鋼結(jié)構(gòu)幾種型鋼特性分析
鋼結(jié)構(gòu)幾種型鋼特性分析
鋼結(jié)構(gòu)幾種型鋼特性分析
一、樓承板
又稱鋼承板、建筑壓型鋼板，采用鍍鋅鋼板經(jīng)輥壓冷彎成型，其截面成V型、U型、梯形或類似這幾種形狀的波形，主要用作永久性模板，也可被選為其他用途。
在使用階段樓承板作為混凝土樓板的受拉鋼筋，也提高了樓板的剛度，節(jié)省了鋼筋和混凝土的用量。
壓型板表面壓紋使樓承板與混凝土之間產(chǎn)生最大的結(jié)合力，使二者形成整體，配以加勁肋，使樓承板系統(tǒng)具有高強(qiáng)承載力。
壓型鋼板組合板(樓承板,鋼承板)是一種十分合理的結(jié)構(gòu)形式，它能夠按其各組成部件所處的位置和特點(diǎn)，充分發(fā)揮鋼材抗拉和混凝土抗壓性能好的優(yōu)點(diǎn)，并具有良好的抗震性能、施工性能。這種結(jié)構(gòu)目前被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外多高層建筑中。
樓承板和普通鋼筋混凝土樓板對比
1. 樓承板可作為現(xiàn)澆混凝土的永久模版，省掉了施工中安裝和拆除模板的工序；
2. 樓承板安裝好之后可以作為施工平臺(tái)使用，同時(shí)由于不必使用臨時(shí)支撐，也不影響下一層施工平面的工作；
3. 樓承板可作為樓板的底筋使用，減少了安裝板筋的工作量；
4. 根據(jù)壓型板剛才的不同界面形狀，最多可以減少30%的樓板混凝土用量，減少樓板自重又可以相應(yīng)的減少梁、柱和基礎(chǔ)的尺寸，提高了結(jié)構(gòu)的整體性能；
二、工型鋼
稱鋼梁，是截面為工字形的長條鋼材。其規(guī)格以腰高（h）*腿寬（b）*腰厚（d）的毫米數(shù)表示，如“工160*88*6”，即表示腰高160毫米，腿寬88毫米，腰厚6毫米的工型鋼。工字鋼分普通工字鋼、輕型工字鋼和H型鋼三種。
普通工型鋼和輕型工型鋼的翼緣由根部向邊上逐漸變薄的，有一定角度。由于它們截面尺寸相對較高、較窄，故對截面兩個(gè)主袖的慣性矩相差較大，因此，一般僅用于在腹板平面內(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)件均不采用，這是其在應(yīng)用范圍上有著很大的局限。
工字鋼廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、車輛、支架、機(jī)械等。
三、C型鋼
都是經(jīng)熱卷板冷彎加工，由C型鋼成型機(jī)自動(dòng)加工而成的。
壁薄自重輕，截面性能優(yōu)良，強(qiáng)度高，與傳統(tǒng)槽鋼相比，同等強(qiáng)度可節(jié)約材料30%。
C型鋼檁條按高度不同分為80、100、120、140、160五種規(guī)格，長度可以根據(jù)工程設(shè)計(jì)而確定，但考慮到運(yùn)輸和安裝等條件，全長一般不超過12米。
C型鋼廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑的檁條，墻梁，也可自行組合成輕量型屋架、托架等建筑構(gòu)件。此外，還可用于機(jī)械輕工制造中的柱、梁和臂等。
四、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。H型鋼分為、寬翼緣型鋼（HW）、中翼緣H型鋼(HM)、窄翼緣H型鋼（HN）、薄壁H鋼（HT）、H型鋼（HU）。
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%。常用于承載能力大、截面穩(wěn)定性好的大型建筑中的支架、基礎(chǔ)樁等。
H型鋼的優(yōu)點(diǎn)
（1）翼緣寬，側(cè)向剛度大。抗彎能力強(qiáng)。
（2）翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡便。
（3）與焊攝工字鋼相比，成本低，精度高，殘余應(yīng)力小，無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測，節(jié)約鋼結(jié)構(gòu)制作成本30%左右。
（4）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%。
（5）與砼（tong）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。
（6）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。
五、工字鋼 HW HM HN H型鋼的區(qū)別
工字鋼翼緣是變截面靠腹板部厚,外部薄； H型鋼的翼緣是等截面，HW、HM、HN、H是H型鋼的通稱,H型鋼是焊制； HW HM HN是熱軋，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；工字鋼的用用途相當(dāng)于HN型鋼;
1、工字型鋼不論是普通型還是輕型的，由于截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個(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。
2、 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，提高承裁能力。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)度螺桂和其他構(gòu)件連接。其尺寸構(gòu)成合理系列，型號(hào)齊全，便于設(shè)計(jì)選用。
3、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。
六、方管
方管是一種空心方形的截面輕型薄壁鋼管，也稱為鋼制冷彎型材。它是以Q235熱軋或冷軋帶鋼或卷板為母材經(jīng)冷彎曲加工成型后再經(jīng)高頻焊接制成的方形截面形狀尺寸的型鋼。熱軋?zhí)睾癖诜焦艹诤裨龊裢馇闆r,其角部尺寸和邊部平直度均達(dá)到甚至超過電阻焊冷成型方管的水平。綜合力學(xué)性能好，焊接性，冷，熱加工性能和耐腐蝕性能均好，具有良好的低溫韌性。
方管的性能
1.塑性 塑性是指金屬材料在載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。
2.硬度 硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。目前生產(chǎn)中測定硬度方法最常用的是壓入硬度法，它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面，根據(jù)被壓入程度來測定其硬度值。
常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等方法。
3.疲勞 前面所討論的強(qiáng)度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指針。實(shí)際上，許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的，在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。
4.沖擊韌性 以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱為沖擊載荷，金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。
5.強(qiáng)度 強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式，所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系，使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指針。
方管的用途有建筑，機(jī)械制造，鋼鐵建設(shè)等項(xiàng)目， 造船，太陽能發(fā)電支架，鋼結(jié)構(gòu)工程，電力工程，電廠，農(nóng)業(yè)和化學(xué)機(jī)械，玻璃幕墻，汽車底盤，機(jī)場,鍋爐建造，高速路欄桿，房屋建筑，壓力容器，石油儲(chǔ)罐，橋梁，電站設(shè)備，起重運(yùn)輸機(jī)械及其他較高載荷的焊接結(jié)構(gòu)件等。
六、圓管
兩端開口并具有中空同心圓斷面，其長度與周邊之比較大的鋼材。圓管的規(guī)格用外形尺寸(如外徑或邊長)和內(nèi)徑及壁厚表示，其尺寸范圍很廣，從直徑很小的毛細(xì)管到直徑達(dá)數(shù)米的大圓鋼管。
圓管可用于管道、熱工設(shè)備、機(jī)械工業(yè)、石油地質(zhì)鉆探、容器、化學(xué)工業(yè)和特殊用途。常用結(jié)構(gòu)圓鋼根據(jù)規(guī)格大小用途不同，小的用于裝飾構(gòu)件、拼裝屋架、支撐構(gòu)件、網(wǎng)架及管桁架等，大的可用于重鋼廠房鋼管混凝土鋼柱、大型體育場管桁架等；圓鋼另一主要用途是工藝管道，但一般有特殊的材質(zhì)和防腐要求。
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