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型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布,因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应用。
H型钢可用焊接或轧制两种方法生产:
焊接H型钢是将厚度合适的带钢裁成合适的宽度,在连续式焊接机组上将翼缘和腹板焊接在一起。焊接H型钢有金属消耗大、不易保证产品性能均匀、尺寸规格受限制等缺点。因此,H型钢以轧制方法生产为主。
在现代化的轧钢生产中,使用轧机轧制H型钢。H型钢的腹板在上下水平辊之间进行轧制,翼缘则在水平辊侧面和立辊之间同时轧制成形。由于仅用轧机尚不能对翼缘边端施以压下,这样需要在机架后设置轧边端机,俗称轧边机,以便对翼缘边端给予压下并控制翼缘宽度。在实际轧制操作中,把这两座机架作为一组,使轧件往复通过若干次,或者是令轧件通过由几架机座和一两架轧边端机座组成的连轧机组,每道次施加一定的压下量,将坯料轧成所需规格形状和尺寸的产品。在轧件的翼缘部位,由于水平辊侧面与轧件之间有滑动,轧辊的磨损比较大。为了保证重车后的轧辊能恢复原来的形状,应使粗轧机组上下水平辊的侧面以及与其相对应的立辊表面呈3°~8°的倾角。为修正成品翼缘的倾角,设置成品轧机,又叫精轧机,其水平辊侧面与水平辊轴线垂直或有较小的倾斜角,一般不大于20′,立辊呈圆柱状。
H型钢切割加工注意事项:
1、H型钢切割加工当腹板厚度大于20时,宜设计为部分割透或全割透的对接与角接组合割缝;
2、H型钢切割加工之前要按JGJ81及其他相关规定进行切割工艺评定;
3、H型钢切割加工可采用埋弧自动割(船形切割或贴角割)、实芯割丝或药芯割丝二氧化碳气保割、割条电弧割、药芯割丝自保护割、气保护自动立割等切割方法,腹板厚度不大于4.5时,可采用切割方法,切割应遵守有关技术规定;
4、H型钢切割加工如用于吊车梁等重要构件时,其腹板与翼缘板连接以及梁柱节点区的割缝,应根据计算确定,并遵守有关技术规定;
5、当合同图纸或技术条件对割后应力有要求时,须对H型钢切割加工进行应力处理。其加热和冷却速率以及保温时间等,应遵守有关技术规定;
6、制造H型钢的工人必须按JGJ81的有关规定考试合格并取得书,其施割范围不得追赶书的规定。
常用的H型钢特点:
1、结构强度高:同工字钢相比,截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10-15%。设计风格灵活、丰富。在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50% ,从而使建筑布置更加灵活;
2、结构自重轻:与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低,减少了结构设计内力,可使建筑结构基础处理要求低,施工简便,造价降低;
3、结构稳定性高:以热轧H型钢为主的钢结构,其结构科学合理,塑性和柔韧性好,结构稳定性高,适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构,抗自然灾害能力强,特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。据统计,在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中,以H型钢为主的钢结构建筑受害程度小;
4、增加结构有效使用面积:与混凝土结构相比,钢结构柱截面面积小,从而可增加建筑有效使用面积,视建筑不同形式,能增加有效使用面积4-6%;
5、省工省料:与焊接H型钢相比,能明显地省工省料,减少原材料、能源和人工的消耗,余应力低,外观和表面质量好;
6、便于机械加工:易于结构连接和安装,还易于拆除和再用;
7、环保:采用H型钢可以有效保护环境,具体表现在三个方面:
1)、和混凝土相比,可采用干式施工,产生的噪音小,粉尘少;
2)、由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地资源破坏小,此外大量减少混凝土用量,减少开山挖石量,有利于生态环境的保护;
3)、建筑结构使用寿命到期后,结构拆除后,产生的固体垃圾量小,废钢资源回收价值高;
8、工业化制作程度高:以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度高,便于机械制造,集约化生产,精度高,安装方便,质量易于保证,可以建成真正的房屋制作工厂、桥梁制作工厂、工业厂房制作工厂等。发展钢结构,创造和带动了数以百计的新兴产业发展。
H型钢的应用范围 :
1、工业与民用建筑钢结构中的梁、柱构件;
2、工业构筑物的钢结构承重支架;
3、地下工程的钢桩及支护结构;
4、石油化工及电力等工业设备结构;
5、大跨度钢桥构件;
6、船舶、机械制造框架结构;
7、火车、汽车、拖拉机大梁支架;
8、港口传送带、高速公路档板支架。
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