鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛度好、變形能力強,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進行機械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。
鋼結構應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。
?
H型鋼
H型鋼分為熱軋H型鋼 和焊接H型鋼(H)兩種, 熱軋H型鋼又分為寬翼緣H型鋼(HW), 中翼緣H型鋼(HM)和窄翼緣H型鋼(HN)三種, H型鋼是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強重比更加合理的經(jīng)濟斷面高效型材, 因其斷面與英文字母“H”相同而得名。
用途:由于H型鋼的各個部位均以直角排布, 因此H型鋼在各個方向上都具有抗彎能力強、施工簡單、節(jié)約成本和結構重量輕等優(yōu)點,主要運用于各種民用和工業(yè)建筑結構;各種大跨度的工業(yè)廠房和現(xiàn)代化高層建筑,尤其是地震活動頻繁地區(qū)和高溫工作條件下的工業(yè)廠房;要求承載能力大、截面穩(wěn)定性好、跨度大的大型橋梁;重型設備;高速公路;艦船骨架;礦山支護;地基處理和堤壩工程;各種機器構件。
特點:H型鋼的腹板厚度比腹板同樣高的普通工字鋼小,翼緣寬度比腹板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型鋼的截面模數(shù)、慣性矩及相應的強度均明顯優(yōu)于同樣單重的普通工字鋼。用在不同要求的金屬結構中,不論是承受彎曲力矩、壓力負荷、偏心負荷都顯示出它的優(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、腹板薄、規(guī)格多、使用靈活,用于各種桁架結構中可節(jié)約金屬15%~20%。由于其翼緣內(nèi)外側平行,緣端呈直角,便于拼裝組合成各種構件,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速度,縮短工期。
箱型梁柱
箱型柱,因為其形狀如一個大的鐵箱,因此而得名。一般鋼結構上用作梁或者柱子,具體的圖紙會有所區(qū)別及變化。有的如“#”型,四邊都出來的,也有的如“口”,當然也有半封口的。所以進行箱型柱的加工一定要有圖紙,而且有的還要在柱里面加上一些筋板之類的。也有人用大的方矩管代替箱型柱的。但生產(chǎn)能力限制,往往厚度達不到要求的。大多數(shù)的箱型柱是指埋弧焊接的,三條縫中有一條要特殊焊接,難度會比較大。
箱型梁的截面形狀和通常的箱子截面一樣, 一般由蓋板、腹板、底板以及隔板組成, 其材料有鋼材和予應力鋼筋混凝土兩種, 箱梁結構的基本概念在于全部上部結構變?yōu)檎w的空心梁, 而當主要荷載通過箱型梁上的任何位置時, 空心梁的所有部分(梁肋,頂板和底板)作為整體同時參加受力。
箱型截面具有良好的抗彎和抗扭特性, 箱形截面的頂板和底板是結構提供抗彎能力的主要部位, 箱梁腹板主要承受結構的彎曲剪應力以及扭轉剪應力引起的主拉應力, 與同截面的實腹梁相比, 自重輕, 耗材少, 抗彎性好, 適用于建筑、機械制造、房屋建筑、鋼結構工程等項目。