H型鋼的定義及加工方法
煌商佑H型鋼是一種截麵麵積分配更加優(yōu)化、強(qiáng)重比更加合理的經(jīng)濟(jì)斷麵高效型材,因其斷麵與英文字母“H”相同而得名。由於H型鋼的各個(gè)部位均以直角排佈,因此H型鋼在各個(gè)方向上都具有抗彎能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用。
斷麵形狀類似於大冩拉丁字母H的一種經(jīng)濟(jì)斷麵型材,又叫萬能鋼梁、寬緣(邊)工字鋼或平行翼緣工字鋼。H型鋼的橫斷麵通常包括腹闆和翼緣闆兩部分,又稱爲(wèi)腰部和邊部。
介紹
斷麵形狀類似於大冩拉丁字母H的一種經(jīng)濟(jì)斷麵型材,又叫萬能鋼梁、寬緣(邊)工字鋼或平行翼緣工字鋼?;蜕逃親型鋼的橫斷麵通常包括腹闆和翼緣闆兩部分,又稱爲(wèi)腰部和邊部。
特點(diǎn)
H型鋼的翼緣內(nèi)外側(cè)平行或接近於平行,翼緣端部呈直角,因此而得名平行翼緣工字鋼。H型鋼的腹闆厚度比腹闆同樣高的普通工字鋼小,翼緣寬度比腹闆同樣高的普通工字鋼大,因此又得名寬緣工字鋼。由形狀所決定,H型鋼的截麵模數(shù)、慣性矩及相應(yīng)的強(qiáng)度均明顯優(yōu)於同樣單重的普通工字鋼。用在不同要求的金屬結(jié)構(gòu)中,不論是承受彎曲力矩、壓力負(fù)荷、偏心負(fù)荷都顯示出它的優(yōu)越性能,可較普通工字鋼大大提高承載能力,節(jié)約金屬10%~40%。H型鋼的翼緣寬、腹闆薄、規(guī)格多、使用靈活,用於各種桁架結(jié)構(gòu)中可節(jié)約金屬15%~20%。由於其翼緣內(nèi)外側(cè)平行,緣端呈直角,便於拼裝組合成各種構(gòu)件,從而可節(jié)約焊接、鉚接工作量25%左右,能大大加快工程的建設(shè)速度,縮短工期。
用途
由於具有上述優(yōu)點(diǎn),煌商佑H型鋼應(yīng)用廣泛,主要用於:各種民用和工業(yè)建築結(jié)構(gòu);各種大跨度的工業(yè)廠房和現(xiàn)代化高層建築,尤其是地震活動(dòng)頻繁地區(qū)和高溫工作條件下的工業(yè)廠房;要求承載能力大、截麵穩(wěn)定性好、跨度大的大型橋梁;重型設(shè)備;高速公路;艦船骨架;礦山支護(hù);地基處理和堤壩工程;各種機(jī)器構(gòu)件。
分類
H型鋼的産品規(guī)格很多,分類方法有以下幾種。(1)按産品的翼緣寬度分爲(wèi)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大於或等於腹闆高度H。窄翼緣H型鋼的翼緣寬度B約等於腹闆高度H的二分之一。(2)按産品用途分爲(wèi)H型鋼梁、H型鋼柱、H型鋼樁、極厚翼緣H型鋼梁。有時(shí)也將平行腿槽鋼和平行翼緣丁字鋼也列入H型鋼的範(fàn)圍。一般以窄翼緣H型鋼作爲(wèi)梁材,以寬翼緣H型鋼作爲(wèi)柱材,據(jù)此又有梁型H型鋼和柱型H型鋼之稱。(3)按生産方式分爲(wèi)焊接H型鋼和軋製H型鋼。(4)按尺寸規(guī)格大小分爲(wèi)大、中、小號(hào)H型鋼。通常將腹闆高度H在700mm以上的産品稱爲(wèi)大號(hào)、300~700mm的稱爲(wèi)中號(hào),小於300mm的稱爲(wèi)小號(hào)。至1990年末,世界上最大的H型鋼腹闆高度1200mm,翼緣寬度爲(wèi)530mm。
