhos na bakal ay isang hindi mapapalitang bahagi ng mga estruktura sa konstruksyon, na may mahalagang papel sa pagb تحمل ng mga karga, nagpapalakas ng katatagan ng mga gusali. Sa artikulong ito, BMB Steel ay ipakikilala ka sa kung ano ang mga buhos na bakal, ang kanilang estruktura, karaniwang uri at mga benepisyo na kanilang dinadala sa mga proyektong gawaing bakal.

1. Ano ang isang buhos na bakal?

Ang isang buhos ay isang pundamental na bahagi ng konstruksyon, na nagsisilbing isang suportang estruktura upang mapagdaraanan ang mga karga at mailipat ang mga ito sa mga haligi at pundasyon.

Sa mga estrukturang bakal, ang isang buhos na bakal ay isang elemento na nagdadala ng karga na dinisenyo upang suportahan ang mabigat na vertical load sa mahahabang distansya. Ang mga buhos na bakal ay kayang maka-tindig sa mas malalaking bending moments kumpara sa mga karaniwang nakaguhit na buhos.

2. Estruktura ng mga buhos na bakal

2.1. Web ng buhos

Ang web ng buhos ay ang patayong plato sa pagitan ng dalawang flanges, na nagpapanatili ng kinakailangang espasyo sa pagitan nila. Ito ang responsable sa pagtutol sa shear forces na lumalabas kapag ang buhos na bakal ay nasa ilalim ng karga.

2.2. Flange

Ang mga flanges ay ang pahalang na bahagi ng isang buhos na bakal, na binubuo ng isang itaas na flange at isang ibabang flange, na pinaghiwalay ng web. Sa partikular:

• Ang itaas na flange ay tumutol sa mga bending moments na dulot ng compressive forces (positibong moment)
• Ang ibabang flange ay tumutol sa mga tensyon na puwersa na dulot ng bending moments (positibong moment)

2.3. Stiffeners

Pinapabuti ng mga stiffener ang kakayahang magdala ng karga at pinipigilan ang lokal na kawalang-tatag sa estruktura ng buhos na bakal. Tumutulong sila na ipamahagi ang mga naipatutupad na karga nang pantay-pantay sa buong buhos bago ipasa ang mga ito sa ibang mga bahagi. Ang mga stiffener ay nahahati sa 2 pangunahing uri: mga patayong stiffener at mga pahalang na stiffener.

2.4. Mga koneksyon sa pagitan ng flange at web

Kapag ang haba ng buhos ay mas maikli kaysa sa kinakailangang span, nagsasama-sama ang mga koneksyon ng mga bahagi ng buhos. Ang mga koneksyon na ito ay dapat na matiis ang parehong bending moments at shear forces upang matiyak ang isang malakas at secure na ugnayan sa pagitan ng mga bahagi.

2.5. Mga koneksyon sa dulo

Sa mga tuloy-tuloy na estruktura ng buhos, ang mga detalye ng koneksyon ay dapat na talagang maayos na na-install upang matiyak ang kakayahang magdala ng karga. Gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso, ang mga buhos na bakal ay sinusuportahan lamang sa mga dulo. Sa mga ganitong sitwasyon, ang mga stiffener ay may epektibong papel sa mahigpit na pagkonekta ng mga dulo ng buhos, na tinitiyak ang kaligtasan at tibay.

3. Pag-uuri ng mga buhos na bakal

3.1. Mga hulma ng buhos na bakal

Ang mga hulmang buhos na bakal ay isang uri ng buhos na gawa mula sa structural steel, na may mga cross-sections na karaniwang simetrikal o hindi simetrikal. Ang dalawang pinakakaraniwang hugis ng cross-section ay ang hugis I at ang [-hugis.

• I-shaped na buhos na bakal: ay isang estruktural na bahagi na dinisenyo na may I-shaped cross-section, na binubuo ng 2 makikitid na flanges na simetrikal na nakaposisyon sa kahabaan ng horizontal X-X axis, na may malaking web sa pagitan. Ang mga buhos na I ay malawakang ginagamit sa mga nasasakupang tirahan, mga tulay, at mga estruktura na nangangailangan ng mataas na kakayahang magdala ng karga. Bukod dito, ang mga I-shaped na buhos ay partikular na ginagamit sa mga kasong nangangailangan ng pagkalikido at isang tiyak na antas ng lakas.
• [-shaped na buhos na bakal: katulad ng hugis I ngunit hindi simetrikal sa patayong Y-Y axis. Ang mga [-shaped na buhos ay karaniwang ginagamit para sa patag na baluktot sa mga estruktura na nangangailangan ng katatagan.

