Balok H, balok I, dan penampang kotak sering digunakan secara longgar, tetapi mereka berperilaku berbeda dan biaya fabrikasinya berbeda. Memilih yang tepat adalah optimasi struktural termurah yang tersedia, karena terjadi sebelum baja dipotong.
Panduan ini mendefinisikan setiap bentuk, membandingkannya dalam satu tabel, menunjukkan kapan menggunakan masing-masing, mengerjakan contoh berat sama pada kekakuan dan torsi, dan menjelaskan bagaimana bentuk mempengaruhi biaya fabrikasi.
- Definisi
- Tabel perbandingan
- Kapan menggunakan masing-masing
- Contoh berat dan kekakuan
- Biaya fabrikasi
- Kesalahan spesifikasi umum
- FAQ
Ditulis oleh Tim Teknik Baja Guiguan. Diterbitkan Oktober 2026. Angka adalah nilai tipikal dan dikonfirmasi per proyek dalam penawaran kami.
Apa itu balok I, balok H dan kolom kotak?
Balok I
Penampang gulung dengan flange sempit dan meruncing. Muka dalam setiap flange miring (sekitar 1:6 pada penampang GB/T 706, mirip dengan bentuk S di AS). Lebar flange kecil relatif terhadap kedalaman, sehingga penampang kuat pada sumbu utama dan lemah pada sumbu minor. Contoh: GB I50a, 500 × 158 mm.
Balok H (flange lebar)
Flange lebar dan paralel dengan ketebalan konstan. Balok H gulung di Cina mengikuti GB/T 11263 dalam tiga seri: HW (flange lebar, kedalaman ≈ lebar, digunakan sebagai kolom), HM (sedang) dan HN (sempit, digunakan sebagai balok). Setara AS adalah bentuk W. Ketika ukuran yang dibutuhkan melebihi penampang gulung, kami membangun penampang dari pelat sebagai H las atau girder pelat, dengan web hingga kedalaman 3.000 mm.
Kolom kotak (penampang kotak)
Penampang persegi panjang atau persegi tertutup yang dibuat dari empat pelat las, dengan diafragma internal pada sambungan balok. Kolom kotak dibuat dari pelat hingga tebal 100 mm dan hingga 1.800 × 1.800 mm di bengkel kami. Mereka dapat diisi beton (CFT) untuk kolom gedung tinggi. Detail pada kolom dan balok kotak las.
Balok H vs balok I vs penampang kotak: tabel perbandingan
| Properti | Balok I | Balok H | Penampang kotak |
|---|---|---|---|
| Flange | Muka dalam sempit dan meruncing | Lebar dan paralel | Tertutup, empat dinding |
| Kedalaman tipikal | 100–630 mm (gulung) | 100–900 mm digulung; dilas hingga 3.000 mm | 200–1.800 mm (dilas) |
| Kekakuan sumbu utama | Baik | Baik hingga sangat tinggi | Baik |
| Kekakuan sumbu minor | Rendah | Sedang (HW tinggi) | Sama dengan sumbu utama (persegi) |
| Kekakuan torsi | Sangat rendah | Rendah | Sangat tinggi, 100× atau lebih |
| Lateral-torsional buckling | Mengatur lebih awal | Mengatur pada bentang panjang tanpa penyangga | Jarang mengatur |
| Sambungan | Sulit: flange meruncing membutuhkan washer bevel | Pelat ujung dan cleat baut sederhana | Membutuhkan diaphragm; pelat tembus atau pengelasan di lokasi |
| Permukaan tahan api / korosi | Sedang | Sedang | Terendah per ton; interior tertutup rapat |
| Penggunaan tipikal | Balok ringan, monorel, lintel | Balok, rangka PEB, kolom industri | Kolom gedung tinggi dan seismik, chord truss, jembatan |
Singkatnya: balok H adalah default untuk balok dan sebagian besar kolom industri. Seksi kotak unggul saat kolom membengkok pada kedua sumbu, membawa torsi atau harus kompak. Balok I sebagian besar telah digantikan oleh seksi HN, kecuali untuk monorel dan anggota sekunder ringan.
