一次耐荷重鋼梁

これらの主耐荷重鋼梁は、鋼鉄フレーム内の垂直荷重の伝達を担う中心的なコンポーネントです。局所的または分散荷重に対応する二次ビーム (標準的な I ビームや溝形鋼など) とは異なり、これらの一次ビームは床デッキ、二次ビーム、機器、屋根材からの集中荷重を支え、それらを垂直の鋼鉄柱に安定して伝えます。製品ラインは、溶接 H 形鋼、可変断面 H 形鋼、箱形形梁の 3 つの主要なカテゴリで構成されています。これらはすべてサブマージ アーク溶接を使用して鋼板から製造され、包括的な非破壊検査 (NDT) および多段階の耐食性および耐火性処理が施されています。

製品カテゴリーの分類

1. 3 つの主要なビーム カテゴリの適用範囲

- 定断面溶接 H 形鋼: 市場で最も広く使用されている一次耐力鋼製ビーム。全体的に均一な断面寸法。短い製造サイクルと適度なコスト。 6 ～ 24m の標準的な床スパンと一般的な工場の床荷重要件に適しています。

- 可変断面 H 形鋼: 中間スパンのより深いセクションとサポートのテーパーセクション。屋根の曲げモーメント分布に合わせて設計されています。特に門型ラーメン工場の屋根に最適で、非効率な鋼材の使用を最小限に抑えます。

- 溶接ボックスビーム: バランスの取れた双方向ねじり剛性を備えた閉じた四面ボックス断面。特大スパン（24～36m）、偏心クレーン荷重、高層メガフレームに適しています。 H 形鋼の弱軸剛性制限に対処します。

2. 断面仕様の一般規則

- H ビーム仕様: H × B × tw × tf (それぞれビーム深さ、フランジ幅、ウェブ厚さ、およびフランジ厚さを表す)。ビーム深さ範囲: 300 ～ 2000mm。

- ボックスビーム仕様: B × H × t (それぞれセクション幅、セクション深さ、ボックス壁厚を表す)。壁厚範囲: 12 ～ 50mm。

- 工場完成セグメント長さ: 標準長さ 9m および 12m。これを超える長さはセグメントで事前に製造され、現場の高さで接続/組み立てられます。

3. 主要材料の選定基準

- Q355B: 主流の産業資材。降伏強度は通常の炭素鋼をはるかに上回ります。重量物工場や高層中間階の90％の要件を満たします。

- Q235B: 低層、軽負荷の屋内中間階 (スパン 6 メートル未満) に限定されます。負荷冗長性が低い。屋外での使用はお勧めしません。

・Q355NL：-20℃以下の極寒地用。認定された低温衝撃靱性を備えており、低温条件下での脆性破壊を防止します。

標準化された工場出荷時の構成

1. 主梁本体の構成

すべての主梁は鋼板の切断、組み立て、溶接によって製造されます。熱間圧延プロファイルは修正には使用されません。非常に長い主桁は、輸送高さの制限に基づいてセグメントに切断され、大型の高速道路や海上輸送に関連する問題を回避するために溶接ベベルと突合せ接合部の余裕が事前に設定されています。現場に到着すると、高地での位置合わせと接合をすぐに開始できます。

2. 梁と柱の端部の剛接続コンポーネント

- ボルト締めエンドプレート: プレートの厚さは 18mm ～ 50mm の範囲です (最大サポート反力に基づいて計算)。グレード 10.9 高力ボルト用の事前にドリルされた穴が特徴です。これは主床梁の最も一般的な接続方法であり、現場での熱間作業 (溶接) が不要です。

- 全溶け込み溝溶接: 高層ボックスセクションの一次梁用に特別に設計されています。ウェブとフランジの両面面取りを行うことで、母材と同等の強度を持つ突合せ接合を実現し、高層構造物の耐震基準を満たすことができます。

- 支持補強材 (水平および垂直): 主梁の必須構造コンポーネント。支持部でのウェブのせん断変形を防止し、ビーム端部での局部的な潰れや崩壊のリスクを排除し、国の構造基準に準拠します。

