我国热轧普通工字钢的腰宽为100~630mm,表示为No.10~No.63
孔型设计编辑
工字钢的规格是用腰宽的厘米值来表示的,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No.10~No.63,腿内侧壁斜度为1:6。轧制工字钢的孔型系统有直轧孔型系统、斜轧孔型系统和混合孔型系统。此外,工字钢还可以采用特殊轧法。
(1)直轧孔型系统。直轧孔型系统是指工字钢孔型的两个开口腿同时处于轧辊轴线的同一侧,腰与轧辊轴线平行的孔型系统。
其优点是轧辊轴向力小,轴向窜动小,不需工作斜面,孔型占用辊身长度小,在辊身长度一定的条件下可多配孔型。
(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,较后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。
直轧孔型系统是指工字钢孔型的两个开口腿同时处于轧辊轴线的同一侧,腰与轧辊轴线平行的孔型系统。
计算公式
截面高度 H
截面宽度 B
腹板厚度 Tw
翼缘厚度 Tf
交接圆弧半径 Rw
RA=RB=P/2
Mc=Mmax=Pl/4
fc=fmax=Pl^3/48EI
θA=θB=Pl^2/16EI
符号意义及单位
P —— 集中载荷,N;
q —— 均布载荷,N;
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;
θ —— 转角,顺时针方向旋转者为正,°;
E —— 弹性模量,Gpa;
I —— 截面的轴惯性矩,m^4;
ξ=x/l,ζ=x'/l,α=a/l,β=b/l,γ=c/l
从两方面考虑:
**,从梁的剪切应力考虑
*二,从弯曲正应力考虑。
从型钢表中可以查到它的较大可用剪切强度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8]
式中: Tmax为较大剪切强度。把可用剪切强度T代进去,可算出梁的较大承受载荷。
Q为均布载荷
I为工字钢的截面惯矩可在型钢表中查得(cm^4).
B为工字钢截面的较大宽度。
b为工字钢截面的较小宽度
h为工字钢较小宽度截面的高度。
H为工字钢较大宽度截面的高度
正应力的计算:
Ysigma=M/W
M=较大弯矩=载荷乘距离
W=抗弯模量。
设Ysigma=允许的较大应力,可得出载荷的较大值
问:工字钢与H型钢有什么区别?
答:常有人问到工字钢与H型钢形状相似,在实际运用中如何选择?很多从事多年建筑行业的人员都不能详解。
这里为大家做一个详尽的解答:很多人认为工字钢是国内的叫法,H型钢是国外的叫法,其实这个认知是错误的。H型钢和工字钢从形状上来说是不一样的
工字钢如名所示,是一种“工”字形截面型钢,上下翼缘内表面有倾斜度,一般为1:6,使得翼缘外薄而内厚,因此造成工字钢在两个主平面的截面特性相差巨大,在应用中难以发挥刚才的强度特性。虽然工字钢市场上上也出现了加厚工字钢,但工字钢的结构已经决定了其抗扭性能短板。
H型钢是当今钢结构建筑中应用广泛的型材,它与工字钢相比有很多区别。首先是翼缘,其次翼缘内表面没有倾斜度,上下表面平行。H型钢的截面特性要明显优于传统的工字钢、槽钢和角钢。
H型钢,是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。H型钢的两条外边内侧没有斜度,是平直的。这使得H型钢的焊接拼接比工字钢操作简单,单位重量的力学性能更好,可以节省大量的材料和施工时间。
工字钢截面受直压力好,耐拉,但是截面尺寸因翼板太窄,不能抗扭。H钢则反之,两者各有优劣。