Kapan menggunakan setiap seksi
Pilih balok H ketika
- Pembengkokan terutama berkaitan dengan satu sumbu: balok lantai, rafter, girder crane.
- Anda menginginkan sambungan baut dengan pelat ujung standar atau pelat sirip.
- Anggota dapat dibuat meruncing untuk mengikuti diagram momen, seperti pada rangka portal PEB.
- Rentang bentang berkisar dari 6 hingga sekitar 40 m; di atas itu, pertimbangkan rangka truss.
Pilih kolom kotak ketika
- Kolom menahan momen dalam kedua arah, seperti pada rangka momen dan kolom sudut.
- Beban aksial tinggi dan jejak terbatas, seperti pada inti gedung tinggi dan kolom perimeter.
- Desain seismik memerlukan kekuatan yang sama di kedua arah.
- Pengisian beton direncanakan untuk meningkatkan kapasitas dan ketahanan api.
- Anggota menahan torsi, seperti girder melengkung, jembatan, dan skywalk kantilever.
Pilih balok I ketika
- Hoist monorel berjalan di flange bawah; flange meruncing cocok untuk banyak roda troli.
- Anggota adalah baja sekunder ringan dan profil I gulung tersedia secara lokal dengan biaya lebih rendah.
Untuk bentang sangat panjang, tidak ada bentuk yang efisien sendiri. Lihat truss baja dan space frame, yang kami rakit uji hingga 90 m di bengkel.
Berat vs kekakuan: dua contoh kerja
Balok: I50a vs HN500×200
| Penampang | Massa kg/m | Ix cm⁴ | Iy cm⁴ | Lebar flange mm |
|---|---|---|---|---|
| I50a (GB/T 706) | 93.6 | 46,500 | 1,120 | 158 |
| HN500×200×10×16 (GB/T 11263) | 88.1 | 46,800 | 2,140 | 200 |
Properti penampang nominal dari tabel penampang GB.
Penampang HN sekitar 6% lebih ringan dengan kekakuan sumbu utama yang sama dan hampir dua kali kekakuan sumbu minor. Flange yang lebih lebar juga meningkatkan ketahanan terhadap tekuk lateral-torsi dan memberikan ruang untuk baut.
Kolom: HW400 vs kotak 400 dengan berat yang sama
| Penampang | Massa kg/m | Ix cm⁴ | Iy cm⁴ | Torsi J cm⁴ |
|---|---|---|---|---|
| HW400×400×13×21 | 172 | 66,900 | 22,400 | sekitar 270 |
| Kotak 400×400×14 | 170 | 53,700 | 53,700 | sekitar 80.500 |
Properti kotak dihitung untuk kotak persegi 14 mm, J dengan rumus dinding tipis (Bredt).
Dengan berat yang sama, HW 24% lebih kaku pada sumbu kuatnya. Kotak ini 2,4 kali lebih kaku pada sumbu lemah dan kira-kira 300 kali lebih kaku dalam torsi. Untuk kolom yang membengkok ke kedua arah, kotak bisa 15–25% lebih ringan daripada penampang H untuk kapasitas yang sama. Untuk balok yang membengkok ke satu arah, penampang H lebih ringan.
Bagaimana bentuk penampang mempengaruhi biaya fabrikasi
Bentuk menentukan berapa jam yang dibutuhkan per ton. Angka di bawah ini adalah premi fabrikasi indikatif dibandingkan dengan penampang H gulung polos, FOB China, 2026.
| Jenis penampang | Operasi utama | Premi indikatif USD/t | Dampak waktu tunggu |
|---|---|---|---|
| H / I gulung | Potong gergaji, bor, pelat ujung, cat | dasar | Terpendek |
| H las / H meruncing | Pemotongan pelat, las flange SAW, pelurusan | +100 hingga +200 | Pendek |
| Girder pelat, web dalam | Seperti H las, plus penguat dan kemiringan | +150 hingga +300 | Sedang |
| Kolom kotak | 4 sambungan, diafragma internal, ESW, 100% UT | +250 hingga +450 | Sedang hingga panjang |
| Mega kolom multi-ruang | Beberapa sel, pelat tebal, pra-panas, uji pas | +500 ke atas | 40–60 hari |
Rentang indikatif, dikonfirmasi per penawaran. Lihat tabel harga lengkap di panduan biaya kami.
