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H型鋼是一種新型經(jīng)濟(jì)建筑用鋼。H型鋼截面形狀經(jīng)濟(jì)合理,力學(xué)性能好,軋制時(shí)截面上各點(diǎn)延伸較均勻、內(nèi)應(yīng)力小,與普通工字鋼比較,具有截面模數(shù)大、重量輕、節(jié)省金屬的優(yōu)點(diǎn),可使建筑結(jié)構(gòu)減輕30-40%;又因其腿內(nèi)外側(cè)平行,腿端是直角,拼裝組合成構(gòu)件,可節(jié)約焊接、鉚接工作量達(dá)25%。常用于要求承截能力大,截面穩(wěn)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(yùn)輸機(jī)械、設(shè)備基礎(chǔ)、支架、基礎(chǔ)樁等。

H型鋼是由工字型鋼優(yōu)化發(fā)展而成的一種斷面力學(xué)性能更為優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)型斷面鋼材,尤其斷面與英文字母"H"相同而得名。其特點(diǎn)如下:

●翼緣寬,側(cè)向剛度大。

●抗彎能力強(qiáng),比工字鋼大約5%-10%。

●翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡(jiǎn)便。

● 與焊接工字鋼相比,成本低,精度高,殘余應(yīng)力小,無(wú)需昂貴的焊接材料和焊縫檢測(cè),節(jié)約鋼結(jié)構(gòu)制作成本30%左右。

●相同截面負(fù)荷下.熱軋H鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)重量減輕15%-20%。

●與砼結(jié)構(gòu)相比,熱軋H鋼結(jié)構(gòu)可增大6%的使用面積,而結(jié)構(gòu)自重減輕20%一30%,減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力。

●H型鋼可加工成T型鋼,蜂窩梁可經(jīng)組合形成各種截面形式,極大滿足工程設(shè)計(jì)與制作需求。

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(jié)構(gòu)柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中:用做鋼框架柱在承受動(dòng)力荷載的框架結(jié)構(gòu)中用做框架梁;例如:設(shè)備平臺(tái)

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(dāng)于HN型鋼;

H

2

H型鋼的主要材質(zhì)有Q235B、SM490、SS400、Q345 、Q345B等。

H型鋼主要用于工業(yè)與民用結(jié)構(gòu)中的梁、柱構(gòu)件。

◆工業(yè)構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)承重支架

◆地下工程的鋼樁及支護(hù)結(jié)構(gòu)

◆石油化工及電力等工業(yè)設(shè)備結(jié)構(gòu)

◆大跨度鋼橋構(gòu)件

◆船舶、機(jī)械制造框架結(jié)構(gòu)

◆火車、汽車、拖拉機(jī)大梁支架

◆港口傳送帶、高速擋板支架

H型鋼是一種經(jīng)濟(jì)型斷面鋼材,廣泛用于工業(yè)、建筑、橋梁、石油鉆井平臺(tái)等方面,據(jù)預(yù)測(cè)2005年我國(guó)H型鋼需求量約250萬(wàn)噸,2010年需求量500萬(wàn)噸,但目前我國(guó)H型鋼年生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸,市場(chǎng)需求量非常巨大。

1、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高

同工字鋼相比,截面模數(shù)大,在承載條件相同時(shí),可節(jié)約金屬10-15%。

2、設(shè)計(jì)風(fēng)格靈活、豐富

在梁高相同的情況下,鋼結(jié)構(gòu)的開間可比混凝土結(jié)構(gòu)的開間大50% ,從而使建筑布置更加靈活。

3、結(jié)構(gòu)自重輕

與混凝土結(jié)構(gòu)自重相比輕,結(jié)構(gòu)自重的降低,減少了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力,可使建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)處理要求低,施工簡(jiǎn)便,造價(jià)降低。

4、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高

.以熱軋H型鋼為主的鋼結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)科學(xué)合理,塑性和柔韌性好,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,適用于承受振動(dòng)和沖擊載荷大的建筑結(jié)構(gòu),抗自然災(zāi)害能力強(qiáng),特別適用于一些多地震發(fā)生帶的建筑結(jié)構(gòu)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在世界上發(fā)生7級(jí)以上毀滅性大地震災(zāi)害中,以H型鋼為主的鋼結(jié)構(gòu)建筑受害程度最小。

5、增加結(jié)構(gòu)有效使用面積

與混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)力低,外觀和表面質(zhì)量好。

7、便于機(jī)械加工

易于結(jié)構(gòu)連接和安裝,還易于拆除和再用。

8、環(huán)保

采用H型鋼可以有效保護(hù)環(huán)境,具體表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是和混凝土相比,可采用干式施工,產(chǎn)生的噪音小,粉塵少;二是由于自重減輕,基礎(chǔ)施工取土量少,對(duì)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(tài)環(huán)境的保護(hù);三是建筑結(jié)構(gòu)使用壽命到期后,結(jié)構(gòu)拆除后,產(chǎn)生的固體垃圾量小,廢鋼資源回收價(jià)值高。

