H型鋼 槽鋼 角鋼 工字鋼
基本介紹
H型鋼主要用於工程，廠房設備，機械設備，橋梁，高速公路，民房等;機械性能和物理性能好，牢固，節約能源和環保的效果。H型鋼是一種經濟型斷面鋼材，廣泛用於工業、建築、橋梁、石油鉆井平臺等方面，據預測2005年我國H型鋼需求量約250萬噸，2010年需求量500萬噸，但目前我國H型鋼年生產能力為120萬噸，市場需求量非常巨大。
主要優點
H型鋼是一種新型經濟建築用鋼。
H型鋼截面形狀經濟合理，力學性能好，軋制時截面上各點延伸較均勻、內應力小，與普通工字鋼比較，具有截面模數大、重量輕、節省金屬的優點，可使建築結構減輕30-40%；又因其腿內外側平行，腿端是直角，拼裝組合成構件，可節約焊接、鉚接工作量達25%。常用於要求承截能力大，截面穩定性好的大型建築（如廠房、高層建築等），以及橋梁、船舶、起重運輸機械、設備基礎、支架、基礎樁等。
H-型鋼是由工字型鋼優化發展而成的一種斷面力學性能更為優良的經濟型斷面鋼材，尤其斷面與英文字母“H”相同而得名。其特點如下：
→ 翼緣寬，側向剛度大。抗彎能力強。
→ 翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡便。
→ 與焊攝工字鋼相比，成本低，精度高，殘餘應力小，無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測，節約鋼結構制作成本30%左右。
→ 相同截面負荷下．熱軋H鋼結構比傳統鋼結構重量減輕15%-20%。
→ 與砼結構相比，熱軋H鋼結構可增大6%的使用面積，而結構自重減輕20%一30%，減少結構設計內力。
→ H型鋼可加工成T型鋼，蜂窩梁可經組合形成各種截面形式，極大滿足工程設計與制作需求。
H型鋼主要用於工程，廠房設備，機械設備，橋梁，高速公路，民房等;機械性能和物理性能好，牢固，節約能源和環保的效果。H型鋼是一種經濟型斷面鋼材，廣泛用於工業、建築、橋梁、石油鉆井平臺等方面，據預測2005年我國H型鋼需求量約250萬噸，2010年需求量500萬噸，但目前我國H型鋼年生產能力為120萬噸，市場需求量非常巨大。
槽鋼
角鋼
6規格標準
7機械性能
8重量計算
H型鋼：基本特點
同工字鋼相比，截面模數大，在承載條件相同時，可節約金屬10-15%。3.2 2.設計風格靈活、豐富
在梁高相同的情況下，鋼結構的開間可比混凝土結構的開間大50% ，從而使建築佈置更加靈活。3.3 3.結構自重輕
與混凝土結構自重相比輕,結構自重的降低，減少瞭結構設計內力，可使建築結構基礎處理要求低，施工簡便，造價降低。3.4 4.結構穩定性高
.以熱軋H型鋼為主的鋼結構，其結構科學合理，塑性和柔韌性好，結構穩定性高，適用於承受振動和沖擊載荷大的建築結構，抗自然災害能力強，特別適用於一些多地震發生帶的建築結構。據統計，在世界上發生7級以上毀滅性大地震災害中，以H型鋼為主的鋼結構建築受害程度最小。3.5 5.增加結構有效使用面積
與混凝土結構相比，鋼結構柱截面面積小，從而可增加建築有效使用面積，視建築不同形式，能增加有效使用面積4-6%。3.6 6.省工省料
與焊接H型鋼相比，能明顯地省工省料，減少原材料、能源和人工的消耗，殘餘應力低，外觀和表面質量好。3.7 7.便於機械加工
易於結構連接和安裝，還易於拆除和再用。3.8 8.環保
采用H型鋼可以有效保護環境，具體表現在三個方面：一是和混凝土相比，可采用幹式施工，產生的噪音小，粉塵少；二是由於自重減輕，基礎施工取土量少，對土地資源破壞小，此外大量減少混凝土用量，減少開山挖石量，有利於生態環境的保護；三是建築結構使用壽命到期後，結構拆除後，產生的固體垃圾量小，廢鋼資源回收價值高。3.9 9.工業化制作程度高
以熱軋H型鋼為主的鋼結構工業化制作程度高，便於機械制造，集約化生產，精度高，安裝方便，質量易於保證，可以建成真正的房屋制作工廠、橋梁制作工廠、工業廠房制作工廠等。發展鋼結構，創造和帶動瞭數以百計的新興產業發展。3.10 10.工程施工速度快
占地面積小，且適合於全天候施工，受氣候條件影響小。用熱軋H型鋼制作的鋼結構的施工速度約為混凝土結構施工速度的2-3倍，資金周轉率成倍提高，降低財務費用，從而節省投資。以我國“第一高樓”上海浦東的“金貿大廈”為例，主體高達近400m的結構主體僅用不到半年時間就完成瞭結構封頂，而鋼混結構則需要兩年工期。4 主要分類
H型鋼分為
寬翼緣H型鋼（HW）
中翼緣H型鋼(HM)
窄翼緣H型鋼（HN）
薄壁H型鋼（HT）
H型鋼樁（HU）
高度H×寬度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2，如H型鋼Q235、SS400 200×200×8×12表示為高200mm寬200mm腹板厚度8mm，翼板厚度12mm的寬翼緣H型鋼，其牌號為Q235或SS400。 熱軋H型鋼的表示方法。
