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h型鋼屬于經濟裁面型材(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揮效能,提 高承裁能力。不同于普通工字型的是h型鋼的翼緣進行了加寬,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。
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。工字鋼都是軋制截面,由于生產工藝差,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斜度(或斜度很小),故須增設一組立式軋 輥同時進行輥軋,因此,其軋制工藝和設備都比普通軋機復雜。國內可生產的大軋制h型鋼高度為800mm,超過了只能是焊接組合截面。
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鋼材在塑性變形中晶格的缺陷增多,而缺陷的晶格嚴重畸變對晶格進一步滑移將起到阻礙作用,故鋼材的屈服點提高,塑性和韌性降低。由于塑性變形中產生內應力,故鋼材的彈性模量降低。將經過冷拉的原材料于常溫下存放15~20d或加熱到100~200℃并保持一定時間,這個過程稱為時效處理冷拉后時效處理的冷拉鋼,屈服點進一步提高,抗拉極限強度也有所增長,塑性繼續降低。由于時效過程中內應力的消減,故彈性模量可基本恢復。工地或預制構件廠常利用這一原理,對鋼筋或低碳鋼盤條按一定制度進行冷拉或冷拔加工,以提高屈服強度節約鋼材。冷拉方鋼的冷拉強化原理就是這樣得來的。
H型鋼的產品規格很多,分類方法有以下幾種。(1)按產品的翼緣寬度分為寬翼緣、中翼緣和窄翼緣H型鋼。寬翼緣和中翼緣H型鋼的翼緣寬度B大于或等于腹板高度H。窄翼緣H型鋼的翼緣寬度B約等于腹板高度H的二分之一。(2)按產品用途分為H型鋼梁、H型鋼柱、H型鋼樁、極厚翼緣H型鋼梁。有時也將平行腿槽鋼和平行翼緣丁字鋼也列入H型鋼的范圍。一般以窄翼緣H型鋼作為梁材,以寬翼緣H型鋼作為柱材,據此又有梁型H型鋼和柱型H型鋼之稱。(3)按生產方式分為焊接H型鋼和軋制H型鋼。(4)按尺寸規格大小分為大、中、小號H型鋼。通常將腹板高度H在700mm以上的產品稱為大號、300~700mm的稱為中號,小于300mm的稱為小號。至1990年末,世界上大的H型鋼腹板高度1200mm,翼緣寬度為530mm。
H型鋼的主要材質特點與應用范圍
嚴格意義上講,H型鋼是工字鋼的一種,主要材質有Q235B、SM490、SS400、Q235B、Q345 、Q345B等。有結構強度高、穩定性好,自重輕等特點,H型鋼主要用于工業與民用結構中的梁、柱構件。
H型鋼分為熱軋H型鋼和焊接H型鋼兩種,其中熱軋H型鋼又分可為寬翼緣H型鋼和中翼緣H型鋼以及窄翼緣H型鋼三種。H型鋼截面形狀經濟合理,力學性能好,軋制時截面上各點延伸較均勻、內應力小,與普通工字鋼比較,具有截面模數大、重量輕、節省金屬的優點。H型鋼是一種經濟型斷面鋼材,廣泛用于工業、建筑、橋梁、石油鉆井平臺等方面。
同普通工字鋼相比,H型鋼截面模數大,在承載條件相同時,可節約金屬10-15%;與混凝土結構自重相比輕,結構自重的降低,減少了結構設計內力,可使建筑結構基礎處理要求低,施工簡便,造價降低;以熱軋H型鋼為主的鋼結構,其結構科學合理,塑性和柔韌性好,結構穩定性高,適用于承受振動和沖擊載荷大的建筑結構,抗自然災害能力強,特別適用于一些多地震發生帶的建筑結構。
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