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工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼和H型鋼三種。
普通工字鋼、輕型工字鋼翼緣是變截面靠腹板部厚,外部薄; H型鋼：HW HM HN HEA HEB HEM 等工字鋼的翼緣是等截面
普通工字鋼、輕型工字鋼已經(jīng)形成國家標(biāo)準(zhǔn)，普通10#工字鋼相當(dāng)于國際上的I100（也比如10#槽鋼相當(dāng)于槽鋼U100）（因?yàn)楦鲊鴪?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是德國標(biāo)準(zhǔn)的工字鋼，其中HW、HN工字鋼已廣泛在我國使用和生產(chǎn)。HEA HEB HEM 在許多德國設(shè)計(jì)圖上會(huì)看到，在國內(nèi)市場(chǎng)上還很難購買到。在國內(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
HM 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 型鋼高度和翼緣寬度比例大于等于2; 主要用于梁
普通工字鋼的用途相當(dāng)于HN型鋼;
◆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。普通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*大軋制H型鋼高度為800mm，超過了只能是焊接組合截面。
工字鋼
工字鋼(4張)
截面寬度 B
腹板厚度 Tw
翼緣厚度 Tf
交接圓弧半徑 Rw
RA=RB=P/2
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；
M —— 彎矩，使截面上部受壓，下部受拉者為正，Nm；
Q —— 剪力，對(duì)鄰近截面所產(chǎn)生的力矩沿順時(shí)針方向者為正，N；
f —— 撓度，向下變位者為正，mm；
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'/l，α=a/l，β=b/l，γ=c/l
從兩方面考慮：
*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*大可用剪切強(qiáng)度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(B-b)h^2>/8]
式中: Tmax為*大剪切強(qiáng)度。把可用剪切強(qiáng)度T代進(jìn)去，可算出梁的*大承受載荷。
Q為均布載荷
I為工字鋼的截面慣矩可在型鋼表中查得(cm^4).
B為工字鋼截面的*大寬度。
b為工字鋼截面的*小寬度
h為工字鋼*小寬度截面的高度。
H為工字鋼*大寬度截面的高度
正應(yīng)力的計(jì)算：
Ysigma=M/W
M=*大彎矩=載荷乘距離
W=抗彎模量。
設(shè)Ysigma=允許的*大應(yīng)力，可得出載荷的*大值。 |
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