Balok-I adalah bagian baja struktural dengan penampang berbentuk I: dua flensa paralel yang dihubungkan oleh satu jaringan vertikal. Itulah definisi dalam satu baris. Segala sesuatu yang lain dalam uraian kerja — kedalaman, lebar flensa, ketebalan badan dan flensa, kemiringan, panjang dan kelurusan — ada karena bentuknya saja tidak memberi tahu pabrik, detailer, atau tukang las apa yang harus dilakukan dengannya.
Kebanyakan orang yang menelusuri deskripsi balok-I memerlukan salah satu dari empat hal: definisi sederhana untuk catatan gambar atau kiriman, penandaan ukuran yang sebenarnya dapat mereka pesan, cara membedakan balok canai panas dari balok yang dilas, atau daftar singkat detail yang harus diverifikasi sebelum baja diterima. Bagian di bawah ini mengurutkannya dan menjaga angka-angkanya tetap konkret.
Jawaban singkatnya: jelaskan balok-I dengan enam item — kedalaman, lebar flensa, tebal badan, tebal flensa, panjang dan mutu baja. "IPE 300, S355JR, 12 m, EN 10365" adalah deskripsinya. "200 kali 100 I-beam" adalah nama panggilannya.
Apa itu I-Beam? Definisi dan Anatomi
Balok I simetris pada kedua sumbu dan memusatkan material pada flensa, yang merupakan titik dimana tegangan lentur paling tinggi. Karena distribusi tersebut, balok-I memikul beban lentur beberapa kali lipat dari batang persegi panjang padat dengan berat dan kedalaman yang sama — dan fakta tersebut menjelaskan mengapa profil tersebut bertahan di hampir setiap struktur baja yang pernah dibangun.
Enam pengukuran menentukan bagian tersebut. Mereka muncul di setiap katalog pabrik dan di setiap deskripsi yang layak untuk ditulis.
| Elemen | Simbol umum | Apa yang dikontrolnya |
|---|---|---|
| Kedalaman | d atau jam | Ketinggian keseluruhan bagian; menggerakkan kapasitas lentur dan ruang kepala yang tersisa pada penumpukan lantai. |
| Lebar flensa | bf atau b | Lebar pelat atas dan bawah; mendorong stabilitas lateral dan seberapa banyak ruang yang dimiliki sambungan baut atau las. |
| Ketebalan jaring | dua | Jaring tipis ringan dan efisien, namun geser dan tekuk lokal mulai mengatur desainnya. |
| Ketebalan flensa | tf | Mengatur pembengkokan lokal, bantalan baut, dan kedalaman yang tersedia untuk persiapan pengelasan apa pun. |
| Jari-jari akar | r | Fillet tempat jaring bertemu dengan flensa; mengatur jarak bersih untuk baut dan ruang yang dapat dijangkau oleh obor las. |
| Panjangnya | L | Panjang pabrik yang dipesan dinyatakan dalam meter atau kaki; pemotongan, penanganan dan pengeboran mengubah panjang yang dikirim, bukan bagiannya. |
I-Beam, H-Beam dan Wide-Flange: Keluarga Sama, Proporsi Berbeda
"I-beam" dan "H-beam" bukanlah dua produk yang berbeda. Mereka menggambarkan kelompok bentuk yang sama; namanya biasanya memberi tahu Anda seberapa lebar flensa relatif terhadap kedalamannya. Bagian dalam dengan flensa sempit tampak seperti huruf kapital I, dan pelebaran flensa ke arah kedalaman mengubah profil yang sama menjadi sesuatu yang terlihat seperti huruf kapital H. Kode dan katalog pabrik memberi dua nama ekstrem yang berbeda, dan dari situlah sebagian besar kebingungan dalam gambar berasal.
Tiga hal berubah ketika flensa melebar: kekakuan lateral balok, massa untuk kedalaman tertentu, dan detail sambungan yang sesuai secara fisik.
