百科詳情

簡(jiǎn)介

　　工字鋼也稱(chēng)鋼梁（英文名稱(chēng) I Beam)，是截面為工字形的長(cháng)條鋼 材。工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼，H形鋼三種。工字鋼廣泛用于各種建筑結構、橋梁、車(chē)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厘米數的阿拉伯數字來(lái)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，型號表示腰高的厘米數，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(jīng)供需雙方協(xié)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(jīng)形成國家標準，普通10#工字鋼相當于國際上的I100（也比如10#槽鋼相當于槽鋼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 源于歐洲標準,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(chǎn)。HEA HEB HEM 在許多德國設計圖上會(huì )看到，在國內市場(chǎng)上還很難購買(mǎi)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(jìn)行焊接拼接而成。而量大的話(huà)，通?？紤]使用 力學(xué)性能與之相當的HW 、HN型鋼代替。

　　HW 工字鋼主要用于鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱(chēng)勁性鋼柱;在鋼結構中主要用于柱

　　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(dòng)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于等于2; 主要用于梁

　　普通工字鋼的用途相當于HN型鋼;

適用范圍

　 　普通工字鋼，輕型工字鋼，由于截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個(gè)主袖的慣性矩相差較大，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于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(zhù)很大的局限。工字鋼的使用應依據設計圖紙的要求 進(jìn)行選用。

尺寸設計

　 　H型鋼屬于高效經(jīng)濟裁面型材(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。不同于普通工字鋼的 是H型鋼的翼緣進(jìn)行了加寬，且內、外表面通常是平行的，這樣可便于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，便于設計選用。

　　在結構設計中選用工字鋼應依據其力學(xué)性能，化學(xué)性能，可焊性能，結構尺寸等選擇合理的工字鋼進(jìn)行使用。

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，由于生產(chǎn)工藝差，翼緣內邊有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(wú)斜度(或斜度很小)，故須增設一組立式軋輥同時(shí)進(jìn)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(chǎn)的最大 軋制H型鋼高度為800mm，超過(guò)了只能是焊接組合截面。

　　窄翼緣h型鋼適用于梁或壓彎構件，而寬翼緣h型鋼和h型鋼樁則適用于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

工字鋼的公式

　　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 —— 均布載荷，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(chǎn)生的力矩沿順時(shí)針?lè )较蛘邽檎?，N；

　　f —— 撓度，向下變位者為正，mm；

　　θ —— 轉角，順時(shí)針?lè )较蛐D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(jìn)去，可算出梁的最大承受載荷。

　　Q為均布載荷

　　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(cháng)

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。從金屬材料手冊中查出該工字鋼 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

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本文標簽： 工字鋼,型鋼