工字钢也称为钢梁(英文名称 universal beam)，是截面为工字形状的长条钢材。工字型钢分热轧工字钢和轻型工字钢。是截面形状为工字型的型钢。
适用范围
普通工字钢，轻型工字钢，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，这就使其在应用范围上有着很大的局限。工字钢的使用应依据设计图纸的要求进行选用。
普通工字钢规格
规格
高度
腿宽
腰厚
理重
10#
100
68
4.5
11.261
12#
120
74
5
13.987
14#
140
80
5.5
16.89
16#
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
110
7.5
33.07
22#b
220
112
9.5
36.524
25#a
250
116
8
38.105
25#b
250
118
10
42.03
28#a
280
122
8.5
43.492
28#b
280
124
10.5
47.888
30#a
300
126
9
48.084
30#b
300
128
11
52.794
32#a
320
130
9.5
52.717
32#b
320
132
11.5
57.741
32#c
320
134
13.5
62.765
36#a
360
136
10
60.037
36#b
360
138
12
65.689
36#c
360
140
14
71.341
40#a
400
142
10.5
67.598
40#b
400
144
12.5
73.878
40#c
400
146
14.5
80.158
45#a
450
150
11.5
80.42
45#b
450
152
13.5
87.485
45#c
450
154
15.5
94.55
56#a
560
166
12.5
106.316
56#b
560
168
14.5
115.108
56#c
560
170
16.5
123.9
63#a
630
176
13
121.407
63#b
630
178
15
131.298
63#c
630
180
17
141.189
工字钢首要分为平常工字钢、轻型工字钢和h型钢三种.
平常工字钢、轻型工字钢翼缘是变截面靠腹板部厚,外面薄; h型钢:hw hm hn hea heb hem 等工字钢的翼缘是等截面
平常工字钢、轻型工字钢已然变成国家尺度,平常10#工字钢相应于国外上的i100(也譬如10#槽钢相应于槽钢u100)(鉴于列国推广的尺度不同,变成它们的规格有轻微的不同)
h型工字钢亦叫宽翼缘工字钢,hw hm hn 源于西方尺度,heb是德国尺度的工字钢,此中hw、hn工字钢已宽泛在我国利用和出产.hea heb hem 在很多德国设计图上会看到,在海内商场上还很难采办到.在海内钢结构工程中,假如量少则不妨利用等规格的钢板实行焊接拼接而成.而量大的话,常常斟酌利用力学功能以及之十分的hw 、hn型钢替换.
hw 工字钢首要用于钢筋砼框架结构柱中钢芯柱,也称劲性钢柱;在钢结构中首要用于柱
hm 型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33~~1.75 首要在钢结构中用干吗钢框架柱在经受能源荷载的框架结构中用干吗框架梁;例如:设置平台
hn 型钢高度和翼缘宽度比例大于相等2; 首要用于梁
平常工字钢的用场相应于hn型钢;
◆工字型钢非论是平常型仍是轻型的,鉴于截面尺寸均相应较高、较窄,故对截面两者主轴的惯性矩相差较大,故仅能直接用于在其腹板平面内受弯的零件或将其组成格构式受力零件.对轴心受压零件或在垂直于腹板平面又有蜿蜒的零件均失宜采取,这就使其在运用界线上有着很大的限定.
◆h型钢属于高效经济裁面型材(其它又有冷弯薄壁型钢、压型钢板等),鉴于截面式样适宜,它们能使钢材更高峰施展效能,抬高承载才华.不同于平常工字型的是h型钢的翼缘实行了加宽,且内、外口头常常是平行的,这么可便于用高强度螺栓和其它零件结合.其尺寸组成系列适宜,型号齐全,便于设计选用.
适合界线
平常工字钢,轻型工字钢,鉴于截面尺寸均相应较高、较窄,故对截面两者主袖的惯性矩相差较大,这就使其在运用界线上有着很大的限定.工字钢的利用应根据设计图纸的条件实行选用.
尺寸设计
h型钢属于高效经济裁面型钢材(其它又有冷弯薄壁型钢、压型钢板等),鉴于截面式样适宜,它们能使钢材更高峰施展效能,抬高承裁才华.不同于平常工字钢的是h型钢的翼缘实行了加宽,并且内、外口头常常是平行的,这么可便于用高强度螺栓和其它零件结合.其尺寸组成适宜,型号齐全,便于设计选用.
