丽江热轧H型钢型号 结构H型钢

H型钢与工字钢的区别和用途说明

1、工字型钢不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限。　
2、H型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)，由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字型的是H型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。（除了吊车梁用工字型钢）　

3、H型钢的翼缘都是等厚度的，有轧制截面，也有由3块板焊接组成的组合截面。工字钢都是轧制截面，由于生产工艺差，翼缘内边有1：10坡度。Ｈ型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊，由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小)，故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧，因此，其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的大轧制h型钢高度为800ｍｍ，**过了只能是焊接组合截面。

我国热轧H型钢国标（GB/T11263-1998）将H型钢分为窄翼缘、宽翼缘和钢桩三类，其代号分别为hz、hk和hu。窄翼缘H型钢适用于梁或压弯构件，而宽翼缘H型钢和H型钢桩则适用于轴心受压构件或压弯构件。工字钢与Ｈ型钢相比，等重量前提下，w、ix、 iy都不如H型钢。

4. 工字钢的边长小，高度大，只能承受单方向的力。

5. H型钢槽深，厚度大，可以承受两个方向的力。

6. 随着钢结构建筑的发展需要，只有工字钢是不行的，就是加厚工字钢，用于承重柱容易失稳。

7. 工字钢只能用于横梁，而H型钢才能用于结构的承重柱。

8.H型钢是一种断面力学性能较工字钢优良的经济型断面钢材，因其断面的形状与英文字母“H”相同而得名。热轧H型钢的翼缘比工字钢宽、侧向刚度大、抗弯能力强。同等规格下H型钢理重较工字钢轻。制造原理微信，内容不错，值得关注。

9. 工字钢翼缘是变戴面靠腹板部厚,外部薄; H型钢的翼缘是等戴面。

10. HW HM HN H是H型钢的通称,H型钢是焊制; HW HM HN是热轧。

11. HW是H型钢高度和翼缘宽度基本相等;主要用于钢筋砼框架结构柱中钢芯柱,也称劲性钢柱; 在钢结构中主要用于柱。

12. HM是H型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33~~1.75；主要在钢结构中:用做钢框架柱，在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁;例如:设备平台。

13. HN 是H型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2; 主要用于梁;工字钢的用途相当于HN型钢。

在许多钢结构项目中，都涉及到钢梁开孔问题，比如吊装孔、吊挂孔、穿筋孔等等，这些都是现场便于施工的措施，或者是其他专业的构造要求，比如管道支架吊挂点等。而现行设计及施工规范说明应尽量避免型钢翼缘板开孔，这里在分析软件中对几种开孔情况进行简化的计算分析，比较直观的反映开孔对受力情况的影响。

因为不同项目结构形式，受力有差别，下面举一个简单算例来验证这个结论，这里直接取钢框架结构中一种常见的钢梁受力形式：两端固支梁（多为主梁）。
计算模型钢梁跨度取6M，主梁截面取H 400x200x8x12，材质为Q235B。

开孔位置分别取如下位置，尺寸为φ20圆孔。
为使截面强度利用率达到90%，经查表计算得主梁均布荷载值取70KN/m，在支座处负弯矩大，跨中处正弯矩大，弯矩大小：情况1<情况2<情况3。

根据以上条件在软件中建模加载（左图），进行网格划分（右图），网格在孔部位进行加密处理以提高此部位求解精度，后进行计算求解，
可以确认整体计算结果与理论计算基本吻合，翼缘板应力较大处出现在弯矩大的截面，也说明了H型钢翼缘板主要承受弯矩作用，下面观察三种情况的孔位处的应力分布情况：
由于模型建模加载以及计算模型的误差，所得结果数值精确度仅作为参考，但能一定程度上反映孔周边实际受力过程中出现的应力集中状况，观察三处孔周应力数值分布情况，可见应力集中处应力大小：情况1<情况2<情况3，与实际理论计算弯矩大小分布相吻合。

综上所述，钢梁弯矩大的截面处翼缘板开孔容易出现应力集中处应力大小**限的情况，可能导致钢梁局部塑性屈服破坏，严重的可能导致板材撕裂，这个是需要在设计及施工中应尽量避免出现的情况，如果无法避免则需要做好补强措施，局部加强截面以降低应力集中效应。

