大理钢构热轧H型钢批发 窄翼H型钢

在许多钢结构项目中，都涉及到钢梁开孔问题，比如吊装孔、吊挂孔、穿筋孔等等，这些都是现场便于施工的措施，或者是其他的构造要求，比如管道支架吊挂点等。而现行设计及施工规范说明应尽量避免型钢翼缘板开孔，这里在分析软件中对几种开孔情况进行简化的计算分析，比较直观的反映开孔对受力情况的影响。

因为不同项目结构形式，受力有差别，下面举一个简单算例来验证这个结论，这里直接取钢框架结构中一种常见的钢梁受力形式：两端固支梁（多为主梁）。
计算模型钢梁跨度取6M，主梁截面取H 400x200x8x12，材质为Q235B。

开孔位置分别取如下位置，尺寸为φ20圆孔。
为使截面强度利用率达到90%，经查表计算得主梁均布荷载值取70KN/m，在支座处负弯矩大，跨中处正弯矩大，弯矩大小：情况1<情况2<情况3。

根据以上条件在软件中建模加载（左图），进行网格划分（右图），网格在孔部位进行加密处理以提高此部位求解精度，后进行计算求解，
可以确认整体计算结果与理论计算基本吻合，翼缘板应力较大处出现在弯矩大的截面，也说明了H型钢翼缘板主要承受弯矩作用，下面观察三种情况的孔位处的应力分布情况：
由于模型建模加载以及计算模型的误差，所得结果数值度仅作为参考，但能一定程度上反映孔周边实际受力过程中出现的应力集中状况，观察三处孔周应力数值分布情况，可见应力集中处应力大小：情况1<情况2<情况3，与实际理论计算弯矩大小分布相吻合。

综上所述，钢梁弯矩大的截面处翼缘板开孔容易出现应力集中处应力大小超限的情况，可能导致钢梁局部塑性屈服破坏，严重的可能导致板材撕裂，这个是需要在设计及施工中应尽量避免出现的情况，如果无法避免则需要做好补强措施，局部加强截面以降低应力集中效应。

H型钢与工字钢的区别和用途说明

1、工字型钢不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限。　
2、H型钢属于经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)，由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字型的是H型钢的翼缘进行了加宽，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。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。（除了吊车梁用工字型钢）　

3、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。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。国内可生产的大轧制h型钢高度为800ｍｍ，超过了只能是焊接组合截面。

我国热轧H型钢国标（GB/T11263-1998）将H型钢分为窄翼缘、宽翼缘和钢桩三类，其代号分别为hz、hk和hu。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。工字钢与Ｈ型钢相比，等重量前提下，w、ix、 iy都不如H型钢。

4. 工字钢的边长小，高度大，只能承受单方向的力。

5. H型钢槽深，厚度大，可以承受两个方向的力。

6. 随着钢结构建筑的发展需要，只有工字钢是不行的，就是加厚工字钢，用于承重柱容易失稳。

7. 工字钢只能用于横梁，而H型钢才能用于结构的承重柱。

8.H型钢是一种断面力学性能较工字钢优良的经济型断面钢材，因其断面的形状与英文字母“H”相同而得名。热轧H型钢的翼缘比工字钢宽、侧向刚度大、抗弯能力强。同等规格下H型钢理重较工字钢轻。制造原理微信，内容不错，值得关注。

9. 工字钢翼缘是变戴面靠腹板部厚,外部薄; H型钢的翼缘是等戴面。

10. HW HM HN H是H型钢的通称,H型钢是焊制; HW HM HN是热轧。

11. HW是H型钢高度和翼缘宽度基本相等;主要用于钢筋砼框架结构柱中钢芯柱,也称劲性钢柱; 在钢结构中主要用于柱。

12. HM是H型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33~~1.75；主要在钢结构中:用做钢框架柱，在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁;例如:设备平台。