Kolom kotak biayanya lebih mahal per ton, tetapi mungkin masih lebih murah per bangunan jika mereka menghemat tonase. Tim detail kami membandingkan kedua opsi atas permintaan. Untuk rentang harga per ton berdasarkan jenis struktur, lihat panduan biaya 2026. Untuk pekerjaan kolom kotak dan mega kolom gedung tinggi, lihat baja komersial dan gedung tinggi dan Kantor Pusat CGN, yang menggunakan 18.472 ton baja termasuk mega kolom multi-kavitasi.
Empat kesalahan umum spesifikasi penampang
Ini adalah masalah terkait penampang yang paling sering kami tandai saat meninjau gambar ekspor.
Menentukan ukuran yang tidak digulung di China
Bentuk W AS dan beberapa ukuran HE/IPE Eropa tidak memiliki padanan GB yang tepat. Jika gambar meminta W14×90, kami mengusulkan penampang HW atau HM terdekat, atau H las dengan kedalaman, flange, dan web yang sama. Setujui daftar substitusi sebelum mulai mendetail, bukan setelah bahan dipesan.
Kolom kotak tanpa detail diafragma
Kolom kotak membutuhkan diafragma internal di setiap tingkat flange balok. Jika desain hanya menunjukkan ukuran luar, detailer kami menambahkan diafragma dan las elektroslag sesuai gaya sambungan dan mengirimnya untuk persetujuan. Jarak diafragma juga menentukan bagaimana kolom disambung untuk transportasi.
Mengabaikan panjang pengiriman
Kolom 14 m yang bisa disambung pada 11,8 m memindahkan seluruh pengiriman ke rak datar. Tempatkan sambungan sekitar sepertiga tinggi lantai, di mana momen rendah, dan jaga potongan dalam 11,8 m. Lihat panduan pemuatan 40HQ.
Pelat terlalu tebal
Pelat lebih dari 40 mm membutuhkan pra-pemanasan, nilai hasil yang dikurangi dan sering material kelas Z. Dua pelat lebih tipis atau kelas lebih tinggi, seperti Q420GJC, bisa lebih murah secara keseluruhan. Grafik kelas kami mencantumkan rentang ketebalan.
Pertanyaan yang sering diajukan insinyur tentang topik ini
Butuh jawaban spesifik proyek? Insinyur kami membalas dalam 24 jam.
Apakah balok H lebih kuat daripada balok I?
Dengan berat yang sama, balok HN memiliki kekakuan sumbu utama kira-kira sama dengan balok I GB dan kira-kira dua kali kekakuan sumbu minor, sehingga lebih tahan terhadap tekuk. Dalam hal ini, ya.
Apa perbedaan antara HW, HM dan HN?
Mereka adalah tiga seri penampang H hot-rolled GB/T 11263. HW memiliki lebar flange mendekati kedalaman dan digunakan untuk kolom. HN adalah flange sempit dan digunakan untuk balok. HM berada di antaranya.
Kapan kolom kotak lebih murah daripada kolom H?
Ketika kolom membengkok di sekitar kedua sumbu atau menahan beban aksial tinggi dalam jejak yang sempit. Penghematan tonase dapat melebihi premi fabrikasi USD 250–450/t. Untuk pembengkokan satu arah, kolom H biasanya lebih murah.
Bisakah Anda menandingi bentuk W AS?
Bentuk W tidak digulung di Cina. Kami menyediakan H-seksi GB terdekat atau H las dengan dimensi W yang tepat dalam Q355B, tergantung pada persetujuan insinyur. Lihat bagan kelas baja kami untuk ekuivalen.