H型鋼分為寬翼緣H型鋼（HW）、窄翼緣H型鋼（HN）和H型鋼樁（HU）三類。其表示方法為：高度H×寬度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2，如H型鋼Q235B、SS400 200×200×8×12表示為高200mm寬200mm腹板厚度8mm，翼板厚度12mm的寬翼緣H型鋼，其牌號為Q235B或SS400。5 相關介紹
目前國內主要有安徽省馬鞍山市的馬鋼公司、萊蕪鋼鐵有限公司、日照鋼鐵、津西鋼鐵及長治鋼鐵生產等。 馬鋼為我國第一傢生產H型鋼企業。
2005年9月1日，質量國傢監督檢驗檢疫總局授權的中國名牌戰略推進委員會正式確定馬鞍山鋼鐵總公司（簡稱馬鋼）熱軋H型鋼為中國名牌產品。
2005年9月1日，質量國傢監督檢驗檢疫總局授權的中國名牌戰略推進委員會正式確定山東萊蕪鋼鐵集團公司（簡稱萊鋼）熱軋H型鋼為中國名牌產品。5.2 工字鋼 HW HM HN H型鋼的區別
工字鋼翼緣是變截面靠腹板部厚,外部薄; H型鋼的翼緣是等截面
HW HM HN H是H型鋼的通稱,H型鋼是焊制; HW HM HN是熱軋
HW 是H型鋼高度和翼緣寬度基本相等;主要用於鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結構中主要用於柱
HM 是H型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~~1.75 主要在鋼結構中:用做鋼框架柱在承受動力荷載的框架結構中用做框架梁;例如:設備平臺
HN 是H型鋼高度和翼緣寬度比例大於等於2，主要用於梁；工字鋼的用途相當於HN型鋼;5.3 焊接H型鋼 高頻焊接H型鋼和熱軋H型鋼區別
H型鋼有熱軋成型及焊接組合成型兩種生產方式。焊接H型鋼是將厚度合適的帶鋼裁成合適的寬度，在連續式焊接機組上將邊部和腰部焊接在一起。焊接H型鋼有金屬消耗大、生產的經濟效益低、不易保證產品性能均勻等缺點。因此，H型鋼生產以軋制方式為主。H型鋼和普通工字鋼在軋制上的主要區別是，後者可以在兩輥孔型中軋制，前者需要在萬能孔型中軋制。采用近終形連鑄異型坯、通過四輥萬能軋制工藝生產的熱軋H型鋼具有優質、高效、低耗、低成本等顯著特點，在提高鋼鐵材料質量、提升使用經濟效益方面具備巨大的優越性。 高頻焊接H型鋼: 將分流器端片（T型材、H59－1黃銅）兩件與電阻片（厚1.5、寬20、長45，錳銅板）5片；以高頻加熱的方式；用銅磷專用焊料焊接；要求：釬焊過程≤1min，重點解決：定位和焊接問題（以往釬焊過程采用氣焊方法）。主要技術經濟指標：焊後產品表面無氧化，焊接質量高於氣焊；端片與電阻片焊接可靠，焊接無熔化及變形；保證分流器的電阻性能；生產效率提高兩倍. 高頻焊接輕型H型鋼的技術特點是：（1）焊接速度快，可達到18－45m/分；（2）熱影響小，容易控制H型鋼變形；（3）可焊接不同材質組合的H型鋼；（4）可實現微張力生產，減少焊接應力。技術水平：（1）截面尺寸精度高；（2）截面性能優良；（3）截面尺寸可按用戶要求定制的特點。 規格、材質一致時熱軋H型鋼完全可代替焊接H型鋼，並且前者比後者質量有保證。一般情況下，在結構設計時，對多高層建築宜采用熱軋H型鋼，對門式剛架結構的輕鋼廠房，選用焊接變截面H型鋼其用鋼量指標更好一些，但工程造價並不能節省多少，其原因在於熱軋H型鋼的加工量要小、工期稍短，如果計算其綜合經濟效益（包括工程投入使用後），在工期起決定性作用的情況下
工字鋼
基本介紹
工字鋼也稱鋼梁（英文名稱 I Beam)，是截面為工字形的長條鋼材。工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼，H形鋼三種。工字鋼廣泛用於各種建築結構、橋梁、車輛、支架、機械等。普通工字鋼和輕型工字鋼的翼緣由根部向邊上逐漸變薄的，有一定的角度，普通工字鋼和輕型工字鋼的型號是用其腰高毫米數的阿拉伯數字來表示，腹板、翼緣厚度和翼緣寬度不同其規格以腰高( h)×腿寬(b)×腰厚(d)的毫數表示，如“普工160×88×6”，即表示腰高為160毫米，腿寬為88毫米，腰厚為6毫米的普通工字鋼。/“輕工160×81×5”，即表示腰高為160毫米，腿寬為81毫米，腰厚為5毫米的輕型工字鋼。普通工字鋼的規格也可用型號表示，型號表示腰高的毫米數，如普工16#。腰高相同的工字鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚，需在型號右邊加a b c 予以區別，如普工32#a、32#b、32#c等。 熱軋普通工字鋼的規格為10-63#。經供需雙方協議供應的熱軋普通工字鋼規格為12-55#。