| Nama | Dari mana asalnya | Gaya flensa | Penggunaan yang umum |
|---|---|---|---|
| I-beam (generik) | Industri umum, bentuk "S" AS yang lebih tua | Flensanya sempit, terkadang meruncing | Retrofit, monorel kecil, rangka ringan |
| Bentuk W berflensa lebar | AISC / ASTM A6, Amerika Utara | Flensa paralel, lebar relatif terhadap kedalaman | Rangka bangunan, kolom, balok lantai |
| IPE | EN 10365, Euronorma | Flensa paralel, sempit dan ringan | Pekerjaan baja umum, rangka mesin |
| HEA / HEB / HEM | Euronorm | Flensa lebar, menambah berat dan ketebalan dinding | Kolom, rangka berat, struktur derek |
| HW/HM/HN | GB/T 11263, Tiongkok | HW lebar, HM sedang, HN sempit | Pekerjaan baja untuk proyek domestik Asia dan ekspor |
| Bentuk H (JIS) | Jepang | Flensa paralel, mirip dengan flensa lebar | Rangka, penyangga, fabrikasi umum |
Cara Membaca Penunjukan Ukuran I-Beam
Penunjukan adalah kode bentuk ditambah satu atau dua angka, dan itu tidak pernah merupakan keseluruhan spesifikasi. W12x26 berarti bentuk W dengan kedalaman 12 inci dan berat 26 pon per kaki. IPE 300 berarti profil I berflensa paralel dengan kedalaman 300mm. IBR 200 berarti bagian H berflensa lebar yang berat dengan kedalaman 200mm. Dalam setiap kasus, angka nominalnya mendekati — namun tidak persis — dimensi sebenarnya, dan yang Anda bayar adalah massanya, bukan kedalamannya.
| Penunjukan | Kedalaman | Lebar flensa | Ketebalan jaring | Ketebalan flensa | Massa |
|---|---|---|---|---|---|
| W12x26 (AISC) | 310mm | 165mm | 5,8mm | 9,7mm | 38,7kg/m |
| L12x40 | 303mm | 203mm | 7,5 mm | 13,1 mm | 59,5kg/m |
| IPE 200 | 200mm | 100mm | 5,6mm | 8,5mm | 22,4kg/m |
| IPE 300 | 300 mm | 150mm | 7,1 mm | 10,7mm | 42,2kg/m |
| HEB 200 | 200mm | 200mm | 9,0mm | 15,0mm | 61,3kg/m |
| HN 400x200 | 400 mm | 200mm | 8,0mm | 13,0mm | 66,0kg/m |
Dua aturan mencegah sebagian besar kesalahan pemesanan. Pertama, sebutan kekaisaran menyebutkan kedalaman nominal dan massa sebenarnya per kaki: kedalaman sebenarnya pada seri W12 saja tersebar sekitar 45 mm, dari sekitar 303 mm menjadi sekitar 348 mm. Kedua, penandaan metrik memberikan kedalaman yang tepat — IPE 300 memiliki kedalaman 300 mm — namun ketebalan dinding masih harus diperhatikan, dan dua profil dengan kedalaman yang sama dapat berbeda beratnya hampir tiga kali lipat.
Panjang Standar, Nilai Baja dan Toleransi
Pesanan yang hanya mengatakan "I-beam, 12 m" berarti membeli bentuk yang kekuatannya tidak diketahui, kelurusannya tidak diketahui, dan dokumennya tidak diketahui. Panjang, tingkatan dan toleransi harus ditentukan bersama-sama, karena dengan cara itulah pabrik membaca permintaan.
Pabrik penggilingan akan menggelinding hingga 6 m, 12 m, dan kadang-kadang 15 hingga 18 m, sedangkan pasar kekaisaran memperkirakan ukuran 20 kaki hingga 40 kaki. Dua belas meter adalah kompromi yang biasa dilakukan antara jumlah sambungan yang lebih sedikit dan batas angkutan jalan raya, dan ini adalah panjang yang direncanakan untuk sebagian besar pengiriman ekspor.
Empat tingkatan muncul di sebagian besar gambar:
- ASTM A36 — hasil 250 MPa, mudah dilas, umum di Amerika Utara untuk rangka ringan dan fabrikasi umum.
- ASTM A992 atau A572 Gr. hasil 50—345 MPa; A992 adalah kelas bentuk W standar untuk rangka bangunan.
- EN 10025-2 S355JR atau S355J2 — hasil 355 MPa, dengan akhiran JR dan J2 menunjukkan ketangguhan dampak Charpy untuk layanan yang lebih dingin.
- GB/T 1591 Q355B — kelas umum Tiongkok, sering kali mendapat sertifikasi ganda EN atau ASTM pada proyek ekspor.
Tiga toleransi menyebabkan sebagian besar argumen di lokasi: camber (haluan vertikal), sapuan (haluan horizontal) dan puntiran. Batas flensa lebar yang umum adalah 1/8 inci per 10 kaki panjangnya, atau kira-kira 0,1 persen, yang berarti balok berukuran 12 m secara legal dapat melengkung sekitar 12 mm dan masih bisa lewat. Flange out-of-square dan toleransi panjang merupakan batas yang terpisah lagi. Jika balok harus diletakkan rata pada pelat dasar atau disejajarkan dengan sambungan, masukkan kelas kelurusan pada pesanan daripada menemukannya di bengkel.
