Qu'est-ce qu'une poutre I et quels sont ses 3 avantages?

Le faisceau est une forme d'acier de structure utilisé dans les bâtiments et il est également connu sous le nom de H, W, large, poutre universelle ou solide roulé. Ils sont conçus pour jouer un rôle clé en tant que membre du support dans les structures. Ces faisceaux ont la capacité de résister à divers types de charges.

Il porte le nom de sa forme transversale, qui ressemble à la lettre "I." Ces faisceaux sont couramment utilisés pour construire des poutres et des colonnes dans différentes tailles et spécifications. Pour les ingénieurs civils et les contremaîtres, il est essentiel de comprendre l'importance des faisceaux en I dans les structures en acier.

Conception d'un i-hom  

Un I-beam est conçu avec deux plans horizontaux étendus, appelés brides, connectées par un composant vertical connu sous le nom de web. Ce membre structurel forme une section transversale en forme de I ou H. Bien que l'acier soit le matériau le plus courant, les faisceaux en I sont également fabriqués à partir d'alliages en aluminium et d'aciers à faible alliage pour des applications telles que les ponts et les cadres de construction.  

Les faisceaux en I sont disponibles dans différentes dimensions, épaisseurs et largeurs pour répondre à différents besoins structurels. Ils sont classés en fonction du type de matériau et de la taille. Par exemple, un faisceau en I avec une profondeur de 12 pouces et un poids de 20 livres par pied est désigné comme 12 × 20. Les entrepreneurs choisissent les spécifications du faisceau en fonction des exigences du projet, en considérant les facteurs clés suivants:  

- Déflexion - L'épaisseur du faisceau doit être suffisante pour minimiser la déviation sous charge.  

- Vibration - La rigidité et la masse doivent être optimisées pour réduire les vibrations indésirables.  

- Flexion - Le faisceau doit être suffisamment fort pour résister à la contrainte d'élasticité et empêcher la flexion.  

- Chardage - Les contraintes de torsion peuvent provoquer un flambement; La sélection de la bonne conception de brides aide à atténuer ce risque.  

- Tension - Le choix d'une épaisseur Web appropriée empêche l'ondulation ou le flambement sous tension.  

Les faisceaux en I sont conçus pour se plier plutôt que de boucler sous des charges lourdes. Leur densité est non uniforme, avec des régions de densité plus élevée près des fibres axiales pour contrer les points de contrainte de pointe. Les poutres avec des zones transversales plus petites sont souvent préférées, car elles réduisent l'utilisation des matériaux tout en maintenant l'intégrité structurelle.

Conception de faisceau structurel  

Tous poutres structurelles Partagez une conception fondamentale constituée de brides (également appelées jambes) et d'un web (la longue section verticale). Le filet est la connexion inclinée entre le Web et les brides.  

Les brides plates en haut et en bas du faisceau aident à prévenir la flexion, tandis que la toile résiste aux forces de cisaillement et de frontière. Ces composants sont conçus pour prendre en charge des charges de roulements élevées avec une utilisation minimale de matériaux, l'optimisation de la résistance et de l'efficacité.  

Chaque faisceau est défini par trois dimensions clés:  

- Profondeur - La distance verticale entre la bride supérieure et la bride inférieure.  

- Largeur - La longueur horizontale des brides.  

- Épaisseur - La mesure du Web et des brides.  

Cette conception assure la stabilité structurelle tout en maximisant l'efficacité des matériaux, faisant des faisceaux un composant essentiel de la construction et de l'ingénierie.

Types de faisceaux en I  

Bien que de nombreux faisceaux structurels partagent une section transversale en forme de I, il existe des différences clés entre les poutres en I, les piles H, les poutres universelles (UB), les faisceaux W et les grandes poutres de bride. Alors que le terme «universel» suggère une large applicabilité, chaque type a des caractéristiques distinctes adaptées à des applications spécifiques.  

- I-poutres - Ces poutres ont des brides parallèles, parfois avec un design effilé. Leurs jambes sont plus étroites que celles des H-Piles et des faisceaux W, ce qui les rend plus légers et limitant leur capacité de charge. Les faisceaux en I sont généralement disponibles en longueurs plus courtes (jusqu'à 100 pieds), par rapport aux Piles H et aux faisceaux W, qui peuvent s'étendre jusqu'à 330 pieds. Les faisceaux en I sont également classés comme faisceaux S.  

- H-Piles - Également connu sous le nom de tas de roulements, ces faisceaux ressemblent étroitement aux poutres I mais sont plus lourdes et conçues pour résister à de plus grandes charges verticales. Contrairement aux faisceaux en I, les Piles H ont une épaisseur égale sur toutes les sections et les jambes plus larges, offrant une plus grande stabilité structurelle. Les piles H relèvent de la catégorie de grandes poutres de bride.  

- Poufères W / Brans de bride larges - Semblable aux Piles H, les faisceaux W ont des jambes plus larges que les poutres en I standard. Cependant, contrairement à H-Piles, leurs épaisseurs de web et de bride ne sont pas nécessairement uniformes. Cette conception permet une plus grande flexibilité dans les applications de construction.  

Chaque type de faisceau sert un objectif structurel spécifique, garantissant des performances optimales en fonction des exigences de charge et des contraintes de conception.

Où sont utilisés en I?  

Les faisceaux en I sont largement utilisés dans diverses applications de construction en acier, servant principalement de cadres et d'éléments de support critiques. Leur force et leur durabilité aident à créer des structures stables tout en réduisant le besoin de composants de soutien excessifs, ce qui en fait un choix économiquement efficace. En raison de leur polyvalence et de leur fiabilité, les faisceaux en I sont indispensables aux entrepreneurs et aux ingénieurs.  

L'un des principaux avantages des faisceaux en I est leur fonctionnalité dans les projets de construction. Leur comportement de flexion unidirectionnel les rend particulièrement efficaces - le composant Web résiste aux contraintes de cisaillement, tandis que les brides contrecarrent les forces de flexion. Cette conception permet aux faisceaux en I de gérer des charges substantielles sans flambement. De plus, leur structure en forme d'I optimise l'utilisation des matériaux, nécessitant moins d'acier sans compromettre la résistance, ce qui en fait une solution rentable.  

Grâce à leur adaptabilité à travers différentes applications structurelles, les faisceaux en I sont communément appelés «poutres universelles». Il y a toujours un Type d'offre I Disponible pour tout scénario de construction, solidifiant davantage leur réputation d'élément fondamental de l'ingénierie moderne.