Vigas H-, também conhecidas como vigas H de aço, são uma escolha comum para estruturas de construção de aço, mas não existe uma seção única que funcione para todos os projetos. Uma viga usada em uma estrutura de armazém pode ter requisitos muito diferentes daquela usada em um hangar de aeronaves ou oficina industrial.
A escolha se resume a mais do que as dimensões listadas em uma tabela de perfis de aço. Requisitos de carga, vão, tipo de aço, padrão de projeto, detalhes de conexão e requisitos de fabricação podem afetar qual seção é adequada. A compreensão desses fatores facilita a comparação de vigas H-e a seleção de uma seção adequada ao projeto.
O que é uma viga de aço H?
Uma viga H-consiste em dois flanges e uma alma vertical. Os flanges resistem principalmente à flexão, enquanto a alma suporta forças de cisalhamento e conecta os dois flanges.
O design em forma de H-coloca mais aço onde é mais eficaz para resistir à flexão. Isso confere à viga boa resistência e rigidez sem exigir uma grande quantidade de aço. Como resultado, as vigas H-podem transportar cargas pesadas com eficiência, mantendo seu peso relativamente baixo.
Quais são as propriedades das vigas H-?
A principal vantagem de uma viga H-é sua seção transversal-eficiente. Dimensionado adequadamente, oferece alta capacidade de carga-, boa rigidez e uso eficiente de material.
As propriedades comuns do feixe H-incluem:
- Alta resistência à flexão
- Forte capacidade de carga axial
- Boa rigidez
- Relação eficiente de resistência-por{1}}peso
- Compatibilidade com conexões parafusadas e soldadas
- Disponibilidade em uma variedade de tamanhos e classes de aço
Por causa disso, as vigas H-funcionam tanto como membros estruturais verticais quanto horizontais: uma coluna em um projeto, uma viga ou viga de telhado no próximo. O desempenho de uma seção específica ainda depende de como ela é produzida, e é aí que as seções laminadas-quentes e soldadas começam a diferir.
Quais são os principais tipos de vigas H-?
As vigas H-se enquadram em duas categorias amplas com base em como são produzidas.
| Viga H-laminada a quente- | Viga H-soldada | |
| Como é feito | Aço aquecido laminado em forma | Placas de aço cortadas e soldadas |
| Flexibilidade dimensional | Perfis fixos padrão | Profundidade personalizada, largura do flange, espessura da placa |
| Melhor ajuste | Vãos e cargas padrão | Seções não{0}}padrão, membros grandes |
| Custo típico | Geralmente mais econômico | Maior, reflete a personalização |
Quando um perfil padrão atende aos requisitos estruturais, as seções laminadas-a quente geralmente são a escolha mais econômica. As seções soldadas custam mais, mas ganham esse custo quando um projeto precisa de algo fora da faixa padrão. Uma alma mais profunda, um flange mais largo ou uma combinação incomum de espessura muitas vezes não é algo que uma laminadora produz imediatamente.
Seções identificadas como formatos-em W (flange-largo) são comuns nos Estados Unidos. Eles se assemelham a uma viga H-na seção transversal-, mas vêm de um sistema de designação separado. O nome por si só não garante dimensões ou propriedades equivalentes. Os compradores devem comparar as especificações reais, não apenas o nome da forma.
Como é fabricado o aço para viga H?
As vigas H-são fabricadas principalmente usando dois métodos: laminação a quente e soldagem.
Vigas H-laminadas a quente-começam como tarugos de aço aquecidos. Uma série de rolos molda os tarugos na seção em forma de H- e a fresadora então esfria, endireita, inspeciona e corta as vigas acabadas no comprimento necessário.
Vigas H- soldadas partem de placas de aço planas. Os trabalhadores cortam as placas no tamanho certo, posicionam-nas para formar uma seção em forma de H- e as soldam. Em seguida, eles endireitam, inspecionam, cortam, perfuram e{4}}tratam a superfície das vigas, se necessário.
O método de fabricação correto depende do tamanho da seção necessária, do volume de produção, do nível de personalização e das especificações do projeto.
Quais tamanhos de feixe H-estão disponíveis?
Uma especificação completa para vigas de aço H-abrange mais do que a profundidade total e a largura do flange. Também inclui espessura da alma e espessura do flange. Estas dimensões determinam as propriedades reais da seção.
