ちょっと、そこ！形鋼サプライヤーとして、私は最近、開断面形鋼と閉断面形鋼の違いについて多くの質問を受けています。そこで、混乱を解消し、これら 2 種類の鋼についてより深く理解していただくためにこのブログを書こうと思いました。
基本から始めましょう。オープン - 形鋼は、まあ、オープンです。完全に密閉されていない断面を持っています。一般的な例には、I ビーム、チャネル、角度などがあります。これらの形状は非常に見つけやすく、さまざまなアプリケーションで使用されています。
一方、閉断面形鋼は、断面が連続したループを形成しています。チューブとパイプを思い浮かべてください。周囲全体が密閉されているため、いくつかのユニークな特性が得られます。
構造強度
両者の最大の違いの 1 つは、構造的な強度です。一般に閉断面形鋼の方がねじり強度が優れています。ねじれとは、物体がねじれることです。閉断面鋼の断面は連続しているため、開断面鋼よりもねじり力にはるかに強く耐えることができます。
たとえば、横風や地震活動が発生する可能性のある建物の構造では、閉断面鋼は簡単に変形することなくねじれ応力に対処できます。開断面鋼は、曲げなどの他の面では強いですが、ねじれに対する耐性はそれほど優れていません。
曲げ強度に関しては、特定の用途によって異なります。 I ビームのような開形鋼は、曲げ荷重を非常に効率的に処理できるように設計されています。 I ビームの上部と底部のフランジは曲げ応力の大部分を負担し、ウェブはせん断抵抗を提供します。場合によっては、建築フレームの梁や桁には開形鋼の方が適した選択肢となります。
製造と製造
開断面形鋼と閉断面形鋼の製造も全く異なります。開断面鋼は、多くの場合、熱間圧延プロセスを通じて製造されます。これには、鋼ビレットを高温に加熱し、一連のローラーに通して目的の断面に成形することが含まれます。これは比較的簡単なプロセスであり、大量の開断面鋼を迅速に生産することができます。
閉断面鋼、特にチューブは、いくつかの異なる方法で製造できます。一般的な方法の 1 つは、電気抵抗溶接 (ERW) プロセスです。この方法では、鋼のストリップを管の形に丸めてから、電流を使用して端を溶接します。もう 1 つの方法はシームレス管製造です。これは、鋼の固体ビレットに穴を開けて中空管を作成することを含みます。このプロセスはより複雑で高価ですが、より強力で均一なチューブが得られます。
製造、つまり鋼材を切断、曲げ、接合するプロセスも異なります。一般に、開断面鋼の方が製造が容易です。切断にはノコギリやトーチなどの簡単な工具を使用でき、プレスを使用すると比較的簡単に曲げることができます。オープンセクション鋼の溶接も、オープン形状により溶接領域に簡単にアクセスできるため、比較的簡単です。
閉断面鋼の製造は少し難しい場合があります。チューブやパイプの切断には、チューブ カッターやプラズマ カッターなどの特殊なツールが必要です。閉断面鋼の曲げには、曲げプロセス中にチューブが潰れたり変形したりしないようにするために、より精密な装置も必要です。閉断面鋼の溶接も、特に強力で漏れのない溶接を確保する場合、さらに困難になる可能性があります。
アプリケーション
構造強度と製造プロセスの違いにより、開断面形鋼と閉断面形鋼の用途が異なります。
開形鋼は建築構造によく使用されます。 I - 梁は、大規模な建物の梁と柱に最適な選択肢です。チャネルはブレーシングとフレームによく使用され、アングルは接続とブレーシングに使用されます。製造業では、機械や装置のフレームの製造に開形鋼が使用されます。
閉断面鋼にも幅広い用途があります。チューブとパイプは、配管、暖房、換気システムに使用されます。輸送業界では、自動車、トラック、電車のフレームの製造に閉断面鋼が使用されます。また、高いねじり強度が利点となる橋やその他の大規模構造物の建設にも使用されています。
太陽エネルギー業界では、両方のタイプの形鋼が適切な位置を占めています。太陽光発電用形鋼開断面オプションと閉断面オプションの両方を含めることができます。Z型スチール母屋は、太陽光パネルの取り付け構造に一般的に使用される開断面鋼の一例です。ソーラーパネルを安定してサポートし、簡単に設置および調整できます。
一方、閉断面鋼は次のようなコンポーネントに使用できます。フラット単軸太陽光追跡ブラケット。閉断面鋼の高いねじり強度は、追跡動作中に加えられる力に耐えるのに最適であり、ソーラー パネルが太陽を正確に追跡できるようにします。
料金
開断面形鋼と閉断面形鋼のどちらを選択するかについては、コストが常に重要な要素となります。開断面鋼は一般に安価です。開断面鋼の製造プロセスはより単純であり、市場にはより多くの供給量があります。これは、開形鋼を単位重量当たりのコストをより安く入手できることを意味します。
閉断面鋼、特にシームレス管は高価になる可能性があります。製造プロセスはより複雑で、特殊な機器とより正確な制御が必要です。さらに、石油・ガス産業などの特定の産業における閉断面鋼の需要が高まると、価格が上昇する可能性があります。
ただし、プロジェクトの全体的なコストを考えるときは、鋼材の性能を考慮する必要があります。場合によっては、閉断面鋼のコストが高くても、その優れた強度と耐久性によって正当化される可能性があり、メンテナンスコストの削減と構造物の寿命の延長につながる可能性があります。
美学
美学も忘れないようにしましょう。建築用途では、開断面形鋼と閉断面形鋼の選択が建物の外観に影響を与える可能性があります。オープンセクション鋼は、より工業的でむき出しの外観を持っています。建物に生々しくて無骨な魅力を加えることができるため、モダンなミニマリスト建築でよく使用されます。
閉断面鋼、特にチューブは、より滑らかで流線型の外観を与えることができます。チューブを使用すると、滑らかな外観の構造を作成でき、建物の全体的なデザインに合わせて塗装または仕上げることができます。
結論
それで、これで完成です！開断面形鋼と閉断面形鋼の違いは非常に重要です。構造強度、製造プロセスから用途、コストに至るまで、鋼の種類ごとに独自の長所と短所があります。
形鋼サプライヤーとして、私はお客様のプロジェクトに適切な選択ができるようお手伝いいたします。シンプルな建築フレーム用の開形鋼が必要な場合でも、高性能用途用の閉形鋼が必要な場合でも、私が対応します。形鋼の購入に興味がある場合、またはご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。チャットして、あなたのプロジェクトをどのように支援できるか見てみましょう。