普通工字鋼 HW HM HN HEA HEB等工字鋼的區別
基本區別
工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼、H形鋼三種。
普通工字鋼、輕型工字鋼翼緣是變截面靠腹板部厚,外部薄; H型鋼：HW HM HN HEA HEB HEM 等工字鋼的翼緣是等截面
普通工字鋼、輕型工字鋼已經形成國傢標準，普通10#工字鋼相當於國際上的I100（也比如10#槽鋼相當於槽鋼U100）（因為各國執行的標準不同，造成它們的規格有細微的差別）
H型工字鋼亦叫寬翼緣工字鋼，HW HM HN 源於歐洲標準,HEB是德國標準的工字鋼。其中I 、HW、HN工字鋼已廣泛在我國使用和生產。HEA HEB HEM 在許多德國設計圖上會看到，在國內市場上還很難購買到。在國內鋼結構工程中，如果量少則可以使用等規格的鋼板進行焊接拼接而成。而量大的話，通常考慮使用力學性能與之相當的HW 、HN型鋼代替。
HW 工字鋼主要用於鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結構中主要用於柱
HM 型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~~1.75 主要在鋼結構中:用做鋼框架柱在承受動力荷載的框架結構中用做框架梁;例如:設備平臺
HN 型鋼高度和翼緣寬度比例大於等於2; 主要用於梁
普通工字鋼的用途相當於HN型鋼;
適用范圍
普通工字鋼，輕型工字鋼，由於截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主袖的慣性矩相差較大，因此，一般僅能直接用於在其腹板平面內受彎的構件或將其組成格構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直於腹板平面還有彎曲的構件均不宜采用，這就使其在應用范圍上有著很大的局限。工字鋼的使用應依據設計圖紙的要求進行選用。
4 尺寸設計
H型鋼屬於高效經濟裁面型材(其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等)，由於截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發揮效能，提高承裁能力。不同於普通工字鋼的是H型鋼的翼緣進行瞭加寬，且內、外表面通常是平行的，這樣可便於用高強度螺桂和其他構件連接。其尺寸構成合理系列，型號齊全，便於設計選用。
在結構設計中選用工字鋼應依據其力學性能，化學性能，可焊性能，結構尺寸等選擇合理的工字鋼進行使用。
5 焊接工藝
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。普通工字鋼都是軋制截面，由於生產工藝差，翼緣內邊有1：10坡度。H型鋼的軋制不同於普通工字鋼僅用一套水平軋輥，由於其翼緣較寬且無斜度(或斜度很小)，故須增設一組立式軋輥同時進行輥軋，因此，其軋制工藝和設備都比普通軋機復雜。國內可生產的最大軋制H型鋼高度為800mm，超過瞭隻能是焊接組合截面。
窄翼緣h型鋼適用於梁或壓彎構件，而寬翼緣h型鋼和h型鋼樁則適用於軸心受壓構件或壓彎構件。普通工字鋼、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6 相關公式
截面高度 H
截面寬度 B
腹板厚度 Tw
翼緣厚度 Tf
交接圓弧半徑 Rw
RA=RB=P/2
Mc=Mmax=Pl/4
fc=fmax=Pl^3/48EI
θA=θB=Pl^2/16EI
符號意義及單位
P —— 集中載荷，N；
q —— 均佈載荷，N；
R —— 支座反力，作用方向向上者為正，N；
M —— 彎矩，使截面上部受壓，下部受拉者為正，Nm；
Q —— 剪力，對鄰近截面所產生的力矩沿順時針方向者為正，N；
f —— 撓度，向下變位者為正，mm；
θ —— 轉角，順時針方向旋轉者為正，°；
E —— 彈性模量，Gpa；
I —— 截面的軸慣性矩，m^4；
ξ=x/l，ζ=x'/l，α=a/l，β=b/l，γ=c/l
從兩方面考慮：
第一，從梁的剪切應力考慮
第二，從彎曲正應力考慮。
從型鋼表中可以查到它的最大可用剪切強度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8]
式中: Tmax為最大剪切強度。把可用剪切強度T代進去，可算出梁的最大承受載荷。
Q為均佈載荷
I為工字鋼的截面慣矩可在型鋼表中查得(cm^4).
