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工字鋼也稱為鋼梁（英文名稱 Universal Beam)，是截面為工字形狀的長(zhǎng)條鋼材。工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼。是截面形狀為工字型的型鋼。

中文名 工字鋼 外文名 Universal Beam 別    稱鋼梁 解    釋 截面為工字形狀的鋼材 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 706-2008 學(xué)    科 冶金工程

工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼和寬翼緣工字鋼。按翼緣與腹板高度 比又分為寬幅、中幅、窄幅寬翼緣工字鋼。前二者生產(chǎn)的規(guī)格為10—60號(hào)，即 相應(yīng)的高度為10 cm—60 cm。在相同高度下，輕型工字鋼翼緣窄、腹板薄、重 量輕。寬翼緣工字鋼又稱H型鋼，斷面特點(diǎn)是兩腿平行，且腿內(nèi)側(cè)沒有斜度。 它屬于經(jīng)濟(jì)斷面型鋼，是在四輥萬能軋機(jī)上軋制的，所以又稱“萬能工字鋼”。普通工字鋼、輕型工字鋼已經(jīng)形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

其優(yōu)點(diǎn)是軋輥軸向力小，軸向竄動(dòng)小，不需工作斜面，孔型占用輥身長(zhǎng)度小，在輥身長(zhǎng)度一定的條件下可多配孔型。

（2）斜軋孔型系統(tǒng)。這種孔型系統(tǒng)是指工字鋼孔型的兩個(gè)開口腿不同時(shí)處于腰部的同一側(cè)，腰與水平軸線有一夾角。

要求的工字鋼時(shí)，可采用特殊軋法，充分利用不均勻變形和孔型設(shè)計(jì)的技巧。例如，當(dāng)鋼坯斷面較窄而要求軋制較寬的工字鋼時(shí)，可采用波浪式軋法；又如當(dāng)坯料較寬而要求軋制較小號(hào)工字鋼時(shí)，可采用負(fù)寬展軋制等。

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)主軸的慣性矩相差較大，故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。工字鋼廣泛地應(yīng)用于建筑或 其他金屬結(jié)構(gòu)。

普通工字鋼，輕型工字鋼，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，這就使其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。工字鋼的使用應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行選用。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用工字鋼應(yīng)依據(jù)其力學(xué)性能，化學(xué)性能，可焊性能，結(jié)構(gòu)尺寸等選擇合理的工字鋼進(jìn)行使用。

其規(guī)格以高×腿厚×腰厚表示，也可用號(hào)數(shù) 表示規(guī)格的主要尺寸。如18號(hào)工字鋼，表示高為18 cm的工字鋼。若高度相同 的工字鋼，則可在號(hào)數(shù)后面加注角碼a或b或c予以表示，如36a、36b、 36c等。它分為

普通工字鋼、輕型工字鋼已經(jīng)形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，普通10#工字鋼相當(dāng)于國(guó)際上的I100(也比如10#槽鋼相當(dāng)于槽鋼U100)(因?yàn)楦鲊?guó)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不同，造成它們的規(guī)格有細(xì)微的差別)

H型工字鋼亦叫寬翼緣工字鋼，HW HM HN 源于歐洲標(biāo)準(zhǔn),HEB是德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的工字鋼，其中HW、HN工字鋼已廣泛在我國(guó)使用和生產(chǎn)。HEA HEB HEM 在許多德國(guó)設(shè)計(jì)圖上會(huì)看到，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還很難購買到。在國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程中，如果量少則可以使用等規(guī)格的鋼板進(jìn)行焊接拼接而成。而量大的話，通常考慮使用力學(xué)性能與之相當(dāng)?shù)腍W 、HN型鋼代替。

HW 工字鋼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

◆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)主軸的慣性矩相差較大，故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。

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，這就使其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。工字鋼的使用應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行選用。

折疊尺寸設(shè)計(jì)