13. HN 是H型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2; 主要用于梁;工字钢的用途相当于HN型钢。

H型钢生产工艺流程         为生产出质量好、成本低的H型钢，首先需要确定一个合理的生产工艺流程。          一般小号H型钢多选用方坯，大号H型钢多选用异形坯，方坯和异形坯可用连铸坯，也可由初轧直接供给。          钢坯在经过精整和称重后，装入步进式加热炉中加热到1200～1250℃出炉。步进式炉大多数采用双绝热滑轨和轴流式烧嘴，可对不同规格钢坯提供佳的温度控制，并节约燃料。          钢坯出炉后，先用1800MPa的高压水除鳞，然后被送入开坯机轧制。开坯机一般为两辊可逆式轧机，在开坯机上需要轧制7～13道左右，然后轧件被送往热锯，热锯只负责切去头尾未成形部分。后再把轧件送入粗轧机轧制，一般轧制数道后送入精轧机，轧一道后成形。这时还要再次切去头尾，并按定货要求把轧件切成定尺长度再送往冷床冷却。由于H型钢腿厚与腰厚之比较大，若采用平放容易因腰腿冷却速度不一致，造成腰部波浪，故一般多采用立冷。现在多数都采用步进式冷床，这不仅可以减少原来用链式拖运机构造成的缺陷，而且容易控制钢材冷却速度。经过冷却后的H型钢被送入矫直机矫直。由于H型钢断面模数较大，一般都采用8辊或9辊式矫直机矫直，矫正辊间距大可达2200mm，同时还需用卧矫进行补充矫直。钢材经矫直后被送到检查台检查尺寸、外形和表面质量，并根据标准做出标志，然后按不同等级、不同长度进行分类、堆垛和打捆后送入仓库。对不合格品按再处理品进行重矫后，用冷锯切断或修磨、焊补后再重新检查。          为提高轧机作业率、减少换辊时间，大多数厂采用快速换辊系统，即在生产的同时预先把下一个品种所需轧辊组装好。在换辊时只要把全部原机架拉出，换上已装好的新机架即可。每个机架都装有一个自动电器接线，以及冷却水、稀油和干油管接头及连接杆的定位连接装置。该装置拆接方便、迅速，整个换辊时间约20min。          为对生产工艺流程进行有效控制，现代化的H型钢厂都采用计算机控制。一般是控制系统，级用于生产组织管理，采用大型计算机进行DDC控制(直接数字控制)；第二级是对生产过程的控制，即程序控制，程序控制计算机一般分两线控制，一线控制热轧作业区，一线控制精整作业区；第是对每道工序的控制，包括对加热、轧制、锯切等工序的控制，一般采用微型机进行控制。各工序微型机反应的生产信息通过中间计算机反映给各自的程序控制机，经程序控制机汇总分析后反映给控制机，控制机再根据生产标准要求发出下一步调整和控制的指令。          总之，由于计算机反应迅速，可以对产品质量信息及时进行收集处理，因此计算机控制是进行生产工艺控制的佳手段。

H型钢常见的精整缺陷 (1)矫裂。         H型钢矫裂主要出现在腰部。造成矫裂的原因：其一是矫直压力过大或重复矫次数过多；其二是被矫钢材存在表面缺陷(如裂纹、结疤)或内部缺陷(如成分偏析、夹杂)，使其局部强度降低，一经矫直即造成开裂。  (2)矫痕。         H型钢矫痕是指由于矫正圈上贴有氧化铁或其他金属异物，在矫直时这些氧化铁或异物在钢材表面形成等间距出现的凹坑。  (3)扭转。         H型钢扭转是指其断面沿某一轴线发生旋转，造成其形状歪扭。造成扭转的原因：一是精轧成品孔出口侧导卫板高度调整不当，使轧件受到导卫板一对力偶的作用而发生扭转；二是矫直机各辊轴向错位，这样也可形成力偶而使钢材发生扭转。  (4)弯曲。         H型钢弯曲主要有两种类型：一种是水平方向的弯曲，俗称镰刀弯；另一种是垂直方向的弯曲，也叫上下弯或翘弯。弯曲主要是由矫直机零度不准，各辊压力选择不当而造成的。  (5)内并外扩。         H型钢的内并外扩是指其腿部与腰部不垂直，破坏了其断面形状，通常呈上腿并下腿扩，或下腿并上腿扩状态。内并外扩是因成品孔出口导卫板调整不当造成的，以后虽经矫直，但很难矫过来，尤其是上腿并下腿扩这种情况，矫直机很难矫，因为矫直机多采用下压力矫直。   H型钢断面选择的基本原则         为便于说明H型钢(IPE梁型、IPB柱型)与普通工字钢INP在断面力学性能上的差异，我们选具有相同高度(200mm)的IPB、IPE及INP断面进行比较，这三种断面代表了轧制钢梁的历史和技术的发展过程。          在同一受力条件下，比较一下INP和IPE，尽管IPE具有低的弹性断面模数，但它的单位质量弹性断面模数WxG是优越的。在型钢横向受力时，对于弹性模数WyG，IPE更为有利。因此我们可以得到如下两个结论：      (1)在一个梁仅仅受纯弯曲应力的情况下，采用IPE断面是经济的。      (2)在一个柱子同时受到x及y两个方向的负荷作用时，则采用IPB更合理。          在上述两种情况下，具有平行腿的IPE及IPB比INP(普通工字钢)具有更大的优势。从材料力学理论出发，在选择一个仅受弯曲的梁时，应主要看它的抗弯弹性断面模数Wx，也要看其抗弯惯性矩Ix，Wx与Ix是相辅相成的。对于一个受压缩的柱，弯曲抗力与曲率半径成正比。在承受小负荷的情况下，应采用IPE；在承受中等负荷的情况下，应采用IPBL系列断面(它具有大的弹性模数)；在承受大应力与应变条件下，应采用IPB及IPBV(柱型H型钢)系列的H型钢。          经过计算，在各种许用弯矩下，H型钢(IPE)比普通工字钢(INP)平均单重轻10％，这对于起重设备和运输设备的结构设计有很大意义。

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