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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。
H型钢柱的体积较大,制作过程也比较复杂。
一、准备工作
1、为型钢选择一个平坦的堆放场所,并预留车辆运输道路。堆放前先对材料进行质量检测,不合格的要行校正再投入使用。
2、多头切割机是切割材料的不错的选择,切割时要注意整齐与整洁,使其达到所需要求。
3、在进行下料后不要立刻移动型钢,要先等它冷却,以免产生意外。
二、正式组装
1、为高频焊接H型钢消去多余的应力,这里可以选用平整的方法。在完成后要使用喷砂进行善后。检查型钢的规格,保证满足要求后便可正式开始组装。
2、组装过程中,应在焊缝两头各安置一块与坡口形状符合的引弧板,在结束后便将其去除并对放板处进行打磨,保证清洁。焊接完成后之后要对其进行质量检测,合格后便能投入使用了。
H型钢为了达到这些要求,可使用以下几个体系:
1、纯框架体系:这种框架体系将纵横双方都采用钢接框架,这样扎实的用钢量使它在柱距较大且不易设立支撑物的建筑中表现良好。但缺点也比较明显,用钢量过大与节点构造的复杂化都是不可避免的;
2、柱-支撑体系:和上一个体系相对用,它适用于柱距不大且能够在双向都使用支撑物的情况。它的梁柱节点多为铰接。优点是便于安装,整体性能高,构件之间分工合理,用钢量减少;
3、框架-支撑体系:纵向柱-支撑体系,横向为纯框架体系,在能够达成建筑功能的需求的同时将结构简化,在实际的建造过程中便于操作并明显的减小了用钢量;
在实际建造过程中,按照需求挑选适宜的结构体系,使高频焊H型钢发挥出相应的能力。
H型钢优点:
1、结构强度高
同工字钢相比,截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10-15%。
2.设计风格灵活、丰富
在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50%,从而使建筑布置更加灵活。
3.结构自重轻
与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低,减少了结构设计内力,可使建筑结构基础处理要求低,施工简便,造价降低。
4.结构稳定性高
.以热轧H型钢为主的钢结构,其结构科学合理,塑性和柔韧性好,结构稳定性高,适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构,抗自然灾害能力强,特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。据统计,在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中,以H型钢为主的钢结构建筑受害程度小。
5.增加结构有效使用面积
与混凝土结构相比,钢结构柱截面面积小,从而可增加建筑有效使用面积,视建筑不同形式,能增加有效使用面积4-6%。
6.省工省料
与焊接H型钢相比,能明显地省工省料,减少原材料、能源和人工的消耗,余应力低,外观和表面质量好。
7.便于机械加工
易于结构连接和安装,还易于拆除和再用。
8.环保
采用H型钢可以有效保护环境,具体表现在三个方面:一是和混凝土相比,可采用干式施工,产生的噪音小,粉尘少;二是由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地破坏小,此外大量减少混凝土用量,减少开山挖石量,有利于生态环境的保护;三是建筑结构使用寿命到期后,结构拆除后,产生的固体垃圾量小,废钢回收价值高。
9.工业化制作程度高
以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度高,便于机械制造,集约化生产,精度高,安装方便,质量易于保证,可以建成真正的房屋制作工厂、桥梁制作工厂、工业厂房制作工厂等。发展钢结构,创造和带动了数以百计的产业发展。
10.工程施工速度快
占地面积小,且适合于全天候施工,受气候条件影响小。用热轧H型钢制作的钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的2-3倍,率成倍提高,降低费用,从而节省投资。
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