3.2. Composite na buhos na bakal

Ang composite na buhos na bakal ay ang pinaka-karaniwang uri ng mga buhos na bakal ngayon, na nabuo sa pamamagitan ng pagsasama ng mga seksyon at plato ng bakal. Mayroong 2 pangunahing uri:

• Composite na buhos na may riveted connections (riveted beams): gumagamit ng mga mekanikal na pamamaraan upang ikonekta ang mga bahagi. Ang mga plato ng bakal at mga rivet ay pinagsama upang lumikha ng isang kumpletong estruktura, kung saan ang web kadalasang nagdadala ng humigit-kumulang 90% ng shear force na umaatake sa buhos. Ang mga sulok ng web ay mahigpit na nakadikit sa mga flanges upang matiyak ang katatagan sa koneksyon sa pagitan ng web at ng mga flanges. Ang mga rivets ay may mahalagang papel sa pagtutol sa mga transverse shear forces at vertical loads, na mahusay na naililipat ang mga puwersa mula sa mga flanges patungo sa web.
• Composite na buhos na may welded connections (welded beams): ay malawakang ginagamit sa konstruksyon dahil sa kanilang madaling paggawa. Ang mga welded beams ay pangunahing ginagamit sa konstruksyon ng tulay, lalo na ang mga tulay ng riles, dahil sa kanilang kakayahang magdala ng mabigat na karga, resistansiya sa lateral movements. Ang mga welded steel plates ay ginagamit din upang lumikha ng mga box-shaped na buhos. Ang makabagong engineering ay nagbibigay-daan sa pagtukoy ng mga parameter tulad ng kabuuang taas, laki ng flange at kapal ng web sa pamamagitan ng mga eksperimentong pamamaraan o kalkulasyon batay sa mga teknikal na pamantayan.

4. Ano ang isang sistema ng buhos na bakal?

4.1. Kahulugan ng sistema ng buhos na bakal

Ang isang sistema ng buhos na bakal ay isang load-bearing structural network na binubuo ng mga pangunahing buhos at mga sekundaryang buhos na nakaposisyon nang patayo sa isa't isa, bumubuo ng isang spatial structural grid. Ang pangunahing tungkulin ng sistema ng buhos na bakal ay upang suportahan ang mga sahig at ilipat ang mga karga sa mga haligi, dingding, pundasyon,...

4.2. Mga uri ng sistema ng buhos na bakal

4.2.1. Simpleng sistema ng buhos na bakal

Ang isang simpleng sistema ng buhos na bakal ay binubuo ng mga parallel na buhos na nakaposisyon sa kahabaan ng mas maikling span ng sahig, na nagtutulungan kasama ang slab para kumilos bilang isang estrukturang may dalawang edge na sinusuportahan. Ang ganitong uri ng sistema ay may limitadong kakayahan sa pagbubuhat at akma para sa mga estruktura na may maliliit na spans, magagaan na karga.

4.2.2. Karaniwang sistema ng buhos na bakal

Ang karaniwang sistema ng buhos na bakal ay dinisenyo para sa mga estruktura na may sahig na umaabot sa malalayong distansya at nagdadala ng mabibigat na karga. Ito ay isang tatlong baitang na sistema ng buhos na binubuo ng mga haligi at 2 set ng mga buhos na nakaposisyon nang patayo sa isa't isa upang ibahagi ang karga. Ang mga sekundaryang buhos ay nakapatong sa mga pangunahing buhos, na nakapatong sa mga haligi.

Ang tradisyunal na sistema ng buhos na bakal ay maaaring ayusin sa 2 paraan:

• Mga sekundaryang buhos na nakapatong sa mga pangunahing buhos: Sa ganitong ayos, ang sahig na slab ay nakadagan lamang sa mga sekundaryang buhos, kumikilos bilang isang estrukturang may dalawang edge na sinusuportahan. Ang kabuuang taas ng sistema ay magiging mas mataas.
• Mga sekundaryang at pangunahing buhos sa parehong eroplano: Kapag parehong nakaposisyon ang mga sekundaryang at pangunahing buhos sa pareho o parehong eroplano, ang sahig na slab ay kumikilos bilang isang estrukturang may apat na edge na sinusuportahan.

4.2.3. Kumplikadong sistema ng buhos na bakal

Ang kumplikadong sistema ng buhos na bakal ay isang uri ng sistema ng buhos na kinabibilangan ng mga pangunahing buhos, mga sekundaryang pahalang na buhos, at mga sahig na buhos. Sa sistemang ito, ang mga sahig na buhos ay nakapatong sa mga sekundaryang buhos, na nakakabit sa mas mababang antas sa mga pangunahing buhos, na bumubuo ng dalawang patayong sistema ng sekundaryang buhos. Ang sahig na slab sa sistemang ito ay karaniwang nakapagtatag sa mga sahig na buhos, na kumikilos bilang isang estrukturang may dalawang edge na sinusuportahan. Ang kumplikadong sistema ng buhos na bakal ay karaniwang ginagamit sa mga proyektong nagdadala ng napakalaking karga.

