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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,型号齐全,便于设计选用。 在结构设计中选用工字钢应依据其力学性能,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。 折叠焊接工艺 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。国内可生产的轧制H型钢高度为800,**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毫米的普通工字钢。/"轻工160×81×5",即表示腰高为160毫米,腿宽为81毫米,腰厚为5毫米的轻型工字钢。普通工字钢的规格也可用型号表示,型号表示腰高的厘米数,如普工16#。腰高相同的工字钢,如有几种不同的腿宽和腰厚,需在型号右边加a b c 予以区别,如普工32#a、32#b、32#c等。热轧普通工字钢的规格为10-63#。经供需双方协议供应的热轧普通工字钢规格为12-55#。 计算公式 截面高度 H 工字钢
工字钢 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,; 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可用剪切强度T Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8] 式中: Tmax为剪切强度。把可用剪切强度T代进去,可算出梁的承受载荷。 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为工字钢截面的宽度。
常用热轧工字钢规格有28#和32#,30#是相对比较新的规格。30#a热轧工字钢48.084kg/m,30#b热轧工字钢 52.794kg/m。
可以考虑用H型钢替代热轧工字钢。H型钢加工方便,不受热轧工字钢标准型号的限制。HM 300*200*8*12,延米重量57.3kg/m。
刚度
梁在正常使用条件下的竖向位移(挠度),不应**过设计规范中对各种不同用途的梁所规定的容许变形值。梁的挠度大小与梁截面的抗弯刚度(弹性模量和截面惯性矩的乘积)成反比,刚度愈大,挠度愈小。采用较高的截面,可提高梁的刚度。
局部稳定
当梁的腹板和翼缘厚度不足时,可能在全梁因强度破坏或丧失整体稳定之前,受压翼缘或腹板就已形成波状凹凸而失去其原来的平面形态的现象称局部屈曲或丧失局部稳定(图2)。局部屈曲将改变截面形状而恶化梁的工作状态,有可能促使梁提前丧失承载能力。为此,对受压翼缘板的宽厚比应有限制。对于腹板,当高厚比较大时,则须用横向加劲肋或纵、横向加劲肋予以加强,把整块腹板分成若干小区格。
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