H形鋼の特徴と用途

C棟木とH梁の特徴と用途

H形鋼

I形鋼から開発され、機械的特性に優れ、形状は「H」の文字に似ています。H形鋼は、HW、HM、HN、HT、HUのシリーズに分類されます。

H形鋼は、新しいタイプの経済的な建築用鋼材です。H形鋼の断面形状は経済的で合理的であり、機械的性質が良好で、各部の断面圧延がより均一で、内部応力が小さいという特徴があります。一般的なI形鋼と比較して、H形鋼は大型で軽量、金属材料を節約できます。大きな支持力と優れた断面安定性を備え、大規模建築物の支持杭や基礎杭としてよく使用されます。

Hビームの利点

（１）フランジが広く、横剛性が大きい。曲げに対する抵抗力が強い。

（２）フランジの２つの面は互いに平行であり、接続、加工、取り付けが容易である。

（３）溶接I形鋼に比べてコストが低く、精度が高く、残留応力が小さく、高価な溶接材料や溶接検査が不要なので、鉄骨構造の生産コストを約30％節約できます。

（4）同一断面荷重下において、熱間圧延H鋼構造は従来の鋼構造に比べて15％～20％軽量です。

（５）熱間圧延H鋼構造はコンクリート構造に比べて作業面積が6％増加し、自重が20％～30％減少し、構造設計の内部力も減少します。

（６）Ｈ形鋼はＴ形鋼に加工することができ、ハニカム梁は様々な断面形状に組み合わせることができ、エンジニアリング設計と生産の要件を大いに満たします。

（ノボテックHビームマシン）

H形鋼 HW HM HN

H形鋼のフランジは等断面で、HW、HM、HN、HはH形鋼の総称です。このうち、H形鋼は溶接鋼、HW、HM、HNは熱間圧延鋼で、HWは等断面でフランジが同一形状のH形鋼です。主に鉄筋コンクリート構造の鉄骨柱、または補剛柱として使用されます。

HM梁の高さとフランジはおおよそ1.33～1.75程度で、主に動荷重を受けるフレーム構造における鉄骨柱やフレーム梁として使用されます。

HN ビームのフランジまでの高さは 2 以上であり、ビームとして使用する場合、I ビームは HN セクションと同等になります。

1. I形鋼は、普通鋼・軽量鋼を問わず、断面が比較的高く狭いため、断面における2つの主スリーブの慣性モーメントの差が大きくなります。そのため、軸方向圧縮部材やウェブに垂直な曲げ部材には適しておらず、適用範囲が非常に限定されます。

2. H形鋼は、高効率で経済的な形鋼の一種です。合理的な断面形状により、鋼材の効率を高め、切断能力を向上させることができます。H形鋼のフランジは広く、内外面は通常平行であるため、高力ボルトで他の部材と接合しやすくなっています。寸法もシリーズ化されており、豊富なモデルが用意されているため、設計と選定が容易です。

3. H形鋼のフランジは同一の厚さで、圧延部と3枚の溶接板からなる複合部を備えています。I形鋼の圧延部は、製造工程の粗悪さから、フランジの縁の内側が1:10の勾配を有しています。H形鋼の圧延は、1組の水平ローラーのみで圧延する通常のI形鋼とは異なります。フランジが広く、傾斜がないため（または非常に小さいため）、同時に1組の垂直ローラーを追加して圧延する必要があります。そのため、圧延工程と設備は通常の圧延機よりも複雑です。中国で生産可能なH形鋼の最大圧延高さは800mmで、溶接複合部のみを超えています。

ヒント： Hビームマシン ; C 棟木ロール成形機