3. 梁本体の横構造コンポーネント

- 中間スパン横補強材: 機器負荷が集中する点または中間スパン曲げモーメントのピークに配置され、ウェブのせん断座屈変形を抑制します。

- 二次梁コーベル/ブラケット: 主梁の両側に対称的に溶接され、さまざまな方向から二次梁をサポートし、十字型、対角線、その他の接続構成に対応します。

- ユーティリティ開口部の補強プレート: MEP (機械、電気、配管) ラインのウェブ開口部の周囲に取り付けられる環状の補強プレートで、断面耐荷重能力が低下しないようにします。

- シアースタッド：仕様にはΦ16とΦ19が含まれます。複合コンクリート床システムの一次梁に使用され、鋼鉄とコンクリート間の共同耐荷重を可能にし、それによって全体の耐荷重能力が向上します。

4. 現場施工用付属品

- プレハブ式リフティングラグ: 重量が 5 トンを超える主ビームの両端に対称的に事前に取り付けられています。昇降力学の計算によって検証され、ビームユニット全体を垂直に昇降できるように設計されています。

- 一時接続プレート: セグメント化された一次ビームの一時的な位置合わせに使用されます。関節のズレを2mm未満に抑制。完成後に研削により除去されます。

5. 防食・耐火一体処理

- 錆除去プロセス: 一次耐荷重鋼梁に標準化された Sa2.5 グレードのショットブラストを施し、ローリング スケールや緩い溶接錆を除去し、最適な塗膜付着を確保します。

- 多層コーティングシステム: エポキシジンクリッチプライマー + エポキシ雲母状酸化鉄中塗り + ポリウレタントップコート。乾燥膜の総厚さは 100 ～ 160 μm。

- 防火処理: 建物の耐火等級に基づいて、1、2、または 3 時間の完全な耐火持続時間をカバーする薄膜または厚膜の発泡性難燃性コーティングの塗布。

- 沿岸環境オプション: 溶融亜鉛メッキ (コンポーネント全体)。亜鉛コーティングの厚さ ≥85 μm で、長期間の海洋塩水噴霧腐食に耐えます。

6. 設置用付属品および消耗品

標準付属品には、グレード 10.9 の高力ボルト、ナット、平ワッシャー、およびテーパーワッシャーが含まれています。すべての消耗品は鉄骨構造の接続に関する国家規格に準拠しています。

7. 3 つの主なタイプの一次ビームアセンブリ

- 床 H 断面一次梁: H 断面本体 + 両端の厚いエンドプレート + ベアリング補強材 + 二次梁ブラケット + 上部フランジせん断スタッド + 完全な防食および防火処理。

- 門型フレーム可変断面屋根主梁: 可変断面 H 形鋼 + 端板 + 軸受補強材 + フランジ母屋クリート + 防食処理。

- 耐久性の高いボックスセクションの主ビーム: ボックスセクションの本体 + 端部の完全貫通溝溶接 + 内部および外部の補強リング + サイドブラケット + 厚みのあるエンドクロージャープレート。

8. 工場出荷書類

オリジナルの材料品質証明書、グレード I 溶接の 100% 超音波検査 (UT) レポート、寸法検査レポート、コンポーネント コーティング/ID リスト。

これらの主耐荷重鋼梁を使用する主な利点は何ですか?

- 高い耐荷重性。ロングスパン用途における長期応力下でもたわみや塑性変形に強い。

- 安定した耐震性能と圧縮性能を備えた高いフレーム全体剛性。メザニンレベルに十分な安全マージンを確保します。

- 寸法精度が管理された工場で完全に組み立てられています。現場でのボルト締めのみが必要なため、施工サイクルが短くなります。

- コンパクトなビーム断面により垂直方向のスペース消費が最小限に抑えられ、内部の使用可能なスペースが確保されます。

- 多層防食処理と準拠した耐火処理を組み合わせることで、屋内および屋外の両方の用途で 50 年以上の耐用年数を保証します。

- カスタマイズ可能なスパン、断面深さ、および梁と柱の接続タイプ。不規則なインテリアレイアウトにも対応します。

プロファイル特性の比較

1. 構造耐荷重の違い

- 主な耐荷重鋼梁: 板厚をカスタマイズ可能。 6～36mのスパンをカバーします。調整可能な双方向のねじり抵抗。床面全体で集中荷重を支えます。

- I ビームおよびチャンネル鋼: 固定熱間圧延セクションは修正できません。弱い軸に沿った横方向の剛性が不十分です。孤立点荷重のみをサポートします。最大スパンは 6m に制限されます。