H型钢断面设计原理 通常我们在进行H型钢断面设计时要考虑两个主要因素：一个是断面的安全性；另一个是断面的经济性。为了断面安全，我们要求H型钢的腰厚与高度之比应不小于1／45。对作柱用的H型钢，是用扭转半径与其质量之比来表示其经济性。弹性理论用来计算静态结构，如仓库、房屋、桥梁等是可行的，但对运动构件如车轮等就不太适用，这时人们往往采用塑性理论。塑性理论的研究可追溯到1914年。1975年欧洲设计**制定了一个塑性设计规范，它主要用于静载荷平面梁和受到弯曲应力的框架结构，其要求如下： σb／σs≥1．2；δ≥15％ 对于高层建筑，还需要进行更细致的计算。塑性设计方法在动载荷情况下，通常是按许用应力不小于动载荷再乘以许用应力的安全系数的方法进行许用应力的计算。在一个轴受弯曲的情况下，可用公式a=W动W许进行计算。用塑性方法代替弹性方法计算强度，可以提高构件的承载能力14％。 H型钢在高层建筑上的应用 随着世界经济的发展、人口的激增、城市面积的不断扩大，原本已很昂贵的地价倍增。为更有效地利用土地空间，从1930年开始出现了不少高度**100m的高层及**高层建筑。这些高层建筑地基多采用H型钢或钢管做桩，打入地下几十米深。其地面上建筑多采用钢结构或钢与钢筋混凝土复合结构，其采用的钢材承重柱多用柱型H型钢(以400mm×400mm系列居多)，其梁多采用轻型H型钢或蜂窝孔梁(蜂窝孔梁是将H型钢的腰部切出一个个六角形的空洞以减轻质量)。从国外高层及**高层建筑用钢看，H型钢(包括T型钢、蜂窝孔梁等)大约占所用钢材量的40％～63％。 H型钢在工业建筑上的应用 据国外资料介绍，H型钢用于建造工厂厂房时，同样规模下比采用焊接工艺可节约金属3％，比采用铆接工艺可节约金属10％。由于H型钢具有质量轻、抗弯模数大的优势，所以它是用于火力发电站重型锅炉的承重结构的断面理想的钢材。在日本，26．5万kW以上的火力发电站，多采用H型钢做承重骨架。 石油精炼厂及石油化工厂中的厂房结构、储油罐等，包括各种输送管道的支架，也多采用H型钢，它不仅加工制作方便，而且造型美观。 冶金工厂的厂房和主体设备基础大多也采用H型钢作为其钢结构的主要材料。如炼钢厂厂房、轧钢主跨厂房等多采用400mm×400mm系列柱型H型钢，也有相当数量是采用高600～1000mm的H型钢。冶金工厂的主体设备地基也往往打入H型钢，以加强其承受重载荷的能力，这方面用得特别多的是高炉、焦炉基础，大多采用桩型H型钢。桩型H型钢具有高的承载能力，它可比其他断面型钢减少打桩数量，既可节约费用，又可缩短施工周期。 H型钢在造船和港口建设中的应用 造船所需骨架材料主要是球扁钢，但对于万吨以上的大型船舶，球扁钢断面模数过小，需要使用具有更大抗弯模数的材料。国际上通常采用T型钢及L型钢。T型钢是H型钢经热纵切或冷切制成的，而L型钢是用平行腿槽钢经热纵切或冷切制成的。这两种断面的钢材只有在具有**轧机的轧钢车间才能生产，它们是H型钢的又一个子系列。其常用尺寸规格以125mm×36mm～300mm×62mm居多。 海边码头要常年承受海浪的冲击和台风袭击，为了船舶的安全，大多采用桩型H型钢建设码头。首先将H型钢打到海底岩层，然后再用以H型钢制成的衍架把桩体相互连接起来，上面铺上混凝土，这样一个坚固耐用的码头就建成了。建一个万吨级码头，需要用200mm×200mm～400mm×400mm的H型钢约150t。 H型钢在地下支护工程中的应用 H型钢以其断面安全性和施工经济性的优势在地下工程中获得广泛采用，如建设地下铁路、煤矿巷井、海底隧道等。在日本新干线铁路和名古屋—神户间高速公路的隧道建设中大量使用H型钢作为防止土层塌落的护壁。在地下铁路施工中，采用H型钢可以减小水泥墙厚度和提高地下挖掘进度，尤其是地质结构复杂地段的施工，更显示出H型钢安全可靠和便于更换的优越性。在地下支护工程中，主要采用100mm×100mm～250mm×250mm尺寸的H型钢，其钢种要求抗张强度为400～500MPa，伸长率不小于17％，这样才能保证H型钢具有地下支护工程所要求的良好的冷弯性能和焊接性能。 H型钢在桥梁建设中的使用情况 据我国有关部门介绍，目前我国铁路桥所用H形部件均采用钢板、工字钢和角钢铆焊而成，它占桥梁构件的80％～90％。如64m跨的铁路桥，所用的460mm×460mm H形构件占总量的60％～70％，所用的1200mm×240mm H形构件占全桥总重的20％。若采用轧制H型钢可以节约钢材20％～30％，节约焊条2％，节约工时40％～60％，比铆接构件节约铆钉5％。公路桥主梁也希望采用H型钢，其规格为300mm×200mm～900mm×300mm。 随着我国经济的飞速发展，交通事业的发展也在加快，高速公路、高速铁路、轻轨铁路、地下铁路等快速简捷的运输方式正在纳入我国各地的发展计划，尤其是一些跨江跨海大桥今后还将要建设至少十几座。据介绍，我国仅在长江流域至少还要再建设13～16座长江大桥，同时还要建设跨海峡大桥4座。