B為工字鋼截面的最大寬度。
b為工字鋼截面的最小寬度
h為工字鋼最小寬度截面的高度。
H為工字鋼最大寬度截面的高度
正應力的計算：
Ysigma=M/W
M=最大彎矩=載荷乘距離
W=抗彎模量。
設Ysigma=允許的最大應力，可得出載荷的最大值。
普通工字鋼規格表
W= 0.00785 ×[hd+2t （ b – d ） +0.615 （ R 2 – r 2 ） ]
h= 高
b= 腿長
d= 腰厚
t= 平均腿厚
R= 內弧半徑
r= 端弧半徑
求 250 mm × 118mm × 10mm 的工字鋼每 m 重量。工字鋼 t 為 13 ， R 為 10 ， r 為 5 ，則每 m 重量 = 0.00785 ×[250 ×10+2 ×13 × （ 118 –10 ） +0.615 × （ 10 2 –5 2 ） ]= 42.03kg
| 規格 | 高度 | 腿寬 | 腰厚 | 理重 |
| 10# | 100 | 68 | 4.5 | 11.261 |
| 12# | 120 | 74 | 5 | 13.987 |
| 14# | 140 | 80 | 5.5 | 16.89 |
| 16# | 160 | 88 | 6 | 20.513 |
| 18# | 180 | 94 | 6.5 | 24.143 |
| 20#a | 200 | 100 | 7 | 27.929 |
| 20#b | 200 | 102 | 9 | 31.069 |
| 22#a | 220 | 110 | 7.5 | 33.07 |
| 22#b | 220 | 112 | 9.5 | 36.524 |
| 25#a | 250 | 116 | 8 | 38.105 |
| 25#b | 250 | 118 | 10 | 42.03 |
| 28#a | 280 | 122 | 8.5 | 43.492 |
| 28#b | 280 | 124 | 10.5 | 47.888 |
| 30#a | 300 | 126 | 9 | 48.084 |
| 30#b | 300 | 128 | 11 | 52.794 |
| 32#a | 320 | 130 | 9.5 | 52.717 |
| 32#b | 320 | 132 | 11.5 | 57.741 |
| 32#c | 320 | 134 | 13.5 | 62.765 |
| 36#a | 360 | 136 | 10 | 60.037 |
| 36#b | 360 | 138 | 12 | 65.689 |
| 36#c | 360 | 140 | 14 | 71.341 |
| 40#a | 400 | 142 | 10.5 | 67.598 |
| 40#b | 400 | 144 | 12.5 | 73.878 |
| 40#c | 400 | 146 | 14.5 | 80.158 |
| 45#a | 450 | 150 | 11.5 | 80.42 |
| 45#b | 450 | 152 | 13.5 | 87.485 |
| 45#c | 450 | 154 | 15.5 | 84.55 |
| 56#a | 560 | 166 | 12.5 | 106.316 |
| 56#b | 560 | 168 | 14.5 | 115.108 |
| 56#c | 560 | 170 | 16.5 | 123.9 |
| 63#a | 630 | 176 | 13 | 121.407 |
| 63#b | 630 | 178 | 15 | 131.298 |
| 63#c | 630 | 180 | 17 | 141.189 |
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