Digulung Panas atau Dilas? Deskripsi Memberitahu Anda
Uraian yang menyatakan "canai panas bentuk W", "IPE" atau "HEB" berarti balok tersebut keluar dari gilingan sebagai satu bagian. Uraian yang menyatakan "balok pelat yang dilas", "balok terpasang", atau "penampang H yang difabrikasi" berarti flensa dan badannya dipotong dari pelat dan disambung dengan pengelasan. Fabrikasi las adalah cara Anda mendapatkan kedalaman non-standar, flensa yang sangat tebal, dan potongan tunggal yang lebih panjang atau lebih berat daripada yang dimungkinkan oleh program penggulungan apa pun.
Balok las mengalihkan kontrol kualitas ke bengkel. Jaring harus dipasang sejajar dengan flensa sebelum disambung, masukan panas harus dikontrol agar jaring yang tipis tidak melengkung, dan sambungan harus dilas rata, dengan balok diputar sehingga lasan berada pada posisi horizontal. Pada sambungan web-ke-flensa yang panjang, las pembubutan dan perjalanan biasanya dibuat dengan kepala busur terendam yang dibawa pada kereta. Toko-toko yang melakukan hal ini secara volume bergerak ke arah pengelasan otomatis untuk struktur logam besar bukan hanya karena kecepatannya, tetapi karena pengelasan manual sepanjang sambungan 12 m hampir mustahil untuk diulangi.
Sistem pengelasan kolom dan boom pegang kepala obor pada sudut yang tetap sementara gerbong berjalan sepanjang balok, yang membuat manik konsisten dan masukan panas yang dapat diprediksi menjadi mungkin.
Sistem Pengelasan Kolom dan Boom SAW untuk Jahitan Panjang Kolom dan boom las busur terendam yang memposisikan obor secara tepat untuk manik-manik yang konsisten pada pelat tebal dan jahitan memanjang yang panjang. Lihat Produk → Pemosisian: Langkah yang Kebanyakan Deskripsinya Hilang
Pengelasan balok pada tempatnya berfungsi untuk potongan pendek. Untuk benda berat, atau benda apa pun yang membutuhkan pengelasan yang dilakukan di atas kepala, pengelasan harus diputar sehingga sambungannya rata dan operator tidak melawan gravitasi. Ini lebih merupakan masalah penentuan posisi daripada masalah pengelasan, dan biasanya diselesaikan dengan positioner atau alat pemutar yang dirancang untuk beban dan pusat gravitasi offset.
Dua angka menentukan mesinnya: massa las, dan seberapa jauh pusat gravitasinya berada dari pusat meja atau roller. Sebuah positioner berkekuatan 5 t yang memegang las 5 t yang pusat gravitasinya berada 800 mm di luar pusat akan melihat momen guling yang tidak ada hubungannya dengan peringkat beban saja. Torsi rotasi, metode penjepitan, dan kerataan permukaan pemasangan semuanya harus diperiksa bersama-sama, idealnya sebelum pengelasan pertama dilakukan.
Positioner Pengelasan Kolom Ganda untuk Fabrikasi Berat Besar Dua penyangga terkoordinasi dengan rotasi VFD dan pengangkatan berkecepatan konstan untuk benda kerja besar, berat, atau tidak beraturan hingga 10–200 ton. Lihat Produk → Dimana I-Beams Digunakan
Balok-I dipilih dimanapun suatu struktur harus mampu menahan lentur pada suatu bentang dengan baja sesedikit mungkin, yang mencakup sebagian besar lingkungan binaan.
- Rangka bangunan — balok lantai, kolom, dan dek mezzanine
- Jembatan — stringer, penahan silang dan pekerjaan sementara
- Balok landasan derek, jalur monorel, dan rangka pengangkat
- Pangkalan mesin, selip dan rangka peralatan industri
- Trailer, sasis dan struktur transportasi
- Bagian dalam turbin angin — rangka nacelle, platform menara, dan penyangga internal
- Gantries konveyor, rak dan struktur penyimpanan
Pekerjaan angin menunjukkan bagaimana dua bagian dari bengkel fabrikasi bertemu. Menara ini berbentuk silinder dan berputar di bawah obor yang tidak bergerak; rangka dan platform internal berbentuk balok dan dilas rata. Toko-toko yang melayani industri tersebut biasanya memerlukan pengaturan pengelasan balok dan rotator, karena bagian bulat dilas dengan benda kerja berputar sementara obor tetap diam.
