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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。

即 相應的高度為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，斷面特點是兩腿平行，且腿內(nèi)側沒有斜度。 它屬于經(jīng)濟斷面型鋼，是在四輥萬能軋機上軋制的，所以又稱“萬能工字鋼”。普通工字鋼、輕型工字鋼已經(jīng)形成國家標準。

工字鋼的規(guī)格是用腰寬的厘米值來表示的，如10號工字鋼，其腰寬為10cm。工字鋼的種類有熱軋普通工字鋼、輕型工字鋼和寬平行腿工字鋼（H型鋼）。我國熱軋普通工字鋼的腰寬為100～630mm，表示為No.10～No.63，腿內(nèi)側壁斜度為1：6。軋制工字鋼的孔型系統(tǒng)有直軋孔型系統(tǒng)、斜軋孔型系統(tǒng)和混合孔型系統(tǒng)。此外，工字鋼還可以采用特殊軋法。

（1）直軋孔型系統(tǒng)。直軋孔型系統(tǒng)是指工字鋼孔型的兩個開口腿同時處于軋輥軸線的同一側，腰與軋輥軸線平行的孔型系統(tǒng)。

其優(yōu)點是軋輥軸向力小，軸向竄動小，不需工作斜面，孔型占用輥身長度小，在輥身長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開口腿不同時處于腰部的同一側，腰與水平軸線有一夾角。

（3）混合孔型系統(tǒng)。根據(jù)軋機和產(chǎn)品的特點，為充分發(fā)揮各自系統(tǒng)的優(yōu)點，克服缺點，往往采用混合孔就使其在應用范圍上有著很大的局限。工字鋼廣泛地應用于建筑或 其他金屬結構。

普通工字鋼，輕型工字鋼，由于截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主袖的慣性矩相差較大，這就使其在應用范圍上有著很大的局限。工字鋼的使用應依據(jù)設計圖紙的要求進行選用。

在結構設計中選用工字鋼應依據(jù)其力學性能，化學性能，可焊性能，結構尺寸等選擇合理的工字鋼進行使用。

其規(guī)格以高×腿厚×腰厚表示，也可用號數(shù) 表示規(guī)格的主要尺寸。如18號工字鋼，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，即 相應的高度為10 cm—60 cm。

工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼、低合金輕型工字鋼三種。們的規(guī)格有細微的差別)

H型工字鋼亦叫寬翼緣工字鋼，HW HM HN 源于歐洲標準,HEB是德國標準的工字鋼，其中HW、HN工字鋼已廣泛在我國使用和生產(chǎn)。HEA HEB HEM 在許多德國設計圖上會看到，在國內(nèi)市場上還很難購買到。在國內(nèi)鋼結構工程中，如果量少則可以使用等規(guī)格的鋼板進行焊接拼接而成。而量大的話，通常考慮使用力學性能與之相當?shù)腍W 、HN型鋼代替。

HW 工字鋼主要用于鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結構中主要用于柱

HM 型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~~1.75 主要在鋼結構中用做鋼框架柱在承受動力荷載的框架結構中用做框架梁;例如:設備平臺

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較高、較窄，故對截面兩個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)受彎的構件或?qū)⑵浣M成格構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構件均不宜采用，這就使其在應用范圍上有著很大的局限。

合理，型號齊全，便于設計選用。

折疊適用范圍

普通工字鋼，輕型工字鋼，由于截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主袖的慣性矩相差較大，這就使其在應用范圍上有著很大的局限。工字鋼的使用應依據(jù)設計圖紙的要求進行選用。

折疊尺寸設計

H型鋼屬于高效經(jīng)濟裁面型鋼材(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，這樣可便于用高強度螺栓和其他構件連接。其尺寸構成合理，型號齊全，便于設計選用。

在結構設計中選用工字鋼應依據(jù)其力學性能，化學性能，可焊性能，結構尺寸等選擇合理的工字鋼進行使用。

折疊焊接工藝

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)，故須增設一組立式軋輥同時進行輥軋，因此，其軋制工藝和設備都比普通軋機復雜。國內(nèi)可生產(chǎn)的軋制H型鋼高度為800mm，超過了只能是焊接組合截面。

窄翼緣h型鋼適用于梁或壓彎構件，而寬翼緣h型鋼和h型鋼樁則適用于軸心受壓構件或壓彎構件。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是用其腰高厘米數(shù)的阿拉伯數(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

工字鋼

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

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，對鄰近截面所產(chǎn)生的力矩沿順時針方向者為正，N;

f -- 撓度，向下變位者為正，mm;

θ -- 轉(zhuǎn)角，順時針方向旋轉(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可用剪切強度T

Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(b-b)h^2>/8]

式中: Tmax為剪切強度。把可用剪切強度T代進去，可算出梁的承受載荷。

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為工字鋼截面的寬度。

b為工字鋼截面的最小寬度

h為工字鋼最小寬度截面的高度。

H為工字鋼寬度截面的高度

正應力的計算:

Ysigma=M/W

M=彎矩=載荷乘距離

W=抗彎模量。

設Ysigma=允許的應力，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

b= 腿長

d= 腰厚

t= 平均腿厚

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

規(guī)格

高度

腿寬

腰厚

理重

10#

100

68

4.5

11.261

12#

120

160

88

6

20.513

18#

180

94

6.5

24.143

20#a

200

100

7

27.929

20#b

200

102

9

31.069

22#a

220

250

116

8

38.105

280

122

8.5

43.492

28#b

280

124

10.5

47.888

300

128

11

52.794

32#a

320

130

9.5

52.717

32#b

320

134

13.5

62.765

36#a

360

136

10

60.037

36#b

360

360

140

14

71.341

40#a

400

142

10.5

67.598

40#b

400

400

146

14.5

80.158

45#a

450

150

11.5

80.42

45#b

450

154

15.5

94.55

56#a

560

166

12.5

106.316

56#b

560

123.9

63#a

630

176

13

121.407

17

141.189

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