9、工業(yè)化制作程度高

以熱軋H型鋼為主的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化制作程度高,便于機(jī)械制造,集約化生產(chǎn),精度高,安裝方便,質(zhì)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(yè)廠房制作工廠等。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu),創(chuàng)造和帶動(dòng)了數(shù)以百計(jì)的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)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(jié)構(gòu)的施工速度約為混凝土結(jié)構(gòu)施工速度的2-3倍,資金周轉(zhuǎn)率成倍提高,降低財(cái)務(wù)費(fèi)用,從而節(jié)省投資。以我國(guó)"第一高樓"上海浦東的"金貿(mào)大廈"為例,主體高達(dá)近400m的結(jié)構(gòu)主體僅用不到半年時(shí)間就完成了結(jié)構(gòu)封頂,而鋼混結(jié)構(gòu)則需要兩年工期。

工字型鋼不論是普通型還是輕型的,由于截面尺寸均相對(duì)較高、較窄,故對(duì)截面兩個(gè)主袖的慣性矩相差較大,因此,一般僅能直接用于在其腹板平面內(nèi)受彎的構(gòu)件或?qū)⑵浣M成格構(gòu)式受力構(gòu)件。對(duì)軸心受壓構(gòu)件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構(gòu)件均不宜采用,這就使其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。

H型鋼屬于高效經(jīng)濟(jì)裁面型材(其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等),由于截面形狀合理,它們能使鋼材更高地發(fā)揮效能,提高承載能力。不同于普通工字型的是h型鋼的翼緣進(jìn)行了加寬,且內(nèi)、外表面通常是平行的,這樣可便于用高強(qiáng)度螺栓和其他構(gòu)件連接。其尺寸構(gòu)成系列合理,型號(hào)齊全,便于設(shè)計(jì)選用。

H型鋼的翼緣都是等厚度的,有軋制截面,也有由3塊板焊接組成的組合截面。工字鋼都是軋制截面,由于生產(chǎn)工藝差,翼緣內(nèi)邊有1:10坡度。H型鋼的軋制不同于普通工字鋼僅用一套水平軋輥,由于其翼緣較寬且無(wú)斜度(或斜度很小),故須增設(shè)一組立式軋輥同時(shí)進(jìn)行輥軋,因此,其軋制工藝和設(shè)備都比普通軋機(jī)復(fù)雜。國(guó)內(nèi)可生產(chǎn)的最大軋制h型鋼高度為800mm,超過了只能是焊接組合截面。 我國(guó)熱軋H型鋼國(guó)標(biāo)(GB/T11263-1998)將H型鋼分為窄翼緣、寬翼緣和鋼樁三類,其代號(hào)分別為hz、hk和hu。窄翼緣H型鋼適用于梁或壓彎構(gòu)件,而寬翼緣h型鋼和h型鋼樁則適用于軸心受壓構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。工字鋼與H型鋼相比,等重量前提下,w、 ix、 iy都不如h型鋼。

目前國(guó)內(nèi)主要有安徽省馬鞍山市的馬鋼公司、萊蕪鋼鐵有限公司、日照鋼鐵、津西鋼鐵及長(zhǎng)治鋼鐵生產(chǎn)等。 馬鋼為我國(guó)第一家生產(chǎn)H型鋼企業(yè)。

馬鋼H型鋼廠主要設(shè)備從德馬克、西門子、美國(guó)依太姆等公司引進(jìn)。這條生產(chǎn)線以連鑄異型坯為原料,采用步進(jìn)式加熱爐,選擇了二輥式大行程開坯機(jī)、萬(wàn)能粗軋機(jī)組可逆軋制和萬(wàn)能精軋機(jī)的工藝流程。在萬(wàn)能軋機(jī)上裝有AGC輥縫自動(dòng)控制系統(tǒng)和快速換輥裝置,熱鋸采用計(jì)算機(jī)精確定位。液壓步進(jìn)式冷床,9輥輥距可調(diào)懸臂式矯直機(jī)。全廠生產(chǎn)管理采用計(jì)算機(jī)三級(jí)控制。該廠的工藝裝備和自動(dòng)化程度堪稱世界第一流。

萊鋼H型鋼廠的主要設(shè)備從日本新日鐵和東芝公司引進(jìn),設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)50萬(wàn)噸,現(xiàn)已達(dá)到年產(chǎn)80萬(wàn)噸,其工藝裝備、工藝流程、產(chǎn)品規(guī)格,與日照引進(jìn)的意大利達(dá)涅利的H生產(chǎn)線幾乎完全一樣。

2005年9月1日,質(zhì)量國(guó)家監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局授權(quán)的中國(guó)名牌戰(zhàn)略推進(jìn)委員會(huì)正式確定馬鞍山鋼鐵總公司(簡(jiǎn)稱馬鋼)熱軋H型鋼為中國(guó)名牌產(chǎn)品。

2005年9月1日,質(zhì)量國(guó)家監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局授權(quán)的中國(guó)名牌戰(zhàn)略推進(jìn)委員會(huì)正式確定山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)公司(簡(jiǎn)稱萊鋼)熱軋H型鋼為中國(guó)名牌產(chǎn)品。