國(guó)際上,H型鋼的産品標(biāo)準(zhǔn)分爲(wèi)英製繫統(tǒng)和公製繫統(tǒng)兩大類。美、英等國(guó)採(cǎi)用英製,中國(guó)、日本、德國(guó)和俄羅斯等國(guó)採(cǎi)用公製,儘管英製和公製使用的計(jì)量單位不同,但對(duì)H型鋼則大都用4個(gè)尺寸表示它們的規(guī)格,即:腹闆高度h、翼緣寬度b、腹闆厚度d和翼緣厚度t。儘管世界各國(guó)對(duì)H型鋼尺寸規(guī)格大小的表示方法不同。但所生産的産品尺寸規(guī)格範(fàn)圍及尺寸公差相差不大。
生産方法
煌商佑H型鋼可用焊接或軋製兩種方法生産。焊接H型鋼是將厚度合適的帶鋼裁成合適的寬度,在連續(xù)式焊接機(jī)組上將翼緣和腹闆焊接在一起。焊接H型鋼有金屬消耗大、不易保証産品性能均勻、尺寸規(guī)格受限製等缺點(diǎn)。因此,H型鋼以軋製方法生産爲(wèi)主。在現(xiàn)代化的軋鋼生産中,使用萬能軋機(jī)軋製H型鋼。H型鋼的腹闆在上下水平輥之間進(jìn)行軋製,翼緣則在水平輥側(cè)麵和立輥之間同時(shí)軋製成形。由於僅用萬能軋機(jī)尚不能對(duì)翼緣邊端施以壓下,這樣就需要在萬能機(jī)架後設(shè)置軋邊端機(jī),俗稱軋邊機(jī),以便對(duì)翼緣邊端給予壓下並控製翼緣寬度。在實(shí)際軋製操作中,把這兩座機(jī)架作爲(wèi)一組,使軋件往複通過若幹次(圖2a),或者是令軋件通過由幾架萬能機(jī)座和一兩架軋邊端機(jī)座組成的連軋機(jī)組,每道次施加一定的壓下量,將坯料軋成所需規(guī)格形狀和尺寸的産品。在軋件的翼緣部位,由於水平輥側(cè)麵與軋件之間有滑動(dòng),軋輥的磨損比較大。爲(wèi)了保証重車後的軋輥能恢複原來的形狀,應(yīng)使粗軋機(jī)組上下水平輥的側(cè)麵以及與其相對(duì)應(yīng)的立輥表麵呈3°~8°的傾角。爲(wèi)修正成品翼緣的傾角,設(shè)置成品萬能軋機(jī),又叫萬能精軋機(jī),其水平輥側(cè)麵與水平輥軸線垂直或有較小的傾斜角,一般不大於20′,立輥呈圓柱狀(圖2d)。
用萬能軋機(jī)軋製H型鋼,軋件斷麵可得到較均勻的延伸,翼緣內(nèi)外側(cè)軋輥表麵的速度差較小,可減輕産品的內(nèi)應(yīng)力及外形上的缺陷。適當(dāng)改變?nèi)f能軋機(jī)的水平輥和立輥的壓下量,便能獲得不同規(guī)格的H型鋼。萬能軋機(jī)的軋輥外形,形狀簡(jiǎn)單,壽命長(zhǎng),軋輥的消耗可大爲(wèi)減少。萬能軋機(jī)軋製H型鋼的最大優(yōu)點(diǎn)是: 同一尺寸繫列隻有腹闆和翼緣的厚度尺寸是變化的,其餘部位尺寸都是固定不變的。因此,同一萬能孔型軋製的同一繫列H型鋼具有多種腹闆和翼緣厚度尺寸規(guī)格,使H型鋼規(guī)格數(shù)量大爲(wèi)增加,爲(wèi)使用者選擇合適的尺寸規(guī)格帶來極大的方便。
在無萬能軋機(jī)的情況下,有時(shí)爲(wèi)了滿足生産建設(shè)的急需,也可將普通二輥式軋機(jī)加裝立輥框架,組成萬能孔型軋製H型鋼。用這種方式軋製H型鋼,産品尺寸精度低,翼緣同腹闆之間難成直角,成本高,規(guī)格少,軋製柱材用H型鋼極爲(wèi)睏難,故使用者不多。
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