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做成撬钢结构,必须要知道的这些型钢特性
作者:高频焊接H型钢厂家    来源:www.tjhdtgt.com    点击数:   更新时间:2018年11月30 【字体: 】 

 工型钢

称钢梁,是截面为工字形的长条钢材。其规格以腰高(h*腿宽(b*腰厚(d)的毫米数表示,如160*88*6”,即表示腰高160毫米、腿宽88毫米、腰厚6毫米的工型钢。工字钢分普通工字钢、轻型工字钢和H型钢三种。

普通工型钢和轻型工字钢的翼缘由根部向边上逐渐变薄的,有一定角度。由于它们截面尺寸相对较高、较窄,故对截面两个主轴的惯性矩相差较大,因此,一般仅用于在腹板平面内受弯的构件或将其组成格栅式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不采用,这使其在应用范围上有着很大的局限。

工字钢广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。

2 H型钢

是由工字型钢优化发展而成的一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。H型钢分为宽翼缘型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)、窄翼缘H型钢(HN)、薄壁H钢(HT)、H型钢(HU)。

H型钢是一种新型经济建筑用钢。H型钢截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力。肫胀üぷ指直冉,具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点,可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行,腿端是直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%。常用于承载能力大、截面稳定性好的大型建筑中的支架、基础桩等。

H型钢的优点:

1)翼缘宽,侧向刚度大,抗弯能力强。

2)翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。

3)与焊接工字钢相比,成本低,精度高,残余应力。扌璋汗蟮暮附硬牧虾秃阜旒觳,节约钢结构制作成本30%左右。

4)相同截面负荷下,热轧H钢结构比传统钢结构重量减轻15%-20%。

5)与砼(tong)结构相比,热轧H钢结构可增大6%的使用面积,而结构自重减轻20%-30%,减少结构设计内力。

6H型钢可加工成T型钢、蜂窝梁,可经组合形成各种截面形式,极大满足工程设计与制作需求。

3 工字钢、HW、HM、HN、H型钢的区别

工字钢翼缘是变截面,靠腹板部厚,外部。 H型钢的翼缘是等截面。HW、HM、HN、HH型钢的通称,H型钢是焊制, HW HM HN是热轧。

HWH型钢高度和翼缘宽度基本相等,主要用于钢筋砼框架结构柱中钢芯柱,也称劲性钢柱;在钢结构中主要用于柱。

HMH型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33~1.75,主要在钢结构中用做钢框架柱,在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁,例如设备平台。

HNH型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2,主要用于梁;工字钢的用途相当于HN型钢。

1)工字型钢不论是普通型还是轻型的,由于截面尺寸均相对较高、较窄,故对截面两个主轴的惯性矩相差较大,因此,一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格栅式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用,这就使其在应用范围上有着很大的局限。

2H型钢属于高效经济截面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)由于截面形状合理,它们能使钢材更高地发挥效能,提高承载能力。不同于普通工字型的是H型钢的翼缘进行了加宽,且内、外表面通常是平行的,这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成合理系列,型号齐全,便于设计选用。

3H型钢的翼缘都是等厚度的,有轧制截面,也有由3块板焊接组成的组合截面。工字钢都是轧制截面,由于生产工艺差,翼缘内边有1:10坡度。H型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊,由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小),故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧,因此,其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的最大轧制H型钢高度为800mm,超过了只能是焊接组合截面。

4 C型钢

都是经热卷板冷弯加工,由C型钢成型机自动加工而成的。

壁薄自重轻,截面性能优良,强度高,与传统槽钢相比,同等强度可节约材料30%。C型钢檩条按高度不同分为80、100、120、140、160五种规格,长度可以根据工程设计而确定,但考虑到运输和安装等条件,全长一般不超过12米。

C型钢广泛应用于钢结构建筑的檩条、墙梁,也可自行组合成轻量型屋架、托架等建筑构件。此外,还可用于机械轻工制造中的柱、梁和臂等。

5 方管

方管是一种空心方形的截面轻型薄壁钢管,也称为钢制冷弯型材。它是以Q235热轧或冷轧带钢或卷板为母材经冷弯曲加工成型后再经高频焊接制成的方形截面形状尺寸的型钢。热轧特厚壁方管除壁厚增厚外,其角部尺寸和边部平直度均达到甚至超过电阻焊冷成型方管的水平。综合力学性能好,焊接性、冷、热加工性能和耐腐蚀性能均好,具有良好的低温韧性。的用途有建筑、机械制造、钢铁建设等项目, 造船、太阳能发电支架、钢结构工程、电力工程、电厂、农业和化学机械、玻璃幕墙、汽车底盘、机场、锅炉建造、高速路栏杆、房屋建筑、压力容器、石油储罐、桥梁、电站设备、起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件等。

6 圆管

两端开口并具有中空同心圆断面,其长度与周边之比较大的钢材。圆管的规格用外形尺寸(如外径或边长)和内径及壁厚表示,其尺寸范围很广,从直径很小的毛细管到直径达数米的大圆钢管。

圆管可用于管道、热工设备、机械工业、石油地质钻探、容器、化学工业和特殊用途。常用结构圆钢根据规格大小用途不同,小的用于装饰构件、拼装屋架、支撑构件、网架及管桁架等,大的可用于重钢厂房钢管混凝土钢柱、大型体育场管桁架等;圆钢另一主要用途是工艺管道,但一般有特殊的材质和防腐要求。

7 型钢截面如何选择

型钢截面的选择,首先要对构件截面进行初步估算,主要就是根据各类型钢的受力特点,对梁截面和支撑断面的形状与尺寸的假定。其次需要对钢结构进行分析计算:对于简单结构,可通过手算进行分析;而对于典型结构,可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形;对于复杂结构,需要建模运行程序并做详细的结构分析。通常根据初步选定的较大梁柱截面,经过一两次调整试算,均能优选出合适的框架梁柱截面尺寸。近年来,由于程序技术的进步,一些结构软件可以对整个结构进行全面优化,因此,我们只需对优化后的截面进行调整直至合理,同时注意模型的建立以及一些计算长度参数定义即可。

从经济的角度考虑,可选择不同强度钢材的截面组合;从便于工程管理的角度考虑,主结构通常采用单一钢种。一般来说,稳定条件、强度条件等并非是决定钢结构构件的截面设计主要因素,而结构的整体刚度条件才是首要考虑因素,尤其是对于一些薄壁构件形成的大跨度结构来说更是如此,因此设计过程中要注意对结构的整体分析,保证设计效果。

8 结语

钢结构虽然相对简单,但设计中仍有很多需要注意的问题,如钢梁的截面宽度,通常根据荷载和支座的具体情况,一般是1/20~1/50之间的跨度选择;对于翼缘的宽度,为了回避钢梁整体稳定的复杂计算,可根据梁间侧向支柱的间距按照1/b限制加以确定;柱截面需要根据长细比进行预估,通常来说λ的选择值在100左右等。只有熟练地掌握规范,熟知各类型钢的特性,并具有良好的结构概念,才能设计出既安全又经济适用的成撬钢结构作品。

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