As tabelas de tamanho e peso são um ponto de partida útil para comparação. Mas as mesmas dimensões nominais nem sempre significam a mesma coisa sob padrões diferentes. Os sistemas GB, ASTM e EN usam diferentes métodos de designação. Uma seção que parece equivalente no papel pode ter diferentes dimensões, tolerâncias e até mesmo um tipo de aço padrão diferente para cada padrão. Para projetos internacionais vale confirmar a especificação completa. Verifique as dimensões e a classe em conjunto, em vez de comparar apenas os tamanhos nominais.
O peso teórico de uma viga H-provém principalmente de sua-área de seção transversal e da densidade do aço. O peso real fornecido pode variar ligeiramente de acordo com a tolerância de fabricação e o padrão vigente.
Onde as vigas H-são usadas?
As vigas H-vão para onde quer que uma estrutura precise de um membro que possa transportar carga significativa.
Como colunas, transferem cargas verticais e laterais para a fundação. Sua geometria-de seção transversal proporciona capacidade útil contra compressão axial e flexão quando a seção é dimensionada corretamente.
Como vigas ou caibros, as vigas H-abrangem o telhado, o piso e as cargas de equipamentos em toda a estrutura. Eles também são comuns em estruturas de suporte-de guindastes, plataformas e outros suportes de equipamentos industriais.
Emedifícios de aço pré-fabricados, feixes H-normalmente formam o quadro primário. Eles trabalham junto com terças, vigas, contraventamentos, painéis de telhado e sistemas de parede. A seção que um determinado edifício necessita depende de seu vão, altura, cargas, espaçamento de vãos, aberturas, equipamentos e código de projeto aplicável.
Como você escolhe o feixe H-correto?
Seis etapas são mais importantes ao selecionar um feixe H-.
Etapa 1: Identificar a função estrutural e o padrão de força
Descubra se o membro é uma viga sob flexão, uma coluna sob compressão, um contraventamento sob carga axial ou uma madre sob flexão leve. Isso determina qual série de seções vale a pena considerar.
Passo 2: Calcular as Cargas e Forças
Combine carga permanente, carga dinâmica, vento, neve e carga sísmica de acordo com o código aplicável para obter o momento de projeto, cisalhamento e força axial que a seção precisa suportar.
Etapa 3: faça uma seleção preliminar
Estime o tamanho da seção necessária a partir dessas forças e, em seguida, verifique uma tabela de seções de aço para encontrar um candidato. Esta etapa é apenas uma amostra aproximada para saber se a seção é grande o suficiente.
Etapa 4: verifique a seção
Verifique a resistência, depois a rigidez e depois a estabilidade geral e local. Se alguma verificação falhar, volte para a Etapa 3 e escolha um tamanho maior.
Etapa 5: Confirme a classe e o padrão do material
A norma aplicável define a classe do material: GB Q235B ou Q355B na China, ASTM A36 ou A992 nos EUA, EN 10025 S235 ou S355 na Europa. A classificação define a resistência do projeto, que indica o tamanho que a seção precisa ter.
Etapa 6: pesar custo e capacidade de fabricação
Compare os candidatos que transmitem capacidade de carga por kg/m, facilidade de conexões, necessidades de galvanização e{0}}proteção contra incêndio e prazo de entrega da usina. Solicite o mais econômico-que passe em todas as verificações acima.
O feixe H-certo equilibra todos os seis fatores em relação às conexões do projeto, ao processo de fabricação, ao orçamento e ao cronograma de entrega.
Perguntas frequentes
As vigas H-são adequadas para estruturas de vãos longos?
Podem ser, mas a seção ainda precisa ser dimensionada a partir do vão real, das cargas, das condições de apoio e dos limites de deflexão. Não existe uma única seção que se qualifique como "longo-período" por si só.
Para que é usado o aço com viga H
As vigas H-são comumente usadas em aplicações onde alta resistência à flexão e rigidez são importantes, como hangares de aeronaves, armazéns e outros edifícios industriais-de grande extensão.
Qual é a diferença entre feixe H-e feixe I-?
A principal diferença é que, para o mesmo peso, uma viga H-geralmente oferece maior resistência à flexão. Isso torna as vigas H-mais adequadas para estruturas primárias em estruturas de-grandes vãos, enquanto as vigas I-são frequentemente usadas para membros estruturais secundários.