在结构设计当选用工字钢应根据其力学功能,化学功能,可焊功能,结构尺寸等采用适宜的工字钢实行利用.
焊接工艺
h型钢的翼缘都是等厚度的,有轧制截面,也有由3块板焊接组成的组合截面.平常工字钢都是轧制截面,鉴于出产工艺差,翼缘内边有1:10坡度.h型钢的轧制不同于平常工字钢仅用一套水平轧辊,鉴于其翼缘较宽且无斜度(或斜度太小),故须增设一组立式轧辊同时实行辊轧,所以,其轧制工艺和设置都比平常轧机繁复.海内可出产的大轧制h型钢高度为800mm,抢先了只能是焊接组合截面.
窄翼缘h型钢适合于梁或压弯零件,而宽翼缘h型钢和h型钢桩则适合于轴心受压零件或压弯零件.平常工字钢、轻型工字钢以及hw、hn型钢比拟,等分量条件下,w、 ix、 iy都毋宁h型钢
2标记纪录
平常工字钢和轻型工字钢的翼缘故根部向边上渐渐变薄的,有必需的角度,平常工字钢和轻型工字钢的型号是用其腰高厘米数的阿拉伯数字来表白,腹板、翼缘厚度和翼缘宽度不同其规格以腰高( h)×腿宽(b)×腰厚(d)的毫数表白,如'普工160×88×6',就可以表白腰高为160毫米,腿宽为88毫米,腰厚为6毫米的平常工字钢./'轻工160×81×5',就可以表白腰高为160毫米,腿宽为81毫米,腰厚为5毫米的轻型工字钢.平常工字钢的规格也可用型号表白,型号表白腰高的厘米数,如普工16#.腰高不异的工字钢,如有几种不同的腿宽和腰厚,需在型号右侧加a b c 予以不同,如普工32#a、32#b、32#c等.热轧平常工字钢的规格为10-63#.经供需两边合同提供的热轧平常工字钢规格为12-55#.
3盘算推算公式
截面高度 h
工字钢(4张)
截面宽度 b
腹板厚度 tw
翼缘厚度 tf
交代圆弧半径 rw
ra=rb=p/2
mc=mmax=pl/4
fc=fmax=pl^3/48ei
θa=θb=pl^2/16ei
标记意思及单元
p -- 集结载荷,n;
q -- 均布匹载荷,n;
r -- 支座反力,用处方位向上者为正,n;
m -- 弯矩,使截面上部受压,下部受拉者为正,nm;
q -- 剪力,对相近截面所发生的力矩沿顺时针方位者为正,n;
f -- 挠度,向下变位者为正,mm;
θ -- 转角,顺时针方位回旋者为正,°;
e -- 弹性模量,gpa;
i -- 截面的轴惯性矩,m^4;
ξ=x/l,ζ=x'/l,α=a/l,β=b/l,γ=c/l
从两方面斟酌:
,从梁的剪切应力斟酌
第二,从蜿蜒正应力斟酌.
从型钢表中不妨查到它的大可用剪切强度t
tmax=q/ib[bh^2/8-<(b-b)h^2>/8]
式中: tmax为大剪切强度.把可用剪切强度t代进路,可算出梁的大经受载荷.
q为均布匹载荷
i为工字钢的截面惯矩可在型钢表中查得(cm^4).
b为工字钢截面的大宽度.
b为工字钢截面的小宽度
h为工字钢小宽度截面的高度.
h为工字钢大宽度截面的高度
正应力的盘算推算:
ysigma=m/w
m=大弯矩=载荷乘间隔
w=抗弯模量.
设ysigma=首肯的大应力,可得出载荷的大值.
平常工字钢规格表
w=0.00785 ×[hd+2t ( b – d ) +0.615 ( r 2 – r 2 ) ]
h=高
b=腿长
d=腰厚
t=均匀腿厚
r=内弧半径
r=端弧半径
求 250 mm × 118mm × 10mm 的工字钢每 m 分量.从金属材料手册中查出该工字钢 t 为 13 , r 为 10 , r 为 5 ,则每 m 分量=0.00785 ×[250 ×10+2 ×13 × ( 118 –10 ) +0.615 × ( 10 2 –5 2 ) ]=42.03kg
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