結構介紹

H型鋼是一種新型經濟建筑用鋼。H型鋼截面形狀經濟合理，力學性能好，軋制時截面上各點延伸較均勻、內應力小，與普通工字鋼比較，具有截面模數大、重量輕、節省金屬的優點，可使建筑結構減輕30-40%；又因其腿內外側平行，腿端是直角，拼裝組合成構件，可節約焊接、鉚接工作量達25%。常用于要求承截能力大，截面穩定性好的大型建筑（如廠房、高層建筑等），以及橋梁、船舶、起重運輸機械、設備基礎、支架、基礎樁等。

H型鋼特點分析

1.結構強度高：同工字鋼相比，截面模數大，在承載條件相同時，可節約金屬10-15%。

2.設計風格靈活、豐富：在梁高相同的情況下，鋼結構的開間可比混凝土結構的開間大50% ，從而使建筑布置更加靈活。

3.結構自重輕：與混凝土結構自重相比輕,結構自重的降低，減少了結構設計內力，可使建筑結構基礎處理要求低，施工簡便，造價降低。

4.結構穩定性高：以熱軋H型鋼為主的鋼結構，其結構科學合理，塑性和柔韌性好，結構穩定性高，適用于承受振動和沖擊載荷大的建筑結構，抗自然災害能力強，特別適用于一些多地震發生帶的建筑結構。據統計，在世界上發生7級以上毀滅性大地震災害中，以H型鋼為主的鋼結構建筑受害程度最小。

5.增加結構有效使用面積：與混凝土結構相比，鋼結構柱截面面積小，從而可增加建筑有效使用面積，視建筑不同形式，能增加有效使用面積4-6%。

6.省工省料：與焊接H型鋼相比，能明顯地省工省料，減少原材料、能源和人工的消耗，殘余應力低，外觀和表面質量好。

7.便于機械加工：易于結構連接和安裝，還易于拆除和再用。

8.環保：采用H型鋼可以有效保護環境，具體表現在三個方面：一是和混凝土相比，可采用干式施工，產生的噪音小，粉塵少；二是由于自重減輕，基礎施工取土量少，對土地資源破壞小，此外大量減少混凝土用量，減少開山挖石量，有利于生態環境的保護；三是建筑結構使用壽命到期后，結構拆除后，產生的固體垃圾量小，廢鋼資源回收價值高。

9.工業化制作程度高：以熱軋H型鋼為主的鋼結構工業化制作程度高，便于機械制造，集約化生產，精度高，安裝方便，質量易于保證，可以建成真正的房屋制作工廠、橋梁制作工廠、工業廠房制作工廠等。發展鋼結構，創造和帶動了數以百計的新興產業發展。

10.工程施工速度快：占地面積小，且適合于全天候施工，受氣候條件影響小。用熱軋H型鋼制作的鋼結構的施工速度約為混凝土結構施工速度的2-3倍，資金周轉率成倍提高，降低財務費用，從而節省投資。

H型鋼的產品規格很多，分類方法有以下幾種。(1)按產品的翼緣寬度分為寬翼緣、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大于或等于腹板高度H。窄翼緣H型鋼的翼緣寬度B約等于腹板高度H的二分之一。(2)按產品用途分為H型鋼梁、H型鋼柱、H型鋼樁、極厚翼緣H型鋼梁。有時也將平行腿槽鋼和平行翼緣丁字鋼也列入H型鋼的范圍。一般以窄翼緣H型鋼作為梁材，以寬翼緣H型鋼作為柱材，據此又有梁型H型鋼和柱型H型鋼之稱。(3)按生產方式分為焊接H型鋼和軋制H型鋼。(4)按尺寸規格大小分為大、中、小號H型鋼。通常將腹板高度H在700mm以上的產品稱為大號、300～700mm的稱為中號，小于300mm的稱為小號。至1990年末，世界上的H型鋼腹板高度1200mm，翼緣寬度為530mm。斷面形狀類似于大寫拉丁字母H的一種經濟斷面型材，又叫鋼梁、寬緣(邊)工字鋼或平行翼緣工字鋼。H型鋼的橫斷面通常包括腹板和翼緣板兩部分，又稱為腰部和邊部

H型鋼的翼緣內外側平行或接近于平行，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。

由于其翼緣內外側平行，緣端呈直角，便于拼裝組合成各種構件，從而可節約焊接、鉚接工作量25%左右，能大大加快工程的建設速度，縮短工期。由于具有上述優點，H型鋼應用廣泛，主要用于：各種民用和工業建筑結構;各種大跨度的工業廠房和現代化高層建筑，尤其是地震活動頻繁地區和高溫工作條件下的工業廠房;要求承載能力大、截面穩定性好、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

由形狀所決定，H型鋼的截面模數、慣性矩及相應的強度均明顯優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越性能，可較普通工字鋼大大提高承載能力，節約金屬10%～40%。H型鋼的翼緣寬、腹板薄、規格多、使用靈活，用于各種桁架結構中可節約金屬15%～20%。

由于其翼緣內外側平行，緣端呈直角，便于拼裝組合成各種構件，從而可節約焊接、鉚接工作量25%左右，能大大加快工程的建設速度，縮短工期。由于具有上述優點，H型鋼應用廣泛，主要用于：各種民用和工業建筑結構;各種大跨度的工業廠房和現代化高層建筑，尤其是地震活動頻繁地區和高溫工作條件下的工業廠房;要求承載能力大、截面穩定性好、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

