H型钢

2017年08月07日

中文名称:H型钢

英文名称:H-shaped steel

定义:断面形状为H型的型钢。

应用学科:材料科学技术(一级学科);金属材料(二级学科);钢铁材料(三级学科);钢铁材料品种(四级学科)

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

 

H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布,因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应用。

 

分类

  H型钢分为

  宽翼缘H型钢(HW)

  中翼缘H型钢(HM)

  窄翼缘H型钢(HN)

  薄壁H型钢(HT)

  H型钢桩(HU)

表示方法

  高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2,如H型钢Q235、SS400 200×200×8×12表示为高200mm宽200mm腹板厚度8mm,翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢,其牌号为Q235或SS400。 热轧H型钢的表示方法。

  H型钢分为宽翼缘H型钢(HW)、窄翼缘H型钢(HN)和H型钢桩(HU)三类。其表示方法为:高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2,如H型钢Q235B、SS400 200×200×8×12表示为高200mm宽200mm腹板厚度8mm,翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢,其牌号为Q235B或SS400。

热轧H型钢的优点

  H型钢是一种新型经济建筑用钢。

  H型钢截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小,与普通工字钢比较,具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点,可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行,腿端是直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%。常用于要求承截能力大,截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等),以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。

  H-型钢是由工字型钢优化发展而成的一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材,尤其断面与英文字母“H”相同而得名。其特点如下:

  → 翼缘宽,侧向刚度大。抗弯能力强。

  → 翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。

  → 与焊摄工字钢相比,成本低,精度高,残余应力小,无需昂贵的焊接材料和焊缝检测,节约钢结构制作成本30%左右。

  → 相同截面负荷下.热轧H钢结构比传统钢结构重量减轻15%-20%。

  → 与砼结构相比,热轧H钢结构可增大6%的使用面积,而结构自重减轻20%一30%,减少结构设计内力。

  → H型钢可加工成T型钢,蜂窝梁可经组合形成各种截面形式,极大满足工程设计与制作需求。

  H型钢主要用于工程,厂房设备,机械设备,桥梁,高速公路,民房等;机械性能和物理性能好,牢固,节约能源和环保的效果。H型钢是一种经济型断面钢材,广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等方面,据预测2005年我国H型钢需求量约250万吨,2010年需求量500万吨,但目前我国H型钢年生产能力为120万吨,市场需求量非常巨大。

H型钢的特点

1.结构强度高

  同工字钢相比,截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10-15%。

2.设计风格灵活、丰富

  在梁高度相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50% ,从而使建筑布置更加灵活。

3.结构自重轻

  与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低,减少了结构设计内力,可使建筑结构基础处理要求低,施工简便,造价降低。

4.结构稳定性高

  .以热轧H型钢为主的钢结构,其结构科学合理,塑性和柔韧性好,结构稳定性高,适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构,抗自然灾害能力强,特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。据统计,在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中,以H型钢为主的钢结构建筑受害程度最小。

5.增加结构有效使用面积

  与混凝土结构相比,钢结构柱截面面积小,从而可增加建筑有效使用面积,视建筑不同形式,能增加有效使用面积4-6%。

6.省工省料

  与焊接H型钢相比,能明显地省工省料,减少原材料、能源和人工的消耗,残余应力低,外观和表面质量好。

7.便于机械加工

  易于结构连接和安装,还易于拆除和再用。

8.环保

  采用H型钢可以有效保护环境,具体表现在三个方面:一是和混凝土相比,可采用干式施工,产生的噪音小,粉尘少;二是由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地资源破坏小,此外大量减少混凝土用量,减少开山挖石量,有利于生态环境的保护;三是建筑结构使用寿命到期后,结构拆除后,产生的固体垃圾量小,废钢资源回收价值高。

9.工业化制作程度高

  以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度高,便于机械制造,集约化生产,精度高,安装方便,质量易于保证,可以建成真正的房屋制作工厂、桥梁制作工厂、工业厂房制作工厂等。发展钢结构,创造和带动了数以百计的新兴产业发展。

10.工程施工速度快

  占地面积小,且适合于全天候施工,受气候条件影响小。用热轧H型钢制作的钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的2-3倍,资金周转率成倍提高,降低财务费用,从而节省投资。以我国“第一高楼”上海浦东的“金茂大厦”为例,主体高达近400m的结构主体仅用不到半年时间就完成了结构封顶,而钢混结构则需要两年工期。

国内H型钢厂商

  目前国内主要有安徽省马鞍山市的马钢公司、莱芜钢铁有限公司、日照钢铁、津西钢铁及长治钢铁生产等。 马钢为我国第一家生产H型钢企业。

  2005年9月1日,质量国家监督检验检疫总局授权的中国名牌战略推进委员会正式确定马鞍山钢铁总公司(简称马钢)热轧H型钢为中国名牌产品。

  2005年9月1日,质量国家监督检验检疫总局授权的中国名牌战略推进委员会正式确定山东莱芜钢铁集团公司(简称莱钢)热轧H型钢为中国名牌产品。

工字钢 HW HM HN H型钢的区别

  工字钢翼缘是变截面靠腹板部厚,外部薄; H型钢的翼缘是等截面

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

  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

  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

  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;

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  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。

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  h型钢属于高效经济裁面型材(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,提高承载能力。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。其尺寸构成系列合理,型号齐全,便于设计选用。

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  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。国内可生产的最大轧制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

焊接H型钢 高频焊接H型钢和热轧H型钢区别

  H型钢有热轧成型及焊接组合成型两种生产方式。焊接H型钢是将厚度合适的带钢裁成合适的宽度,在连续式焊接机组上将边部和腰部焊接在一起。焊接H型钢有金属消耗大、生产的经济效益低、不易保证产品性能均匀等缺点。因此,H型钢生产以轧制方式为主。H型钢和普通工字钢在轧制上的主要区别是,后者可以在两辊孔型中轧制,前者需要在万能孔型中轧制。采用近终形连铸异型坯、通过四辊万能轧制工艺生产的热轧H型钢具有优质、高效、低耗、低成本等显著特点,在提高钢铁材料质量、提升使用经济效益方面具备巨大的优越性。 高频焊接H型钢: 将分流器端片(T型材、H59-1黄铜)两件与电阻片(厚1.5、宽20、长45,锰铜板)5片;以高频加热的方式;用铜磷专用焊料焊接;要求:钎焊过程≤1min,重点解决:定位和焊接问题(以往钎焊过程采用气焊方法)。主要技术经济指标:焊后产品表面无氧化,焊接质量高于气焊;端片与电阻片焊接可靠,焊接无熔化及变形;保证分流器的电阻性能;生产效率提高两倍. 高频焊接轻型H型钢的技术特点是:(1)焊接速度快,可达到18-45m/分;(2)热影响小,容易控制H型钢变形;(3)可焊接不同材质组合的H型钢;(4)可实现微张力生产,减少焊接应力。技术水平:(1)截面尺寸精度高;(2)截面性能优良;(3)截面尺寸可按用户要求定制的特点。 规格、材质一致时热轧H型钢完全可代替焊接H型钢,并且前者比后者质量有保证。一般情况下,在结构设计时,对多高层建筑宜采用热轧H型钢,对门式刚架结构的轻钢厂房,选用焊接变截面H型钢其用钢量指标更好一些,但工程造价并不能节省多少,其原因在于热轧H型钢的加工量要小、工期稍短,如果计算其综合经济效益(包括工程投入使用后),在工期起决定性作用的情况下。

                                   

来源:上海棠升实业有限公司
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