工字鋼
工字鋼也稱為(wèi)鋼梁(英文名稱 I Beam),是截面為(wèi)工字形狀的長條鋼材。工字鋼分普通(tōng)工字鋼和(hé)輕型工字鋼,H型鋼三種。是截面形狀為(wèi)槽形的型鋼。
普通(tōng)工字鋼、輕型工字鋼翼緣是變截面靠腹闆部厚,外部薄; H型鋼:HW HM HN HEA HEB HEM 等工字鋼的翼緣是等截面
普通(tōng)工字鋼、輕型工字鋼已經形成國家(jiā)标準,普通(tōng)10#工字鋼相當于國際上(shàng)的I100(也比如10#槽鋼相當于槽鋼U100)(因為(wèi)各國執行(xíng)的标準不同,造成它們的規格有(yǒu)細微的差别)
H型工字鋼亦叫寬翼緣工字鋼,HW HM HN 源于歐洲标準,HEB是德國标準的工字鋼,其中HW、HN工字鋼已廣泛在我國使用和(hé)生(shēng)産。HEA HEB HEM 在許多(duō)德國設計(jì)圖上(shàng)會(huì)看到,在國內(nèi)市場(chǎng)上(shàng)還(hái)很(hěn)難購買到。在國內(nèi)鋼結構工程中,如果量少(shǎo)則可(kě)以使用等規格的鋼闆進行(xíng)焊接拼接而成。而量大(dà)的話(huà),通(tōng)常考慮使用力學性能與之相當的HW 、HN型鋼代替。
HW 工字鋼主要用于鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結構中主要用于柱
HM 型鋼高(gāo)度和(hé)翼緣寬度比例大(dà)緻為(wèi)1.33~~1.75 主要在鋼結構中用做(zuò)鋼框架柱在承受動力荷載的框架結構中用做(zuò)框架梁;例如:設備平台
HN 型鋼高(gāo)度和(hé)翼緣寬度比例大(dà)于等于2; 主要用于梁
普通(tōng)工字鋼的用途相當于HN型鋼;
◆工字型鋼不論是普通(tōng)型還(hái)是輕型的,由于截面尺寸均相對較高(gāo)、較窄,故對截面兩個(gè)主袖的慣性矩相差較大(dà),因此,一般僅能直接用于在其腹闆平面內(nèi)受彎的構件或将其組成格構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直于腹闆平面還(hái)有(yǒu)彎曲的構件均不宜采用,這就使其在應用範圍上(shàng)有(yǒu)着很(hěn)大(dà)的局限。
◆H型鋼屬于高(gāo)效經濟裁面型材(其它還(hái)有(yǒu)冷彎薄壁型鋼、壓型鋼闆等),由于截面形狀合理(lǐ),它們能使鋼材更高(gāo)地發揮效能,提高(gāo)承載能力。不同于普通(tōng)工字型的是h型鋼的翼緣進行(xíng)了加寬,且內(nèi)、外表面通(tōng)常是平行(xíng)的,這樣可(kě)便于用高(gāo)強度螺栓和(hé)其他構件連接。其尺寸構成系列合理(lǐ),型号齊全,便于設計(jì)選用。
适用範圍
普通(tōng)工字鋼,輕型工字鋼,由于截面尺寸均相對較高(gāo)、較窄,故對截面兩個(gè)主袖的慣性矩相差較大(dà),因此,一般僅能直接用于在其腹闆平面內(nèi)受彎的構件或将其組成格構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直于腹闆平面還(hái)有(yǒu)彎曲的構件均不宜采用,這就使其在應用範圍上(shàng)有(yǒu)着很(hěn)大(dà)的局限。工字鋼的使用應依據設計(jì)圖紙的要求進行(xíng)選用。
尺寸設計(jì)
H型鋼屬于高(gāo)效經濟裁面型鋼材(其它還(hái)有(yǒu)冷彎薄壁型鋼、壓型鋼闆等),由于截面形狀合理(lǐ),它們能使鋼材更高(gāo)地發揮效能,提高(gāo)承裁能力。不同于普通(tōng)工字鋼的是H型鋼的翼緣進行(xíng)了加寬,而且內(nèi)、外表面通(tōng)常是平行(xíng)的,這樣可(kě)便于用高(gāo)強度螺桂和(hé)其他構件連接。其尺寸構成合理(lǐ),型号齊全,便于設計(jì)選用。
在結構設計(jì)中選用工字鋼應依據其力學性能,化學性能,可(kě)焊性能,結構尺寸等選擇合理(lǐ)的工字鋼進行(xíng)使用。
焊接工藝
H型鋼的翼緣都是等厚度的,有(yǒu)軋制(zhì)截面,也有(yǒu)由3塊闆焊接組成的組合截面。普通(tōng)工字鋼都是軋制(zhì)截面,由于生(shēng)産工藝差,翼緣內(nèi)邊有(yǒu)1:10坡度。H型鋼的軋制(zhì)不同于普通(tōng)工字鋼僅用一套水(shuǐ)平軋輥,由于其翼緣較寬且無斜度(或斜度很(hěn)小(xiǎo)),故須增設一組立式軋輥同時(shí)進行(xíng)輥軋,因此,其軋制(zhì)工藝和(hé)設備都比普通(tōng)軋機複雜。國內(nèi)可(kě)生(shēng)産的最大(dà)軋制(zhì)H型鋼高(gāo)度為(wèi)800mm,超過了隻能是焊接組合截面。
窄翼緣h型鋼适用于梁或壓彎構件,而寬翼緣h型鋼和(hé)h型鋼樁則适用于軸心受壓構件或壓彎構件。普通(tōng)工字鋼、輕型工字鋼與HW、HN型鋼相比,等重量前提下,w、 ix、 iy都不如H型鋼