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工字钢也称为钢梁(英文名称 Universal Beam),是截面为工字形状的长条钢材。工字钢分普通工字钢和米值来表示的,如10号工字钢,其腰宽为10cm。工字钢的种类有热轧普通工字钢、轻型工字钢和宽平行腿工字钢(H型钢)。我国热轧普通工字钢的腰宽为100~630mm,表示为
(2)斜轧孔型系统。这种孔型系统是指工字钢孔型的两个开口腿不同时处于腰部的同一侧,腰与水平轴线有一夹角。
(3)混合孔型系统。根据轧机和产品的特点,为充分发挥各自系统的优点,克服缺点,往往采用混合孔型系统,即两种以上系统的组合。如成品孔和成品前孔采用直腿斜轧孔型系统,其他孔型采用弯腿斜轧系统;或者粗轧孔采用直轧系统,后3~4个精轧孔采用直腿斜扎孔等。
(4)特殊轧法。由于某种原因采用通常的轧制方法难以轧出要求的工字钢时,可采用特殊轧法,充分利用不均匀变形和孔型设计的技巧。例如,当钢坯断面较窄而要求轧制较宽的工字钢时,可采用波浪式轧法;又如当坯料较宽而要求轧制较小号工字钢时,可采用负宽展轧制等。
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,故对截面两个主轴的惯性矩相差较大,故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。工字钢广泛地应用,化学性能,可焊性能,结构尺寸等选择合理的工字钢进行使用。
其规格以高×腿厚×腰厚表示,也可用号数 表示规格的主要尺寸。如18号工字钢,表示高为18 cm的工字钢。若高度相同 的工字钢,则可在号数后面加注角码a或b或c予以表示,如36a、36b、 36c等。它分为普通工字钢、轻型工字钢和宽翼缘工字钢。按翼缘与腹板高度 比又分为宽幅、中幅、窄幅宽翼缘工字
H型工字钢亦叫宽翼缘工字钢,HW HM HN 源于欧洲标准,HEB是德国标准的工字钢,其中HW、HN工字
HM 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
于截面尺寸均相对较高、较窄,故对截面两个主轴的惯性矩相差较大,故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。
◆H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,便于设计选用。
H型钢属于经济裁面型钢材(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。不同于普通工字钢的是H型钢的翼缘进行了加宽,而且内、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,型号,便于设计选用。
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。普通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,超过了只能是焊接组合截面。
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。普通工字钢、轻型工字钢与HW、HN型钢相比,等重量前提下,w、 ix、 iy都不如H型钢
普通工字钢和轻型工字钢的翼缘由根部向边上逐渐变薄的,有一定的角度,普通工字钢和轻型工字钢的型号是用其腰高厘米数的阿拉伯数字来表示,腹板、翼缘厚度和翼缘宽度不同其规格以腰高( h)×腿宽(b)×腰厚(d)的毫数表示,如"普工160×88×6",即表示腰高为160毫米,腿宽为88毫米,腰厚为6毫米的
工字钢
工字钢
截面宽度 B
腹板厚度 Tw
翼缘厚度 Tf
fc=fmax=Pl^3/48EI
θA=θB=Pl^2/16EI
R -- 支座反力,作用方向向上者为正,N;
M -- 弯矩,使截面上部受压,下部受拉者为正,Nm;
Q -- 剪力,对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正,N;
f -- 挠度,向下变位者为正,mm;
从两方面考虑:
,从梁的剪切应力考虑
第二,从弯曲正应力考虑。
从型钢表中可以查到它的大可用剪切强度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8]
式中: Tmax为大剪切强度。把可用剪切强度T代进去,可算出梁的大承受载荷。
Q为均布载荷
b为工字钢截面的小宽度
h为工字钢小宽度截面的高度。
H为工字钢大宽度截面的高度
设Ysigma=允许的大应力,可得出载荷的大值。
普通工字钢规格表
W= 0.00785 ×[hd+2t ( b – d ) +0.615 ( R 2 – r 2 ) ]
h= 高
b= 腿长
d= 腰厚
r= 端弧半径
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 × ( 10 2 –5 2 ) ]= 41.91kg
规格
高度
腿宽
腰厚
理重
10#
100
68
5
13.987
14#
140
80
5.5
16.89
16#
160
6.5
24.143
20#a
200
100
7
27.929
20#b
200
102
9
31.069
22#a
220
110
25#b
250
118
10
42.03
28#a
280
122
8.5
43.492
28#b
280
126
9
48.084
30#b
300
320
130
9.5
52.717
32#b
320
132
11.5
57.741
32#c
320
134
13.5
62.765
36#a
12
65.689
36#c
360
140
14
71.341
40#a
400
73.878
40#c
400
146
14.5
80.158
45#a
450
150
11.5
87.485
45#c
450
154
15.5
94.55
56#a
560
166
12.5
106.316
170
16.5
123.9
63#a
630
176
13
121.407
63#b
630
178
17
141.189
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