按钢板的理论重量7.85kg/m计算，注：腹板翼板各加2公分（河北省计算法） 计算式：腹板：{1X（300-18+20）X6.5X7.85}/1000=15.4kg 翼板： {1X(150+20)x9x7.85x2}/1000=24.02kg 腹板+翼板=39.42kg 钢材理论重量计算的计量单位为公斤（ kg ）。 其基本公式为： W （重量， kg ） = F （断面积 mm2 ）× L （长度， m ）×ρ（密度， g/cm3 ）× 1/1000 钢的密度为： 7.85g/cm3 各种钢材理论重量计算公式如下： 名称（单位）：圆钢 盘条（kg/m） 计算公式：W= 0.006165 ×d 2 符号意义： d = 直径mm 计算举例：直径100 mm 的圆钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006165 ×1002=61.65kg 名称（单位）：螺纹钢（kg/m） 计算公式：W= 0.00617 ×d 2 符号意义：d= 断面直径mm 计算举例： 断面直径为12 mm 的螺纹钢，求每m 重量。每m 重量=0.00617 ×12 2=0.89kg 名称（单位）：方钢（kg/m） 计算公式： W= 0.00785 ×a 2 符号意义： a= 边宽mm 计算举例：边宽20 mm 的方钢，求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×202=3.14kg 名称（单位）：扁钢（kg/m） 计算公式： W= 0.00785 ×b ×d 符号意义： b= 边宽mm d= 厚mm 计算举例： 边宽40 mm ，厚5mm 的扁钢，求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×40 ×5= 1.57kg 名称（单位）：六角钢（kg/m） 计算公式： W= 0.006798 ×s 2 符号意义： s= 对边距离mm 计算举例： 对边距离50 mm 的六角钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006798 ×502=17kg 名称（单位）：八角钢（kg/m） 计算公式： W= 0.0065 ×s 2 符号意义： s= 对边距离mm 计算举例： 对边距离80 mm 的八角钢，求每m 重量。每m 重量= 0.0065 ×802=41.62kg 名称（单位）：等边角钢（kg/m） 计算公式：W= 0.00785 ×[d （2b – d ）+0.215 （R2 – 2r 2 ）] 符号意义： b= 边宽 d= 边厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 计算举例： 求20 mm ×4mm 等边角钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出4mm ×20 mm 等边角钢的R 为3.5 ，r 为1.2 ，则每m 重量= 0.00785 ×[4 ×（2 ×20 – 4 ）+0.215 ×（3.52 – 2 ×1.2 2 ）]=1.15kg 名称（单位）：不等边角钢（kg/m） 计算公式： W= 0.00785 ×[d （B+b – d ）+0.215 （R2 – 2 r 2 ）] 符号意义： B= 长边宽 b= 短边宽 d= 边厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 计算举例： 求30 mm ×20mm ×4mm 不等边角钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出30 ×20 ×4 不等边角钢的R 为3.5 ，r 为1.2 ，则每m 重量= 0.00785 ×[4 ×（30+20 – 4 ）+0.215 ×（3.52 – 2 ×1.2 2 ）]=1.46kg 名称（单位）：槽钢（kg/m） 计算公式： W=0.00785 ×[hd+2t （b – d ）+0.349 （R2 – r 2 ）] 符号意义： h= 高 b= 腿长 d= 腰厚 t= 平均腿厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 计算举例： 求80 mm ×43mm ×5mm 的槽钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出该槽钢t 为8 ，R 为8 ，r 为4 ，则每m 重量=0.00785 ×[80 ×5+2 ×8 ×（43 – 5 ）+0.349 ×（82–4 2 ）]=8.04kg 名称（单位）：工字钢（kg/m） 计算公式： W= 0.00785 ×[hd+2t （b – d ）+0.615 （R2 – r 2 ）] 符号意义： h= 高 b= 腿长 d= 腰厚 t= 平均腿厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 计算举例：求250 mm ×118mm ×10mm 的工字钢每m 重量。从金属材料手册中查出该工字钢t 为13 ，R 为10 ，r 为5 ，则每m 重量= 0.00785 ×[250 ×10+2 ×13 ×（118 –10 ）+0.615 ×（102 –5 2 ）]=42.03kg 名称（单位）：钢板（kg/m2） 计算公式： W= 7.85 ×d 符号意义： d= 厚 计算举例： 厚度 4mm 的钢板，求每m2 重量。每m2 重量=7.85 ×4=31.4kg 名称（单位）：钢管（kg/m） 计算公式：W= 0.02466 ×S （D – S ） 符号意义：D= 外径 S= 壁厚 计算举例： 外径为60 mm 壁厚4mm 的无缝钢管，求每m 重量。每m 重量= 0.02466 ×4 ×（60 –4 ）=5.52kg