國際上，H型鋼的產品標準分為英制系統和公制系統兩大類。美、英等國采用英制，中國、日本、德國和俄羅斯等國采用公制，盡管英制和公制使用的計量單位不同，但對H型鋼則大都用4個尺寸表示它們的規格，即：腹板高度h、翼緣寬度b、腹板厚度d和翼緣厚度t。盡管世界各國對H型鋼尺寸規格大小的表示方法不同。但所生產的產品尺寸規格范圍及尺寸公差相差不大。

H型鋼可用焊接或軋制兩種方法生產。焊接H型鋼是將厚度合適的帶鋼裁成合適的寬度，在連續式焊接機組上將翼緣和腹板焊接在一起。焊接H型鋼有金屬消耗大、不易保證產品性能均勻、尺寸規格受限制等缺點。因此，H型鋼以軋制方法生產為主。在現代化的軋鋼生產中，使用軋機軋制H型鋼。H型鋼的腹板在上下水平輥之間進行軋制，翼緣則在水平輥側面和立輥之間同時軋制成形。由于僅用軋機尚不能對翼緣邊端施以壓下，這樣就需要在機架后設置軋邊端機，俗稱軋邊機，以便對翼緣邊端給予壓下并控制翼緣寬度。

在實際軋制操作中，把這兩座機架作為一組，使軋件往復通過若干次(圖2a)，或者是令軋件通過由幾架機座和一兩架軋邊端機座組成的連軋機組，每道次施加一定的壓下量，將坯料軋成所需規格形狀和尺寸的產品。在軋件的翼緣部位，由于水平輥側面與軋件之間有滑動，軋輥的磨損比較大。為了保證重車后的軋輥能恢復原來的形狀，應使粗軋機組上下水平輥的側面以及與其相對應的立輥表面呈3°～8°的傾角。為修正成品翼緣的傾角，設置成品軋機，又叫精軋機，其水平輥側面與水平輥軸線垂直或有較小的傾斜角，一般不大于20′，立輥呈圓柱狀

用軋機軋制H型鋼，軋件斷面可得到較均勻的延伸，翼緣內外側軋輥表面的速度差較小，可減輕產品的內應力及外形上的缺陷。適當改變軋機的水平輥和立輥的壓下量，便能獲得不同規格的H型鋼。軋機的軋輥外形，形狀簡單，壽命長，軋輥的消耗可大為減少。軋機軋制H型鋼的優點是： 同一尺寸系列只有腹板和翼緣的厚度尺寸是變化的，其余部位尺寸都是固定不變的。

因此，同一孔型軋制的同一系列H型鋼具有多種腹板和翼緣厚度尺寸規格，使H型鋼規格數量大為增加，為使用者選擇合適的尺寸規格帶來極大的方便。

在無軋機的情況下，有時為了滿足生產建設的急需，也可將普通二輥式軋機加裝立輥框架，組成孔型軋制H型鋼。用這種方式軋制H型鋼，產品尺寸精度低，翼緣同腹板之間難成直角，成本高，規格少，軋制柱材用H型鋼極為困難，故使用者不多。 

用軋機軋制H型鋼，軋件斷面可得到較均勻的延伸，翼緣內外側軋輥表面的速度差較小，可減輕產品的內應力及外形上的缺陷。適當改變軋機的水平輥和立輥的壓下量，便能獲得不同規格的H型鋼。軋機的軋輥外形，形狀簡單，壽命長，軋輥的消耗可大為減少。軋機軋制H型鋼的優點是： 同一尺寸系列只有腹板和翼緣的厚度尺寸是變化的，其余部位尺寸都是固定不變的。

因此，同一孔型軋制的同一系列H型鋼具有多種腹板和翼緣厚度尺寸規格，使H型鋼規格數量大為增加，為使用者選擇合適的尺寸規格帶來極大的方便。

在無軋機的情況下，有時為了滿足生產建設的急需，也可將普通二輥式軋機加裝立輥框架，組成孔型軋制H型鋼。用這種方式軋制H型鋼，產品尺寸精度低，翼緣同腹板之間難成直角，成本高，規格少，軋制柱材用H型鋼極為困難，故使用者不多。 

H型鋼主要用于工業與民用結構中的梁、柱構件。

◆工業構筑物的鋼結構承重支架

◆地下工程的鋼樁及支護結構

◆石油化工及電力等工業設備結構

◆大跨度鋼橋構件

◆船舶、機械制造框架結構

◆火車、汽車、拖拉機大梁支架

◆港口傳送帶、高速擋板支架

H型鋼是一種經濟型斷面鋼材，廣泛用于工業、建筑、橋梁、石油鉆井平臺等方面，據預測2005年我國H型鋼需求量約250萬噸，2010年需求量500萬噸，但目前我國H型鋼年生產能力為120萬噸，市場需求量非常巨大。

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。。

HW 是H型鋼高度和翼緣寬度基本相等;主要用于鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結構中主要用于柱。

HM 是H型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~~1.75 主要在鋼結構中:用做鋼框架柱在承受動力荷載的框架結構中用做框架梁;例如:設備平臺。

HN 是H型鋼高度和翼緣寬度比例大于等于2，主要用于梁；工字鋼的用途相當于HN型鋼。

H型鋼的主要材質有Q235B、SM490、SS400、Q345 、Q345B等。

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