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H型钢也称为钢梁(英文名称 Universal Beam),是截面为工字形状的长条钢材。H型钢分普通H型钢和轻型H型钢。是截面形状为工字型的型钢。H型钢主要分为普通H型钢、轻型H型钢和宽翼缘H型钢。按翼缘与腹板高度 比又分为宽幅、中幅、窄幅宽翼缘H型钢。前二者生产的规格为10—60号,即 相应的高度为10 cm—60 cm。在相同高度下,轻型H型钢翼缘窄、腹板薄、重 量轻。宽翼缘H型钢又称H型钢,断面特点是两腿平行,且腿内侧没有斜度。 它属于经济断面型钢,是在四辊轧机上轧制的,所以又称“H型钢”。普通H型钢、轻型H型钢已经形成标准。 H型钢的规格是用腰宽的厘米值来表示的,如10号H型钢,其腰宽为10cm。H型钢的种类有热轧普通H型钢、轻型H型钢和宽平行腿H型钢(H型钢)。我国热轧普通H型钢的腰宽为100~630mm,表示为No.10~No.63,腿内侧壁斜度为1:6。轧制H型钢的孔型系统有直轧孔型系统、斜轧孔型系统和混合孔型系统。此外,H型钢还可以采用特殊轧法。 直轧孔型系统。直轧孔型系统是指H型钢孔型的两个开口腿同时处于轧辊轴线的同一侧,腰与轧辊轴线平行的孔型系统。其优点是轧辊轴向力小,轴向窜动小,不需工作斜面,孔型占用辊身长度小,在辊身长度一定的条件下可多配孔型。斜轧孔型系统。这种孔型系统是指H型钢孔型的两个开口腿不同时处于腰部的同一侧,腰与水平轴线有一夹角。 混合孔型系统。根据轧机和产品的特点,为充分发挥各自系统的优点,克服缺点,往往采用混合孔型系统,即两种以上系统的组合。如成品孔和成品前孔采用直腿斜轧孔型系统,其他孔型采用弯腿斜轧系统;或者粗轧孔采用直轧系统,后3~4个精轧孔采用直腿斜扎孔等。 特殊轧法。由于某种原因采用通常的轧制方法难以轧出要求的H型钢时,可采用特殊轧法,充分利用不均匀变形和孔型设计的技巧。例如,当钢坯断面较窄而要求轧制较宽的H型钢时,可采用波浪式轧法;又如当坯料较宽而要求轧制较小号H型钢时,可采用负宽展轧制等。
H型钢分为热轧H型钢和焊接H型钢(H)两种,热轧H型钢又分为宽翼缘H型钢(HW)中翼缘H型钢(HM)和窄翼缘H型钢(HN)三种。
HW是H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
HM是H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
HN是H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;
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,故对截面两个主袖的惯性矩相差较大,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构式受力构件。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。
H型钢属于经济裁面型材(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。其尺寸构成系列合理,型号齐全,便于设计选用。
型钢的产品规格很多,分类方法有以下几种。(1)按产品的翼缘宽度分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘H型钢。宽翼缘和中翼缘H型钢的翼缘宽度B大于或等于腹板高度H。窄翼缘H型钢的翼缘宽度B约等于腹板高度H的二分之一。(2)按产品用途分为H型钢梁、H型钢柱、H型钢桩、极厚翼缘H型钢梁。有时也将平行腿槽钢和平行翼缘丁字钢也列入H型钢的范围。一般以窄翼缘H型钢作为梁材,以宽翼缘H型钢作为柱材,据此又有梁型H型钢和柱型H型钢之称。(3)按生产方式分为焊接H型钢和轧制H型钢。(4)按尺寸规格大小分为大、中、小号H型钢。通常将腹板高度H在700mm以上的产品称为大号、300~700mm的称为中号,小于300mm的称为小号。至1990年末,世界上大的H型钢腹板高度1200mm,翼缘宽度为530mm。
H型钢的翼缘内外侧平行或接近于平行,翼缘端部呈直角,因此而得名平行翼缘工字钢。H型钢的腹板厚度比腹板同样高的普通工字钢小,翼缘宽度比腹板同样高的普通工字钢大,因此又得名宽缘工字钢。由形状所决定,H型钢的截面模数、惯性矩及相应的强度均明显优于同样单重的普通工字钢。用在不同要求的金属结构中,不论是承受弯曲力矩、压力负荷、偏心负荷都显示出它的优越性能,可较普通工字钢大大提高承载能力,节约金属10%~40%。H型钢的翼缘宽、腹板薄、规格多、使用灵活,用于各种桁架结构中可节约金属15%~20%。由于其翼缘内外侧平行,缘端呈直角,便于拼装组合成各种构件,从而可节约焊接、铆接工作量25%左右,能大大加快工程的建设速度,缩短工期。
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