- C セクションおよび円形中空セクション: 弱い集中荷重容量を備えた薄肉の閉じたプロファイル。ブレースまたは二次フレームにのみ適しています。主な垂直耐力ビームとしての使用は禁止されています。

2. 接続ノードの違い

- 主耐荷重鋼梁: 両側の複数のブラケット (補強材) の緻密な溶接をサポートします。マルチアングル二次ビーム接続に対応。複雑な梁と柱の接合部に適しています。

- 熱間圧延部分: フランジには傾斜面があり、広範囲にわたる溶接接触が困難になります。二次ビーム接続点の密度を制限します。

3. 構造と鋼材使用の違い

- 主な耐荷重鋼梁: 可変断面設計により、曲げモーメントの低減に合わせて板厚を減少させることができます。無駄な鋼材を正確に最小限に抑え、全体的なコストを削減します。

- 熱間圧延構造用鋼: 大きな耐荷重安全マージンを備えた固定断面寸法。短いスパンでは効率的ですが、長いスパンでは非常にコストがかかります。

4. エンジニアリング適用範囲の概要

一次耐荷重鋼梁は、床、屋根、機器プラットフォーム全体の主な荷重伝達を処理します。他の構造用鋼コンポーネントは、二次的な梁、サポート、またはエンクロージャのフレームとして機能します。この 2 つのカテゴリは互換性がありません。

標準化されたエンドツーエンドの製造プロセス

1. 原材料の検査

メーカーの元の材料品質証明書を確認します。ラミネートや反りがないか検査します。プレートレベリングマシンを使用して非準拠プレートを平らにします。図面を同時に分析して、フランジ、ウェブ、補強材、接続プレートの切断リストを生成します。

2.CNC切断

CNC フレームまたはプラズマ装置を使用してプレートを切断します。一次ビームのスプライス位置に均一な面取りを適用します。可変断面ビームウェブのプロファイル切断を実行し、溶接収縮に対する 2 ～ 3 mm のマージンを考慮します。

3. 治具による組み立て

- H 型主ビーム: 上部と下部のフランジを組み立て治具に固定します。ウェブを垂直に設置します。仮付け溶接を使用して、ウェブのセンタリングとフランジの直角度を位置決めして調整します。

- 箱型主梁: 4 つのプレートを組み立て治具内に封入します。内部ダイヤフラムを事前に取り付けて仮付け溶接します。ジョイント部のコントロールプレートのズレ（オフセット）。

4. メインシームの自動サブマージアーク溶接（SAW）

- H 型一次ビーム: 片面 SAW を実行し、次にビームを反転し、エア アーク ガウジングを使用して根元を洗浄します。裏面に完全溶け込みSAWを施し、内部の溶接欠陥を排除します。

- ボックス型主ビーム: 最初に内部ダイアフラム フィレット ジョイントを溶接し、次にボックス セクションの 4 つの主な縦方向の継ぎ目を同時に溶接します。

- 品質要件: すべてのメインビームの継ぎ目はグレード I の溶接基準を満たしている必要があります。完了時には全数超音波検査 (UT) が必要です。

5. 溶接後の応力修正と矯正

油圧矯正機を使用して、フランジの曲率とビームのスイープ (横方向の曲がり) を修正します。残留溶接応力を軽減します。ビームの直線性が公差要件を満たしていることを確認します。

6. 補助部品の組立と溶接

図面に従って、補強材、コーベル、母屋クリートの位置を正確にマークします。小型コンポーネントは CO2 ガスシールド溶接を使用してビームに溶接されます。最後に、エンド接続プレートが組み立てられ、完全に溶接されます。

7. 精密CNC穴開け加工

すべてのエンド プレートとブラケット接続プレートには CNC ボール盤が使用されており、ボルト穴の同軸性を確保し、現場でのリーミングや再加工の必要性を排除します。

