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钢结构建筑在人们的日常生产生活中占据着很大的作用,例如车站和火车站的雨棚、停车棚以及一些建筑幕墙的建设等等。而困扰很多钢结构设计和施工人员的一个问题是——对H型钢使用焊接H型钢还是热轧H型钢?对于解答这个问题,我们首先要来了解以上两种H型钢的特点是什么,分别有什么优缺点:焊接H型钢。焊接H型钢根据生产工艺分为高频焊接和埋弧焊接两大类。无论是哪种生产方式,焊接H型钢的一大特征就是可灵活订制,它可以根据客户需求来生产相应的规格的H型钢。热轧H型钢。热轧H型钢是很多钢材厂生产的常见型钢。其特点就是一次轧制成型,但这也是其缺点,其在规格上比较死板,可能很多钢结构设计中想用的规格常常没有或者采购不到。通过以上对比,我们不难看出,焊接H型钢是一种经济、快捷且实惠的型材,它比热轧H型钢更加灵活,也是未来钢结构设计中可采用钢材的主要产品,比热轧H型钢更加有发展前景。但是,也有人担心,焊接H型钢在诸如承重和性能等方面是否比热轧H型钢差?其实随着焊接H型钢工艺的改进与发展,其承重和性能上已经不输热轧H型钢了。总而言之,无论哪种工艺生产的H型钢都是可以的,而使用焊接H型钢相对于来说更加的方便快捷。
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。H型钢应用广泛,主要用于:各种民用和工业建筑结构;各种大跨度的工业厂房和现代化高层建筑,尤其是地震活动频繁地区和高温工作条件下的工业厂房;要求承载能力大、截面稳定性好、跨度大的大型桥梁;重型设备;高速公路;舰船骨架;矿山支护;地基处理和堤坝工程;各种机器构件。H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 的H型钢腹板高度1200mm,翼缘宽度为530mm。
国际上,H型钢的产品标准分为英制系统和公制系统两大类。美、英等国采用英制,中国、日本、德国和俄罗斯等国采用公制,尽管英制和公制使用的计量单位不同,但对H型钢则大都用4个尺寸表示它们的规格,即:腹板高度h、翼缘宽度b、腹板厚度d和翼缘厚度t。尽管世界各国对H型钢尺寸规格大小的表示方法不同。但所生产的产品尺寸规格范围及尺寸公差相差不大。
英标、H型钢工字钢,不论普通钢还是轻钢,由于其截面尺寸相对较高和窄,两个主套筒在截面上的惯性矩相差很大,所以只能直接用于腹板弯曲构件的平面内或形成网状应力构件。轴向受压构件或垂直于腹板平面的弯曲构件不适合使用,这限制了它们的应用范围。H型钢属于、经济的切削型材(其他冷弯薄壁型材、异型钢板等)。由于截面形状合理,可以使钢的效率更高,提高切削能力。H型钢法兰加宽,内外表面通常平行,使高强度螺钉与其他构件的连接变得容易。它的尺寸由公平的系列和完整的模型组成,便于设计和选择。H型钢的翼缘是等厚的,轧制截面和复合截面由三块钢板焊接而成。I-型钢轧制横截面,由于生产工艺差,法兰内侧有1∶10的斜率。H型钢轧制与普通工字钢轧制不同,只有一套水平辊。由于法兰宽且无倾角(或倾角很小),因此必须同时增加一组垂直辊来轧制。因此,其轧制工艺和设备比普通轧制米尔斯更复杂。中国生产的 H型钢为800毫米,超过了焊接截面。
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