Rotator Pengelasan Fit Up 100T dengan Gerakan Orbital Manual Rotator fit-up seberat 100 ton dengan pergerakan orbital manual dan roller yang dapat disesuaikan untuk kelancaran rotasi benda kerja silinder selama pengelasan jahitan melingkar dan memanjang. Lihat Produk → Apa yang Harus Ditentukan Saat Anda Memesan I-Beam
Pesanan yang membawa ketujuh item ini jarang datang dengan pertanyaan.
| Barang | Mengapa itu penting | Apa yang harus ditulis |
|---|---|---|
| Penunjukan and standard | Memperbaiki geometri bagian | L12x40 to ASTM A6; HEB 200 to EN 10365 |
| Kelas baja dan kelas dampak | Memperbaiki kekuatan dan ketangguhan | A992; S355J2; Q355B |
| Panjangnya and cutting | Mempengaruhi pengangkutan, penanganan, dan penyambungan | Panjang gilingan 12 m, atau dipotong sesuai gambar |
| Sertifikasi pabrik | Ketertelusuran untuk file proyek | Sertifikat EN 10204 3.1 atau laporan pengujian pabrik |
| Lurus dan melengkung | Mendorong kualitas penyesuaian di lokasi | Standar, atau 0,1 persen panjangnya jika keselarasan sangat penting |
| Kondisi permukaan | Memutuskan pelapisan dan persiapan pengelasan | Setelah digulung, dibersihkan dengan ledakan hingga Sa 2,5, atau disiapkan |
| Fabrikasi dilakukan pada sumbernya | Putuskan apa yang harus dilakukan toko Anda sendiri | Lubang, kope dan camber digulung, atau diserahkan kepada fabrikator |
Pertanyaan yang Sering Diajukan Tentang I-Beams
Apakah sinar I sama dengan sinar H?
Untuk tujuan praktis, ya — kedua nama tersebut menggambarkan bagian berbentuk I. Perbedaannya terletak pada proporsinya: bentuk balok I tradisional memiliki flensa yang sempit, terkadang meruncing, sedangkan bentuk flensa lebar dan penampang H memiliki flensa paralel yang lebarnya relatif terhadap kedalaman. Perbedaannya terlihat pada stabilitas lateral, ruang sambungan, dan bobot.
Apa yang dimaksud dengan W12x26?
Bentuknya W dengan kedalaman 12 inci dan massa 26 pon per kaki, sekitar 38,7 kg per meter. Angka 12 hanyalah nominal, karena kedalaman sebenarnya dari bagian W12 bervariasi di seluruh seri, sehingga properti bagian harus selalu diambil dari katalog, bukan dari namanya.
Ke atas manakah sinar-I yang paling kuat?
Berdiri, dengan flensa horizontal. Kapasitas lentur meningkat tajam seiring bertambahnya kedalaman, sehingga balok yang diletakkan pada sisinya kehilangan sebagian besar kekuatan sumbu kuatnya dan bergantung pada sifat sumbu lemah yang jauh lebih kecil. Jika balok digunakan sebagai kolom, balok tersebut harus diperiksa apakah terdapat tekuk pada kedua arah.
Bisakah balok-I dilas?
Ya, asalkan pengelasan dilakukan sesuai prosedur yang memenuhi syarat. Ada dua hal yang lebih penting daripada pengelasan itu sendiri: kadar karbon yang setara, yang menentukan apakah pemanasan awal diperlukan untuk flensa tebal, dan masukan panas, yang menentukan seberapa besar lengkungan jaring. Jaring tipis dan sambungan panjang menyebabkan distorsi menjadi mahal.
Apa perbedaan antara IPE dan HEB?
Keduanya merupakan bagian Eropa dengan flensa paralel, namun HEB memiliki flensa yang jauh lebih lebar dan dinding yang lebih tebal untuk kedalaman yang sama: IPE 300 berbobot 42,2 kg/m, sedangkan HEB 300 berbobot 117 kg/m. IPE cocok untuk balok yang memerlukan kekuatan lentur dan dukungan lateral; HEB cocok untuk anggota yang juga bertindak sebagai kolom, titik angkat atau penyangga beban berat.
Jika Anda mengingat satu hal, ingatlah bahwa deskripsi sinar-I adalah sekumpulan angka, bukan nama. Kedalaman, lebar flensa, ketebalan badan, ketebalan flensa, panjang dan kemiringan — ditambah pernyataan yang jelas apakah balok digulung panas dalam keadaan utuh atau dilas dari pelat. Letakkan item tersebut pada gambar dan pesanan pembelian, dan pertanyaan akan dijawab di meja, bukan di lantai toko.
