常有人問到工字鋼與H型鋼形狀相似,在實(shí)際運(yùn)用中如何選擇?很多從事多年建筑行業(yè)的人員都不能詳解。
這里為大家做一個(gè)詳盡的解答:很多人認(rèn)為工字鋼是國(guó)內(nèi)的叫法,H型鋼是國(guó)外的叫法,其實(shí)這個(gè)認(rèn)知是錯(cuò)誤的。H型鋼和工字鋼從形狀上來說是不一樣的,見下圖:
工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼和寬翼緣工字鋼。按翼緣與腹板高度比又分為寬幅、中幅、窄幅寬翼緣工字鋼。前兩者生產(chǎn)的規(guī)格為10-60號(hào),即相應(yīng)的高度為10-60cm。
在相同高度下,輕型工字鋼翼緣窄、腹板薄、重量輕。寬翼緣工字鋼又稱H型鋼,斷面特點(diǎn)是兩腿平行,且腿內(nèi)側(cè)沒有斜度。它屬于經(jīng)濟(jì)斷面型鋼,是在四輥萬能軋機(jī)上軋制的,所以又稱“萬能工字鋼”。普通工字鋼、輕型工字鋼已經(jīng)形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
工字鋼如名所示,是一種“工”字形截面型鋼,上下翼緣內(nèi)表面有傾斜度,一般為1:6,使得翼緣外薄而內(nèi)厚,因此造成工字鋼在兩個(gè)主平面的截面特性相差巨大,在應(yīng)用中難以發(fā)揮鋼材的強(qiáng)度特性。雖然工字鋼市場(chǎng)上也出現(xiàn)了加厚工字鋼,但工字鋼的結(jié)構(gòu)已經(jīng)決定了其抗扭性能短板。
H型鋼
H型鋼是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強(qiáng)重比更加合理的經(jīng)濟(jì)斷面高效型材,因其斷面與英文字母“H”相同而得名。由于H型鋼的各個(gè)部位均以直角排布,因此H型鋼在各個(gè)方向上都具有抗彎能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用。
H型鋼是當(dāng)今鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用廣泛的型材,它與工字鋼相比有很多區(qū)別。首先是翼緣,其次翼緣內(nèi)表面沒有傾斜度,上下表面平行。H型鋼的截面特性要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的工字鋼、槽鋼和角鋼。
H型鋼的兩條外邊內(nèi)側(cè)沒有斜度,是平直的。這使得H型鋼的焊接拼接比工字鋼操作簡(jiǎn)單,單位重量的力學(xué)性能更好,可以節(jié)省大量的材料和施工時(shí)間。工字鋼截面受直壓力好,耐拉,但是截面尺寸因翼板太窄,不能抗扭。H鋼則反之,兩者各有優(yōu)劣。
H型鋼與工字鋼的區(qū)別和用途說明
1、工字型鋼不論是普通型還是輕型的,由于截面尺寸均相對(duì)較高、較窄,故對(duì)截面兩個(gè)主軸的慣性矩相差較大,因此,一般僅能直接用于在其腹板平面內(nèi)受彎的構(gòu)件或?qū)⑵浣M成格構(gòu)式受力構(gòu)件。對(duì)軸心受壓構(gòu)件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構(gòu)件均不宜采用,這就使其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。
2、H型鋼屬于高效經(jīng)濟(jì)截面型材(其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等),由于截面形狀合理,它們能使鋼材更高地發(fā)揮效能,提高承裁能力。不同于普通工字型的是H型鋼的翼緣進(jìn)行了加寬,且內(nèi)、外表面通常是平行的,這樣可便于用高強(qiáng)度螺栓和其他構(gòu)件連接。其尺寸構(gòu)成合理系列,型號(hào)齊全,便于設(shè)計(jì)選用(除了吊車梁用工字型鋼) 。
3、H型鋼的翼緣都是等厚度的,有軋制截面,也有由3塊板焊接組成的組合截面。工字鋼都是軋制截面,由于生產(chǎn)工藝差,翼緣內(nèi)邊有1:10坡度。H型鋼的軋制不同于普通工字鋼僅用一套水平軋輥,由于其翼緣較寬且無斜度(或斜度很小),故須增設(shè)一組立式軋輥同時(shí)進(jìn)行輥軋,因此,其軋制工藝和設(shè)備都比普通軋機(jī)復(fù)雜。國(guó)內(nèi)可生產(chǎn)的最大軋制H型鋼高度為800mm,超過了只能是焊接組合截面。
4. 工字鋼的邊長(zhǎng)小,高度大,只能承受單方向的力。
5. H型鋼槽深,厚度大,可以承受兩個(gè)方向的力。
6. 隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展需要,只有工字鋼是不行的,就是加厚工字鋼,用于承重柱容易失穩(wěn)。
7. 工字鋼只能用于橫梁,而H型鋼才能用于結(jié)構(gòu)的承重柱。
8.H型鋼是一種斷面力學(xué)性能較工字鋼優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)型斷面鋼材,因其斷面的形狀與英文字母“H”相同而得名。熱軋H型鋼的翼緣比工字鋼寬、側(cè)向剛度大、抗彎能力強(qiáng)。同等規(guī)格下H型鋼理重較工字鋼輕。
9. 工字鋼翼緣是變斷面靠腹板部厚,外部??;H型鋼的翼緣是等斷面。
10. HW、HM、HN是H型鋼的通稱,H型鋼是焊制;HW、HM、HN是熱軋。
11. HW是H型鋼高度和翼緣寬度基本相等;主要用于鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結(jié)構(gòu)中主要用于柱。
12. HM是H型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~1.75;主要在鋼結(jié)構(gòu)中:用做鋼框架柱,在承受動(dòng)力荷載的框架結(jié)構(gòu)中用做框架梁。例如:設(shè)備平臺(tái)。
13. HN 是H型鋼高度和翼緣寬度比例大于等于2,主要用于梁;工字鋼的用途相當(dāng)于HN型鋼。
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