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熱軋H型鋼標(biāo)準(zhǔn)(GB/T11263-1998)將H型鋼分為三類:窄法蘭,寬法蘭和鋼樁,代號為hz,hk和hu。窄法蘭H型梁適用于梁或彎曲構(gòu)件,而寬法蘭H型梁和H型梁適用于軸向壓縮或壓縮構(gòu)件。與H型鋼相比,在等重量的前提下,工字鋼不如H型鋼好。工字梁邊長小,高度高,只能承受一個方向的力。H形鋼槽深而厚,可承受兩個方向的力。隨著鋼結(jié)構(gòu)施工的發(fā)展,只有工字鋼是不夠的,即較厚的工字鋼,這對于承重柱來說容易減重。工字鋼只能用于梁,H型鋼可用于結(jié)構(gòu)承重柱。H型鋼是一種經(jīng)濟(jì)型型鋼,與工字鋼相比具有優(yōu)異的機(jī)械性能。它的命名是因?yàn)樗男螤钆c英文字母“H”相同。熱軋H型鋼的法蘭比工字鋼寬,橫向剛度大,抗彎強(qiáng)度大。
在相同規(guī)格下,H形鋼的重量輕于工字鋼的重量。制造原理,內(nèi)容很好,值得關(guān)注。工字梁法蘭比腹板厚,外側(cè)薄;H型鋼的法蘭是相同的。HWHMHNH是H型鋼的通稱,焊接H型鋼;HWHMHN是熱軋的。HW為H型鋼高度,法蘭寬度基本相等;主要用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)柱中鋼芯柱,又稱剛鋼柱;主要用于鋼結(jié)構(gòu)中的柱回覆。HM是H型鋼的高度,法蘭寬度比約為1.33?1.75;主要用于鋼結(jié)構(gòu):用作鋼框架柱,用作框架結(jié)構(gòu)的框架梁,具有動載荷;例如:設(shè)備平臺。HN是H型梁高度與法蘭寬度之比大于或等于主要用于梁;工字梁的使用相當(dāng)于HN鋼。工字鋼的截面受到直的壓力并且能夠抵抗張力,但是截面尺寸太窄而不能抗扭轉(zhuǎn)。另一方面,H鋼有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
重量輕,運(yùn)輸方便;機(jī)械安裝;結(jié)構(gòu)簡單,布局靈活。這些優(yōu)點(diǎn)使其成為鋼結(jié)構(gòu)中的主要鋼之一,并廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個方面。我們舉幾個例子。大型建筑物:大多數(shù)高層建筑設(shè)計(jì)有鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu),今晚建筑,大廈等。其抗震能力非常強(qiáng)在建造高層建筑時很重要,H型鋼具有極好的可塑性,可以減輕地震的強(qiáng)烈沖擊,更好地保護(hù)每個人的生命??赡苷?yàn)槿绱耍谑褂酶邔咏ㄖr,H型鋼的數(shù)量可占鋼材總消耗量的40%-60%。橋梁:俗話說“富裕,先修路”,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,橋梁建設(shè)已成為必然存在。在施工過程中,與其他鋼材相比,H型鋼的使用節(jié)省了20%-30%的材料和40%-60%的工時。但節(jié)省并不意味著它不強(qiáng)。
因?yàn)镠型梁結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,塑料和柔韌,因此其穩(wěn)定性也非常強(qiáng)。支持地下工程:地下鐵路,公路隧道,水下隧道這些都是地下工程。地下工程有一定的危險(xiǎn),內(nèi)部的監(jiān)護(hù)人是支持者。因此,支持非常重要。H型鋼支架在穩(wěn)定性,性和施工方便性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通工字鋼和采礦工字梁,因此H型鋼可以是建筑支撐的理想選擇高頻焊接H型鋼的開發(fā)符合建筑環(huán)境在發(fā)展道路上不斷前進(jìn),建設(shè)環(huán)境發(fā)生了一些變化。無論是機(jī)械和建筑聯(lián)合焊接技術(shù)的突破,人們選擇的不僅是保暖,陽光,隔音等。建筑材料也發(fā)生了變化。與過去的單一混凝土不同,建筑材料的類型可以描述為百花,并且重點(diǎn)逐漸偏向于環(huán)境保護(hù)。在這種環(huán)境下生產(chǎn)高頻焊接H型鋼。高頻焊接H型鋼是一種新型鋼,仍處于上升階段。
