H型钢与工字钢的区别
1、工字型钢主要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,提高承裁能力。不同于普通工字型的是H型钢的翼绣进行了加宽,且内、外表面通常是平行的,这样可便于用高强度螺桂和其他构件连接。其尺寸构成合理系列,型号齐全,便于设计选用。H型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊,由于其翼绦较宽且无斜度(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。
总之H型钢是工字钢的换代产品,所以两者在实际应用中选择使用的标准是:尽量不用工字钢。
热轧和冷轧的区别
1、冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲,从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力;而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。
2、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同,所以截面上的分布也有很大差异。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的,而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型 。
3、热轧型钢的自由扭转刚度比冷轧型钢高,所以热轧型钢的抗扭性能要优于冷轧型钢。
拓展
热轧优点
热轧的优点是可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒,并消除显微组织的缺陷,从而使钢材组织密实,力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上,从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体;浇注时形成的气泡、裂纹和疏松,也可在高温和压力作用下被焊合。
热轧缺点
一是经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,出现分层(夹层)现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍,比荷载引起的应变大得多。
二是不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。
冷轧是指在常温下,经过冷拉、冷弯、冷拔等冷加工把钢板或钢带加工成各种型式的钢材。
冷轧优点
优点是成型速度快、产量高,且不损伤涂层,可以做成多种多样的截面形式,以适应使用条件的需要;冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形,从而提高了钢材的屈服点。
冷轧缺点
缺点一是虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩,但截面内仍然存在残余应力,对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响。
二是冷轧型钢样式一般为开口截面,使得截面的自由扭转刚度较低。在受弯时容易出现扭转,受压时容易出现弯扭屈曲,抗扭性能较差。
三是冷轧成型钢壁厚较小,在板件衔接的转角处又没有加厚,承受局部性的集中荷载的能力弱。
知识点
1、焊接是钢结构最主要的连接方式,有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。
常用的焊接方法有手工焊、自动(或半自动)埋弧焊。手工焊焊条型号应与主体金属强度相适应。施焊过程中可能产生裂纹、气孔、烧穿、弧坑等缺陷。为保证焊缝质量,应根据焊缝等级按各自不同的检验标准进行质量检查。
2、焊缝
为保证焊缝质量和便于施焊,对接焊缝要求按焊件厚度采用不同形式的坡口,坡口形式有I形、单边V形、V形、U形、K形、X形等。对于没有采用引弧板的焊缝,计算时焊缝长度要考虑起落弧的影响。对接焊缝截面上的应力分布与母材相同,强度计算公式也相同,轴力作用下一般采用直缝,强度不足时可采用斜焊缝,当倾斜角度θ≤56°时,可不进行焊缝强度计算,在弯矩、剪力共同作用下的计算公式也可采用材料力学公式。
3、角焊缝受力复杂,按受力不同分为侧焊缝和端焊缝
为保证焊接质量,规范对焊脚尺寸hf及焊缝计算长度lw等都作了构造规定。角焊缝计算以最小焊缝截面为计算截面,且不论抗拉、抗压及抗剪均采用同一强度设计值£fw。对角焊缝在轴心力、弯矩、扭矩、剪力及几个力共同作用下的受力进行了分析并推导出不同情况下的计算公式,应熟练掌握。
4、焊接
施焊时,由于不均匀的温度场,使杆件产生焊接变形和焊接应力,这对结构在常温、静载作用下的承载力没有影响,但增大了结构的变形,降低了结构的刚度、疲劳强度以及稳定承载力。从设计和施工方面应采取不同措施减小或消除残余应力和残余变形,如设计上尽量使焊缝对称布置;施焊时应采用合理的施焊次序等。
5、螺栓排列
普通螺栓排列时,规范根据受力、构造和施工三方面的要求规定了容许距离,针对螺栓几种可能的排列形式,提出了不同的防止措施,在确定单个螺栓承载力设计值的基础上,分析了螺栓群在不同荷载作用下的受力和计算方法。
6、高强度螺栓
高强度螺栓是通过特制扳手拧紧螺帽,使螺杆产生很大的预拉力,将板件压紧。在外力作用下,板件间产生很大的摩擦力。摩擦型高强螺栓就是依靠摩擦力传递剪力的。当剪力等于摩擦力时,连接应定达到极限状态。掌握其受力性能,传力方式及各种计算方法,并与普通螺栓加以对照理解分析。