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H型钢是一种高效截面的型材,因横截面形状类似字母"H"而得名,具有抗弯能力强、稳定性高、施工便捷等特点,是现代钢结构建筑的核心材料之一。以下是详细分类和技术要点:
力学性能优异:宽翼缘设计使抗弯性能远超工字钢,适合大跨度结构。
稳定性好:翼缘等厚且平行,抗侧向失稳能力强。
施工高效:可工厂预制,现场螺栓连接,减少焊接工作量。
节约材料:同等承载力下比焊接组合梁节省钢材10%~20%。
类型 | 特点 | 适用场景 |
---|---|---|
热轧H型钢 | 一次轧制成型,残余应力小 | 重型结构、地震区建筑 |
焊接H型钢 | 钢板焊接成型,可定制尺寸 | 特殊规格、非标构件 |
类型 | 代号 | 翼缘特点 | 应用案例 |
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宽翼缘H型钢 | HW | 翼缘≈高度,强轴向受力 | 钢结构柱、重型厂房框架 |
中翼缘H型钢 | HM | 翼缘≈(1.5~2)×腹板厚度 | 工业平台、桥梁 |
窄翼缘H型钢 | HN | 翼缘较窄,抗弯主导 | 屋面梁、轻型结构 |
薄壁H型钢 | HT | 厚度≤6mm,轻量化 | 临时建筑、幕墙支撑 |
Q235B:基础建筑结构(屈服强度≥235MPa)
Q355B:高层建筑/桥梁(屈服强度≥355MPa)
Q420C:超高层/大跨度(屈服强度≥420MPa)
不锈钢H型钢:化工/海洋工程(如304/316L)
HW400×400×13×21
→ 高度400mm × 宽度400mm × 腹板厚13mm × 翼缘厚21mm
HN300×150×6.5×9
→ 高度300mm × 宽度150mm × 腹板厚6.5mm × 翼缘厚9mm
W12×65
→ 高度12英寸(305mm) × 单位重量65磅/英尺(96.7kg/m)
型号示例 | 截面高度(mm) | 翼缘宽(mm) | 腹板厚(mm) | 理论重量(kg/m) | 惯性矩Ix(cm⁴) |
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HW200×200 | 200 | 200 | 8 | 49.9 | 4720 |
HM300×200 | 300 | 200 | 10 | 56.8 | 11200 |
HN400×150 | 400 | 150 | 8 | 55.8 | 18600 |
超高层建筑:核心筒外框柱(常用HW400×400以上规格)
工业厂房:行车梁(HM型抗弯+抗剪优化)
桥梁工程:箱梁内加劲肋(HN型减轻自重)
石油平台:导管架支撑(Q355以上高强钢)
数据中心:模块化钢结构(预镀锌H型钢防腐)
抗弯验算:需满足
(为截面模量,为钢材抗弯强度)
抗剪验算:腹板高度比(h₀/t_w)需符合规范限值
局部稳定:翼缘宽厚比
整体稳定:长细比λ≤150(受压构件)
刚性连接:翼缘对接焊+腹板高强螺栓
铰接连接:腹板单剪板连接
对比项 | H型钢 | 普通工字钢 |
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翼缘特点 | 宽且等厚 | 窄且带斜坡 |
抗弯能力 | 极强(惯性矩大) | 中等 |
抗扭性能 | 较弱(需加横向支撑) | 更弱 |
加工成本 | 热轧型价格高,焊接型灵活 | 热轧型价格低 |
剖分T型钢:从H型钢沿腹板切割而成,用于桁架弦杆
蜂窝H型钢:腹板开孔减重,适用于次梁结构
耐火H型钢:涂覆防火涂料,满足90-180分钟耐火极限
如需具体型号的力学参数(如截面模量、回转半径)或承载计算,可提供以下信息:
跨度(米)
荷载类型(均布/集中荷载)
支撑条件(简支/固接)
管理员
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