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工字鋼也稱為鋼梁（英文名稱 I Beam)，是截面為工字形狀的長(zhǎng)條鋼材。工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼，H型鋼三種。是截面形狀為槽形的型鋼。 工字鋼基本區(qū)別、工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼和H型鋼三種。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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，普通10#工字鋼相當(dāng)于國(guó)際上的I100（也比如10#槽鋼相當(dāng)于槽鋼U100）（因?yàn)楦鲊?guó)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不同，造成它們的規(guī)格有細(xì)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(biāo)準(zhǔn),HEB是德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的工字鋼，其中HW、HN工字鋼已廣泛在我國(guó)使用和生產(chǎn)。HEA HEB HEM 在許多德國(guó)設(shè)計(jì)圖上會(huì)看到，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還很難購(gòu)買到。在國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程中，如果量少則可以使用等規(guī)格的鋼板進(jìn)行焊接拼接而成。而量大的話，通常考慮使用力學(xué)性能與之相當(dāng)?shù)腍W 、HN型鋼代替。
HW 工字鋼主要用于鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中用做鋼框架柱在承受動(dòng)力荷載的框架結(jié)構(gòu)中用做框架梁;例如:設(shè)備平臺(tái)
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(dāng)于HN型鋼、工字型鋼不論是普通型還是輕型的，由于截面尺寸均相對(duì)較高、較窄，故對(duì)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(nèi)受彎的構(gòu)件或?qū)⑵浣M成格構(gòu)式受力構(gòu)件。對(duì)軸心受壓構(gòu)件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構(gòu)件均不宜采用，這就使其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。H型鋼屬于高效經(jīng)濟(jì)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，提高承載能力。不同于普通工字型的是h型鋼的翼緣進(jìn)行了加寬，且內(nèi)、外表面通常是平行的，這樣可便于用高強(qiáng)度螺栓和其他構(gòu)件連接。其尺寸構(gòu)成系列合理，型號(hào)齊全，便于設(shè)計(jì)選用。適用范圍、普通工字鋼，輕型工字鋼，由于截面尺寸均相對(duì)較高、較窄，故對(duì)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(nèi)受彎的構(gòu)件或?qū)⑵浣M成格構(gòu)式受力構(gòu)件。對(duì)軸心受壓構(gòu)件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構(gòu)件均不宜采用，這就使其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。工字鋼的使用應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行選用。工字鋼尺寸設(shè)計(jì)、H型鋼屬于高效經(jīng)濟(jì)裁面型鋼材(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，而且內(nèi)、外表面通常是平行的，這樣可便于用高強(qiáng)度螺桂和其他構(gòu)件連接。其尺寸構(gòu)成合理，型號(hào)齊全，便于設(shè)計(jì)選用。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用工字鋼應(yīng)依據(jù)其力學(xué)性能，化學(xué)性能，可焊性能，結(jié)構(gòu)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(nèi)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(shè)一組立式軋輥同時(shí)進(jìn)行輥軋，因此，其軋制工藝和設(shè)備都比普通軋機(jī)復(fù)雜。國(guó)內(nèi)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(gòu)件，而寬翼緣h型鋼和h型鋼樁則適用于軸心受壓構(gòu)件或壓彎構(gòu)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、計(jì)算公式截面高度 H
工字鋼截面寬度 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(hào)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(duì)鄰近截面所產(chǎn)生的力矩沿順時(shí)針方向者為正，N；
f —— 撓度，向下變位者為正，mm；
θ —— 轉(zhuǎn)角，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)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(yīng)力考慮
第二，從彎曲正應(yīng)力考慮。
從型鋼表中可以查到它的最大可用剪切強(qiáng)度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8]
式中: Tmax為最大剪切強(qiáng)度。把可用剪切強(qiáng)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(yīng)力的計(jì)算：
Ysigma=M/W
M=最大彎矩=載荷乘距離
W=抗彎模量。
設(shè)Ysigma=允許的最大應(yīng)力，可得出載荷的最大值。
普通工字鋼規(guī)格表
W= 0.00785 ×[hd+2t （ b – d ） +0.615 （ R 2 – r 2 ） ]
h= 高
b= 腿長(zhǎng)
d= 腰厚
t= 平均腿厚
R= 內(nèi)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(cè)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
規(guī)格 高度 腿寬 腰厚 理重
10# 100 68 4.5 11.261
12# 120 74 5 13.987
14# 140 80 5.5 16.89
16# 160 88 6 20.513
18# 180 94 6.5 24.143
20#a 200 100 7 27.929
20#b 200 102 9 31.069
22#a 220 110 7.5 33.07
22#b 220 112 9.5 36.524
25#a 250 116 8 38.105
25#b 250 118 10 42.03
28#a 280 122 8.5 43.492
28#b 280 124 10.5 47.888
30#a 300 126 9 48.084
30#b 300 128 11 52.794
32#a 320 130 9.5 52.717
32#b 320 132 11.5 57.741
32#c 320 134 13.5 62.765
36#a 360 136 10 60.037
36#b 360 138 12 65.689
36#c 360 140 14 71.341
40#a 400 142 10.5 67.598
40#b 400 144 12.5 73.878
40#c 400 146 14.5 80.158
45#a 450 150 11.5 80.42
45#b 450 152 13.5 87.485
45#c 450 154 15.5 84.55
56#a 560 166 12.5 106.316
56#b 560 168 14.5 115.108
56#c 560 170 16.5 123.9
63#a 630 176 13 121.407
63#b 630 178 15 131.298
63#c 630 180 17 141.189
目前，武鋼股吧(600005,股吧)董事長(zhǎng)向外媒表示，中國(guó)的鋼鐵行業(yè)若要削減過(guò)剩的供應(yīng)，整合至關(guān)重要。中國(guó)政府正在制定政策以削減過(guò)剩的鋼鐵產(chǎn)能，包括鼓勵(lì)鋼鐵行業(yè)的并購(gòu)。近期，市場(chǎng)就有關(guān)于武鋼和寶鋼將合并的傳聞。對(duì)此，行業(yè)人士表示，合并傳聞恐怕不是空穴來(lái)風(fēng)。合并后，這家鋼鐵巨頭的取向硅鋼在國(guó)內(nèi)市占率將達(dá)85%，目前武鋼股份取向硅鋼產(chǎn)能在國(guó)內(nèi)最大，由于電力投資等下游需求旺盛，去年7月以來(lái)，公司持續(xù)上調(diào)取向硅鋼價(jià)格，近日還上調(diào)了4月高端取向硅鋼價(jià)格。如果兩家公司合并，那么在取向硅鋼領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系就消除，有利于價(jià)格的上漲。目前取向硅鋼已成為武鋼的主要利潤(rùn)來(lái)源，在此帶動(dòng)下，今年一季度業(yè)績(jī)較為樂觀。另外，去年來(lái)在鋼鐵供給收縮導(dǎo)致供求形勢(shì)改善的背景下，雖然鋼價(jià)持續(xù)下降，但鋼企盈利情況卻明顯改善。昨日有報(bào)道稱，成都大型鋼企攀成鋼因?yàn)榄h(huán)保壓力將退出市場(chǎng)，今年環(huán)保壓力較大，預(yù)計(jì)還會(huì)有更多的鋼企退出市場(chǎng)，有利于鋼鐵行業(yè)供給形勢(shì)繼續(xù)改善。
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