5. Disenyo ng mga buhos sa mga estrukturang bakal

Sa pagdidisenyo ng mga buhos sa mga estrukturang bakal, ang mga sumusunod na pangunahing palagay ay kailangang ilapat:

• Ang mga shear forces ay ganap na pinapasan ng web, ang lakas ng shear ay pantay-pantay na ipinamamahagi sa kabuuang lalim ng buhos.
• Ang stress sa mga plato ng flange at mga sulok ng buhos ay pantay. Samantala, ang stress sa web ay iba-iba, umaabot sa pinakamataas sa junction ng mga flanges at bumababa sa 0 sa neutral axis.

5.1. Minimum thickness

Ang mga sukat ng web plate ng buhos ay dapat matugunan ang mga sumusunod: maximum 270t, minimum: 180t.
Kung saan t ay ang kapal ng web (nasusukat sa mm).

5.2. Timbang

Ang timbang ng buhos ay natutukoy sa pamamagitan ng sumusunod na pormula:

• Para sa mga plate na buhos na may rivets: W/300 para sa bawat segment ng pipe
• Para sa mga welded plate na buhos: W/400 para sa bawat segment ng pipe

Kung saan W ay ang kabuuang karga na pinarami ng factor.

5.3. Minimum depth

Ang minimum na lalim ng plate na buhos ay natutukoy batay sa:

• Para sa mga plate na buhos: 1.1?/?t

• Para sa mga plate na buhos na may rivets, ang lalim ng anggulo: 5.53?/?

• Para sa mga welded plate na buhos, kabuuang lalim: 53?/?

Kung saan:

• M ay ang bending moment (N-mm).
• f ay ang pinapayagang stress (MPa).
• t ay ang kapal ng plato (mm).

6. Mga benepisyo ng mga buhos na bakal

• Ang mga buhos na bakal ay dinisenyo upang dalhin ang mga karga mula sa mga proyektong konstruksyon tulad ng mga gusali, tulay, pabrika, bodega, atbp. Sa kanilang natatanging kakayahang magdala ng karga, kayang mailipat ng mga buhos na bakal ang malalaking karga sa mga haligi at pundasyon, na nagpapanatili ng katatagan ng estruktura.
• Ang mga buhos na bakal ay nagpapataas ng katatagan ng estruktura sa pamamagitan ng pagsuporta sa mga karga at pantay na ipinamamahagi ang mga ito sa pamamagitan ng sistema ng haligi at pundasyon. Ito ay nagbabawas ng baluktot at pag-deform ng estruktura sa panahon ng operasyon, habang pinapahusay ang resistansiya nito sa mga panlabas na epekto ng kapaligiran tulad ng hangin, lindol, atbp.
• Ang paggamit ng mga buhos na bakal ay makakatulong na mabawasan ang mga gastos sa konstruksiyon kumpara sa maraming iba pang materyales. Ang mga buhos na bakal ay hindi lamang may kakayahang magdala ng mabibigat na karga kundi mas magaan din kaysa sa mga buhos na kongkreto, kaya naman binabawasan ang kabuuang karga sa estruktura.
• Ang mga buhos na bakal ay maaaring gawin sa iba't ibang hugis upang matugunan ang mga kinakailangan ng disenyo ng bawat proyekto. Ang flexibilidad na ito ay nagbibigay-daan para sa pagsasagawa ng natatangi, modernong, at kumplikadong mga disenyo ng arkitektura.
• Ang mga buhos na bakal ay karaniwang ginawa sa anyo ng mga plato o mahahabang bar, na madaling ikonekta at i-install sa lugar ng konstruksyon. Ang mabilis na proseso ng pag-install na ito ay hindi lamang nag-save ng oras kundi nakakapagpabawas din sa mga gastos sa paggawa. Bukod dito, ang pagpapanatili ng mga buhos na bakal ay mas madali dahil sa kadalian ng pagsusuri at pagpapalit.

Ang buho na bakal ay may mahalagang papel sa pagtiyak ng kaligtasan, katatagan ng mga proyekto sa konstruksyon. Sa kanilang malaking kakayahang magdala ng karga, flexibility ng disenyo, ang mga buhos na bakal ay isang perpektong pagpipilian para sa maraming uri ng mga estruktura. Ang pag-unawa sa estruktura at mga uri ng mga buhos na bakal ay makakatulong upang ma-optimize ang disenyo, konstruksyon at pagpapanatili ng mga gusali. Makipag-ugnayan sa BMB Steel - isang pre-engineered steel building company na may higit sa 20 taon ng karanasan - para sa karagdagang konsultasyon sa mga buhos na bakal at upang pumili ng pinakamainam na solusyon para sa iyong proyekto.