H型鋼屬于高效經(jīng)濟(jì)裁面型鋼材(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，提高承裁能力。不同于普通工字鋼的是H型鋼的翼緣進(jìn)行了加寬，而且內(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)成合理，型號(hào)齊全，便于設(shè)計(jì)選用。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選用工字鋼應(yīng)依據(jù)其力學(xué)性能，化學(xué)性能，可焊性能，結(jié)構(gòu)尺寸等選擇合理的工字鋼進(jìn)行使用。

折疊焊接工藝

則適用于軸心受壓構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。普通工字鋼、輕型工字鋼與HW、HN型鋼相比，等重量前提下，w、 ix、 iy都不如H型鋼

普通工字鋼和輕型工字鋼的翼緣由根部向邊上逐漸變薄的，有一定的角度，普通工字鋼和輕型工字鋼的型號(hào)是用其腰高厘米數(shù)的阿拉伯?dāng)?shù)字來表示，腹板、翼緣厚度和翼緣寬度不同其規(guī)格以腰高( h)×腿寬(b)×腰厚(d)的毫數(shù)表示，如"普工160×88×6"，即表示腰高為160毫米，腿寬為88毫米，腰厚為6毫米的普通工字鋼。/"輕工160×81×5"，即表示腰高為160毫米，腿寬為81毫米，腰厚為5毫米的輕型工字鋼。普通工字鋼的規(guī)格也可用型號(hào)表示，型號(hào)表示腰高的厘米數(shù)，如普工16#。腰高相同的工字鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚，需在型號(hào)右邊加a b c 予以區(qū)別，如普工32#a、32#b、32#c等。熱軋普通工字鋼

工字鋼

工字鋼

截面寬度 B

腹板厚度 Tw

Mc=Mmax=Pl/4

fc=fmax=Pl^3/48EI

θA=θB=Pl^2/16EI

符號(hào)意義及單位

P -- 集中載荷，N;

q -- 均布載荷，N;

R -- 支座反力，作用方向向上者為正，N;

θ -- 轉(zhuǎn)角，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)者為正，°;

E -- 彈性模量，Gpa;

I -- 截面的軸慣性矩，m^4;

ξ=x/l，ζ=x&＃39;/l，α=a/l，β=b/l，γ=c/l

從兩方面考慮:

第一，從梁的剪切應(yīng)力考慮

第二，從彎曲正應(yīng)力考慮。

從型鋼表中可以查到它的可用剪切強(qiáng)度T

TT代進(jìn)去，可算出梁的承受載荷。

B為工字鋼截面的寬度。

H為工字鋼寬度截面的高度

正應(yīng)力的計(jì)算:

設(shè)Ysigma=允許的應(yīng)力，可得出載荷的值。

普通工字鋼規(guī)格表

W= 0.00785 ×[hd+2t ( b – d ) +0.615 ( R 2 – r 2 ) ]

h= 高

R= 內(nèi)弧半徑

r= 端弧半徑

求 250 mm × 118mm × 10mm 的工字鋼每 m 重量。從金屬材料手冊(cè)中查出該工字鋼 t 為 13 ， R 為 10 ， r 為 5 ，則每 m 重量 = 0.00785 ×[250 ×10+2 ×13 × ( 118 –10 ) +0.615 × ( 10 2 –5 2 ) ]= 41.91kg

68

4.5

11.261

12#

120

74

5

13.987

14#

140

80

5.5

20.513

18#

180

94

6.5

24.143

20#a

200

100

31.069

22#a

220

110

7.5

33.07

22#b

220

8

38.105

25#b

250

118

10

42.03

28#a

280

10.5

47.888

30#a

300

126

9

48.084

30#b

52.794

32#a

320

130

9.5

52.717

32#b

320

132

11.5

360

136

10

60.037

36#b

360

138

12

142

10.5

67.598

40#b

400

144

12.5

73.878

40#c

400

150

11.5

80.42

45#b

450

152

13.5

87.485

56#a

560

166

12.5

106.316

56#b

560

168

14.5

170

16.5

123.9

63#a

630

176

13

121.407

17

141.189

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