8. せん断スタッド溶接

複合コンクリート床版を支える主梁は、専用のスタッド溶接機を用いてΦ16、Φ19のせん断スタッドを溶接し、スタッドの垂直偏差を1°以内に制御しています。

9.全体の仕上げと研削

溶接ビードとスパッタバリはビーム全体から研磨されます。ウェブ開口部の補強ゾーンと局所的な表面欠陥が修復されます。

10. 標準化された防食および耐火アプリケーション

Sa2.5グレードまでの全体的なショットブラスト。プライマー、中塗り、トップコートを順次塗布し、乾燥膜厚を検証します。特定のゾーンに必要な耐火等級に基づいた耐火コーティングの適用。

11. 本人確認、最終検査、保管

コンポーネント ID 番号と軸/立面マークが適用されます。寸法精度、探傷レポート、材料文書が検証されます。検査に合格したコンポーネントは防水梱包されて出荷されます。

コアパフォーマンスパラメータ

1. 幾何学的製造公差

- ビームの直進性: ≤L/1000

- フランジの垂直度: ≤B/100

・断面寸法誤差：±2～3mm

- 標準完成セグメント長さ: 9m、12m。非常に長いコンポーネントはセグメントにあらかじめ製造されています。

2. 基材の機械的性質

3. 断面構造パラメータ

- H ビーム: 強軸周りの優れた曲げ性能。弱軸周りの横方向の剛性が低い（横方向の拘束を床スラブと二次梁に依存している）。鋼コンクリート複合材の改修後、耐荷重能力は 35% ～ 55% 増加します。

- ボックスビーム: バランスの取れた双方向の曲げおよびねじり性能。偏心荷重や橋クレーンのメインビーム用途に適しています。

●耐風圧係数：H形鋼1.35、ボックス形鋼1.55。

- 軸受応力による局所的なウェブの座屈を防ぐために、集中荷重点に横方向の補強材を追加する必要があります。

4. 溶接許容パラメータ

- 主桁突合せ継手および重要な軸受溶接部: グレード I 溶接部、100% 超音波試験 (UT)

- スチフナーおよびブラケットの隅肉溶接: グレード II 溶接、20% ランダム超音波試験 (UT)

5. 防食および耐火パラメータ

・さび取り等級：Sa2.5

・塗料乾燥膜厚：100～160μm

- 耐火持続時間: 1h、2h、3h

- 溶融亜鉛めっきの厚さ: ≥85 μm

6. 接続パラメータ

・梁と柱の接続ボルト：10.9級高力ボルト

- エンドプレートの厚さ: 18 ～ 50 mm

- シャースタッド仕様：Φ16、Φ19。材質:ML15

HAISHENGを選ぶメリット

・完全自社加工：鋼板切断、サブマージアーク溶接、探傷などの自社生産ライン。外注する必要がないため、制御可能な寸法と溶接品質が保証されます。

- 準拠した国境を越えた配送: 海外の技術監督および税関監査の要件を満たすため、完全な英語の検査報告書と通関書類を同時に配送します。

- 特大輸送ソリューション: 国境を越えた輸送の制限を克服する、超長大主桁の断面プレハブおよび現場接続のための完全な構造図の提供。

- 無料の技術検証: 構造設計のリスクを軽減するために、主桁のスパン、荷重、接続の選択を販売前に検証します。

よくある質問

Q1：H形主桁と箱形主桁の選び方を教えてください。

A: 一方向の垂直荷重がかかるスパンが 24m 未満の場合は、H 形断面桁を使用します。 24mを超えるスパン、双方向偏心荷重、往復クレーン荷重には箱形断面桁を使用してください。

Q2: 主桁ウェブの開口部の切断は構造の安全性に影響しますか?

A: 曲げモーメントのピーク点以外の位置に開口部を設けても、環状補強プレートで補強した場合、耐荷重能力は損なわれません。ただし、スパン中央の曲げモーメントが大きいゾーンでは、任意の開口部を設けることは禁止されています。

Q3：一次耐力鋼梁の耐火塗装は後から現場で施工できますか？

A: 塗布は工場でのプレコーティングまたは現場でのコーティングのいずれかで行うことができます。工場でのコーティングは均一な膜厚を保証し、一般に海外プロジェクトのスケジュール要件によりよく適合します。