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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。介绍断面形状类似于大写拉丁字母H的一种经济断面型材,又叫钢梁、宽缘(边)工字钢或平行翼缘工字钢。H型钢的横断面通常包括腹板和翼缘板两部分,又称为腰部和边部。特点:H型钢的翼缘内外侧平行或接近于平行,翼缘端部呈直角,因此而得名平行翼缘工字钢。H型钢的腹板厚度比腹板同样高的普通工字钢小,翼缘宽度比腹板同样高的普通工字钢大,因此又得名宽缘工字钢。由形状所决定,H型钢的截面模数、惯性矩及相应的强度均明显优于同样单重的普通工字钢。用在不同要求的金属结构中,不论是承受弯曲力矩、压力负荷、偏心负荷都显示出它的优越性能,可较普通工字钢大大提高承载能力,节约金属10%~40%。H型钢的翼缘宽、腹板薄、规格多、使用灵活,用于各种桁架结构中可节约金属15%~20%。由于其翼缘内外侧平行,缘端呈直角,便于拼装组合成各种构件,从而可节约焊接、铆接工作量25%左右,能大大加快工程的建设速度,缩短工期。
用轧机轧制H型钢,轧件断面可得到较均匀的延伸,翼缘内外侧轧辊表面的速度差较小,可减轻产品的内应力及外形上的缺陷。适当改变轧机的水平辊和立辊的压下量,便能获得不同规格的H型钢。轧机的轧辊外形,形状简单,寿命长,轧辊的消耗可大为减少。轧机轧制H型钢的优点是: 同一尺寸系列只有腹板和翼缘的厚度尺寸是变化的,其余部位尺寸都是固定不变的。因此,同一孔型轧制的同一系列H型钢具有多种腹板和翼缘厚度尺寸规格,使H型钢规格数量大为增加,为使用者选择合适的尺寸规格带来极大的方便。在无轧机的情况下,有时为了满足生产建设的急需,也可将普通二辊式轧机加装立辊框架,组成孔型轧制H型钢。用这种方式轧制H型钢,产品尺寸精度低,翼缘同腹板之间难成直角,成本高,规格少,轧制柱材用H型钢极为困难,故使用者不多。
切割后应将切割面上的氧化皮、硫渣干净,然后转人下道工序。切割公差和质量应满足“施工规范” 规定要求。H型钢组立合格后吊入龙门式自动埋弧焊接机上进行焊接。焊接前应焊缝区域存 在的铁锈、毛刺、氧化物、油污等杂质。首先在两端加装与构件材质相同的引弧板和熄弧板,焊缝引出长度不应小于50mm。再用陶瓷电加热器将焊缝两侧100mm范围内进行预热,预热温度为80到120°C,加热过程中用红外线测温仪进行测量,防止加热温度过高,待加热至规定温度后即可进行焊接。焊接方法采用门式埋弧焊进行自动焊接。如果板厚小于40mm,则每道焊缝一次焊满,然后进行相应的翻身,如果腹板厚度大于40mm,则每道焊缝一次不要焊满,通过多次的翻身转动,来减少焊接变形。进行埋弧焊焊接时,焊脚高度应满足设计图纸要求,焊接过程中应观察焊丝的位置,及时调整,避免焊丝跑偏。焊接过程中如发生断弧,接头部位焊缝应打磨出不小于1:4的过渡坡才能继续施焊。焊接完成后,除去焊缝表面熔渣及两侧飞溅物,用气割割除引弧板和引出板,将割口 修磨平整,严禁用锤击落。
H型钢的产品规格很多,分类方法有以下几种。(1)按产品的翼缘宽度分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘H型钢。宽翼缘和中翼缘H型钢的翼缘宽度B大于或等于腹板高度H。窄翼缘H型钢的翼缘宽度B约等于腹板高度H的二分之一。(2)按产品用途分为H型钢梁、H型钢柱、H型钢桩、极厚翼缘H型钢梁。有时也将平行腿槽钢和平行翼缘丁字钢也列入H型钢的范围。一般以窄翼缘H型钢作为梁材,以宽翼缘H型钢作为柱材,据此又有梁型H型钢和柱型H型钢之称。(3)按生产方式分为焊接H型钢和轧制H型钢。(4)按尺寸规格大小分为大、中、小号H型钢。通常将腹板高度H在700mm以上的产品称为大号、300~700mm的称为中号,小于300mm的称为小号。至1990年末,世界上 的H型钢腹板高度1200mm,翼缘宽度为530mm。国际上,H型钢的产品标准分为英制系统和公制系统两大类。
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