Structuurstaalprofielen en balken: een complete gids

Vormen van structuurstaal zijn al lang gestandaardiseerd door het AISI (American Iron and Steel Institute). Bij het bespreken van balken, T-profielen en U-profielen wordt verwezen naar flenzen en stegen. De flens is het vlakke deel dat bij een balk normaal aan de boven- en onderkant ligt. De steeg verbindt de twee flenzen en is in de standaardconstructie verticaal georiënteerd, wat de balk zijn hoge weerstand tegen buiging geeft. Hoekprofielen worden geïdentificeerd door hun beenlengtes, die gelijk of ongelijk kunnen zijn.

ASTM A36 staal, met een rekgrens van 36.000 psi (ca. 250 MPa), is het meest voorkomende materiaal voor structuurstaalprofielen, hoewel andere materialen beschikbaar zijn voor speciale omstandigheden, zoalslegeringen met lage legeringsgehalte, hoogsterkte- en roestvrije stalen. Staalprofielen worden met elkaar verbonden door middel van geboute of gerivete platen die aan de balkstegen worden bevestigd, of ze kunnen direct met elkaar worden gelast. Het AISC (American Institute of Steel Construction) specificeert voor zowel gelaste als zware gelaste balkverbindingen het juiste aantal rijen bouten of nitten, gebaseerd op verschillende standaarddiameters van bevestigingsmiddelen.

Er wordt een onderscheid gemaakt tussen "staafprofielen" en "structuurprofielen". Staafprofielen beschrijven elk profiel wiens grootste doorsnede-afmeting onder de 3 inch (76 mm) ligt.

Dit artikel bespreekt kort enkele populaire staalprofielen en de toepassingen waarin ze uitblinken.

Hoofdtypen structuurstaalprofielen

• Balken (I-profielen, H-profielen)
• T-profielen
• U-profielen (kanalen)
• Hoekprofielen (L-profielen)
• Holle Structuurprofielen (HSP / HSS)

Typen staalbalken

Structuurstaalbalken en liggers zijn beschikbaar in drie vormen: standaard- of "S"-balken, breedflens- of "W"-balken, en paal- of "H"-balken.

Standaardbalken worden aangeduid met de letter S, gevolgd door de nominële steeghoogte in inches en het gewicht per voet in ponden. De meeste zijn verkrijgbaar in lichte versies, en enkele van de grotere balken komen in verschillende intermediaire gewichten voor. Standaardbalken hebben getapte flenzen, terwijl breedflensbalken parallelle flenzen hebben.

"H"-balken hebben vaak flenzen en stegen van gelijke dikte, terwijl de flenzen van "S"- en "W"-balken dikker zijn dan de stegen. "H"-balken worden vaak in de grond gedreven als funderingspalen. Ze kunnen ook opgebouwd worden uit losse stukken. "S"- en "W"-profielen worden meestal als één stuk warmgewalst. Balken zijn doorgaans beschikbaar in lengtes tot 60 ft (ca. 18 m).

Op semantisch vlak: hoewel alle liggers balken zijn, zijn niet alle balken liggers. In de bouw is de ligger de primaire lastdragende constructie, waar de balken op rusten.

T-profielen

T-profielen ontstaan door staalbalken langs hun steeg door te zagen, wat resulteert in één volledige flens en een halve steeg. Ze zijn beschikbaar in dezelfde vormen als volledige balken: "S" en "W". De aanduiding identificeert het type ("ST"), gevolgd door de nominële steeghoogte in inches, gevolgd door de vorm ("I" of "WF").

U-profielen (Kanalen)

U-profielen hebben een enkele steeg geflankeerd door een boven- en onderflens, met de steeg aan de zijkant en de flenzen loodrecht op de steeg uitstekend – vergelijkbaar met half een balk, maar met een volledige steegdikte. De U-profielflenzen hebben dezelfde tapering als standaardbalken – ongeveer een helling van 16-2/3 %. Lengtes van 20 en 40 ft zijn gebruikelijk voor staafmaten, terwijl structuurmaten meestal als 60 ft lengtes leverbaar zijn. U-profielen worden niet normaal als balken toegepast, maar hun vlakke zijden maken ze geschikt om aan andere vlakke oppervlakken te bouten.

Hoekprofielen

Hoekprofielen hebben een L-vormige doorsnede met gelijke of ongelijke, getapte poten. Hun gebruik als balk wordt ten zeerste afgeraden, tenzij ze gedubbeld en zo verbonden worden dat ze een T-profiel benaderen. Hoekprofielen hebben echter veel toepassingen en worden gebruikt als verbijsteringen, in trellisconstructies, enz.

Holle Structuurprofielen (HSP / HSS)

HSP's zijn rechthoekig, vierkant, elliptisch of cirkelvormig in doorsnede. Rechthoekige vormen worden veel gebruikt voor gelaste frames waar lasten uit meerdere richtingen op de constructie werken. Cirkelvormige HSP's, soms "ronde constructiebuizen" genoemd, verschillen van buizen voor vloeistoftransport (die onder andere normen vallen), maar worden wel gebruikt voor lastdragende kolommen, zoals Lally-kolommen. Al deze profielen beginnen als gelaste ronden, waarbij vierkante en rechthoekige buizen door extra vormgeving worden afgewerkt met zware hoekradialen.

Samenvatting

Dit artikel gaf een kort overzicht van gangbare structuurstaalprofielen. Raadpleeg onze andere gidsen of bezoek het Thomas Supplier Discovery Platform voor meer informatie over aanvullende producten, potentiële leveranciers of specifieke productdetails.