H型钢与工字钢的区别
01 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。
02H型钢属于经济裁面型材(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,提高承载能力。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。其尺寸构成系列合理,型号齐全,便于设计选用。
03H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
H型钢是一种新型经济建筑用钢。H型钢截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小,与普通工字钢比较,具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点,可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行,腿端是直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%。常用于要求承截能力大,截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等),以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。
H型钢是由工字型钢优化发展而成的一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材,尤其断面与英文字母“H”相同而得名。其特点如下:
◆翼缘宽,侧向刚度大。抗弯能力强,比工字钢大约5%-10%。
◆翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。
◆与焊接工字钢相比,成本低,精度高,残余应力小,*昂贵的焊接材料和焊缝检测,节约钢结构制作成本30%左右。
◆相同截面负荷下.热轧H钢结构比传统钢结构重量减轻15%-20%。
◆与砼结构相比,热轧H钢结构可6%的使用面积,而结构自重减轻20%一30%,减少结构设计内力。
◆H型钢可加工成T型钢,蜂窝梁可经组合形成各种截面形式,较大满足工程设计与制作需求。
H型钢组合钢板桩技术
1、技术背景
在经济高速发展、基础设施和民用建筑建设规模不断扩大的背景下,在密集的城市中心开发利用地下空间成为一种必然。一些开挖深度较浅,土质条件较好的基坑往往采用拉森钢板桩作为挡土和止水结构,例如防波堤、护岸、船坞、码头、人工岛、船闸、地下隧道、路堤、挡土墙、防渗墙、地基加固等性工程和围堰、基坑围护等临时性工程。然而,在江、河内及周边软黏土地区进行围堰施工,往往由于拉森钢板桩的刚度不能满足安全性要求;而采用其他支护形式,例如钻孔灌注桩、SMW工法等虽可以满足设计要求,但施工成本显著增加且难以在滩涂、河流中施工。
为解决在软黏土地区基坑及围堰的支护,可以采用组合型钢钢板桩的支护形式,例如钢板结合H型钢、拉森钢板桩结合H型钢等(见图1、2),通过钢板或者拉森钢板桩的连续锁扣搭接形成一道连续密封的止水结构,同时在钢板桩内侧施工一排H型钢以满足整个支护结构的刚度及稳定性要求。
2、应用实例
武汉市某工程位于汉口后湖地区,该项目为一河流明渠改箱涵工程。围堰基坑开挖深度约5~7m,围堰为狭长型,长约420m,宽约42m。为确保河流的正常通流,该围堰项目分东西两个区块先后进行。该区域上部淤泥质土、淤泥质粘土层深厚达12m~15m,地质条件较差,围护结构初步采用上部放坡,下部拉森钢板桩结合钢支撑支护,在河流中间分区部位北侧采用填土挡土坝作为临时反压土坝。经大量的分析计算,在局部软土层深厚区块采用拉森钢板桩难以满足强度及稳定性的要求,而其他支护形式如钻孔灌注桩等由于场地条件施工困难、造价昂贵,因而考虑采用组合型钢钢板桩这一支护形式
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。
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。
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。
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