增加結(jié)構(gòu)有效使用面積。與混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)柱截面面積小,H型鋼從而可增加建筑有效使用面積,視建筑不同形式,能增加有效使用面積4-6%。
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,殘余應(yīng)力低,外觀和表面質(zhì)量好。
便于機(jī)械加工、結(jié)構(gòu)連接和安裝,還易于拆除和再用。
采用H 型鋼可以有效保護(hù)環(huán)境,具體表現(xiàn)在三個方面:一是和混凝土相比,可采用干式施工,產(chǎn)生的噪音小,粉塵少;二是由于自重減輕,基礎(chǔ)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,有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù);三是建筑結(jié)構(gòu)使用壽命到期后,結(jié)構(gòu)拆除后,產(chǎn)生的固體垃圾量小,廢鋼資源回收價值高。
以熱軋H 型鋼為主的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化制作程度高,便于機(jī)械制造,集約化生產(chǎn),精度高,安裝方便,質(zhì)量易于保證,可以建成真正的房屋制作工廠、橋梁制作工廠、工業(yè)廠房制作工廠等。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu),創(chuàng)造和帶動了數(shù)以百計(jì)的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
工程施工速度快,占地面積小,且適合于全天候施工,受氣候條件影響小。用熱軋H 型鋼制作的鋼結(jié)構(gòu)的施工速度約為混凝土結(jié)構(gòu)施工速度的2-3倍,資金周轉(zhuǎn)率成倍提高,降低財(cái)務(wù)費(fèi)用,從而節(jié)省投資。
H型鋼的翼緣內(nèi)外側(cè)平行或接近于平行,翼緣端部呈直角,因此而得名平行翼緣工字鋼。H型鋼的腹板厚度比腹板同樣高的普通工字鋼小,翼緣寬度比腹板同樣高的普通工字鋼大,因此又得名寬緣工字鋼。由形狀所決定,H型鋼的截面模數(shù)、慣性矩及相應(yīng)的強(qiáng)度均明顯優(yōu)于同樣單重的普通工字鋼。用在不同要求的金屬結(jié)構(gòu)中,不論是承受彎曲力矩、壓力負(fù)荷、偏心負(fù)荷都顯示出它的優(yōu)越性能,可較普通工字鋼大大提高承載能力,節(jié)約金屬10%~40%。H型鋼的翼緣寬、腹板薄、規(guī)格多、使用靈活,用于各種桁架結(jié)構(gòu)中可節(jié)約金屬15%~20%。由于其翼緣內(nèi)外側(cè)平行,緣端呈直角,便于拼裝組合成各種構(gòu)件,從而可節(jié)約焊接、鉚接工作量25%左右,能大大加快工程的建設(shè)速度,縮短工期。
國際上,H型鋼的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分為英制系統(tǒng)和公制系統(tǒng)兩大類。美、英等國采用英制,中國、日本、德國和俄羅斯等國采用公制,盡管英制和公制使用的計(jì)量單位不同,但對H型鋼則大都用4個尺寸表示它們的規(guī)格,即:腹板高度h、翼緣寬度b、腹板厚度d和翼緣厚度t。盡管世界各國對H型鋼尺寸規(guī)格大小的表示方法不同。但所生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸規(guī)格范圍及尺寸公差相差不大。
由于具有上述優(yōu)點(diǎn),H型鋼應(yīng)用廣泛,主要用于:各種民用和工業(yè)建筑結(jié)構(gòu);各種大跨度的工業(yè)廠房和現(xiàn)代化高層建筑,尤其是地震活動頻繁地區(qū)和高溫工作條件下的工業(yè)廠房;要求承載能力大、截面穩(wěn)定性好、跨度大的大型橋梁;重型設(shè)備;高速公路;艦船骨架;礦山支護(hù);地基處理和堤壩工程;各種機(jī)器構(gòu)件。
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