H型钢是土木工程中所用的梁或柱子的构建用钢材的总称,又称工字铁,因横截面如汉字“工”字而得名。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。
H型钢是一种新型经济建筑用。H型钢截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小,与普通工字钢比较,具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点,可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行,腿端是直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%。常用于要求承截能力大,截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等),以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。
机构介绍
H型钢是由工字型钢优化发展而成的一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材,尤其断面与英文字母“H”相同而得名。其特点如下:
◆翼缘宽,侧向刚度大。
◆抗弯能力强,比工字钢大约5%-10%。
◆翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。
◆ 与焊接工字钢相比,成本低,精度高,残余应力小,*昂贵的焊接材料和焊缝检测,节约钢结构制作成本30%左右。
◆相同截面负荷下.热轧H钢结构比传统钢结构重量减轻15%-20%。
◆与砼结构相比,热轧H钢结构可增大6%的使用面积,而结构自重减轻20%一30%,减少结构设计内力。
◆H型钢可加工成T型钢,蜂窝梁可经组合形成各种截面形式,较大满足工程设计与制作需求。
格林法
格林法的主要特点是采用开口式**孔型,腰和腿部的加工是在开口式**孔型中同时进行的。为有效地控制腿高和腿部加工的质量,格林认为立压必须作用在腿端,故把腿高的压缩放在与**机架一起连轧的二辊式机架中进行。目前**的轧边机多采用格林法。
采用格林法轧制H型钢其工艺大致如下:用初轧机或二辊式开坯机把钢锭轧成异形坯,然后把异形坯送往**粗轧机和轧边机进行往复连轧,并在**精轧机和轧边机上往复连轧成成品。格林法在进行立压时只是用水平辊与轧件腿端接触(腰部与水平辊不接触),这可使轧件腿端始终保持平直。这种方法其立辊多为圆柱形,而水平辊两侧略有斜度,在荒轧机组中,水平辊侧面有约9%的斜度。在精轧机组中水平辊侧面有2%~5%的斜度,不过精轧机组水平辊侧面斜度应尽量小,才能轧出平行的腿部。
1908年在美国伯利恒公司建的轧钢厂就是采用上述工艺流程,它由一架异形坯初轧机和两架紧接其后间距为90m的**轧机所组成。每一架**轧机包括一架**机架和一架轧边机。
现代化的H型钢厂也广泛采用格林法设计。
萨克法
萨克法采用闭口式**孔型,在此孔型中腿是倾斜配置的,为能较后轧出平直腿部,必须在较后一道中安置圆柱立辊的**机架。萨克法的立压与格林法不同,它是把压力作用在腿宽方向上,而这容易引起轧件的移动,尤其是在闭口孔型中常常会因来料尺寸的波动,造成腿端凸出部分容易往外挤出形成耳子,影响成品质量。
在萨克法中的粗轧**孔型,其水平辊侧面可采用较大斜度,这样可减少水平辊的磨耗,同时由于立辊是采用带锥度的,故可对腰腿同时进行延伸系数很大的压缩。这样可减少轧制道次和**机架数量,有利于节约设备投资。
萨克法的主要工艺流程是:采用一架二辊式开坯机,将钢锭轧成具有工字形断面的异形坯,然后将异形坯送到由四辊**机架和二辊立压机架所组成的可逆式连轧机组中进行粗轧,较后在一架**机架上轧出成品。荒轧机组水平辊侧面斜度为8%,中间机组水平辊侧面斜度为4%,在精轧**机架中才将轧件腿部轧成平直,成品工字钢腿部斜度为1.5%左右。
杰·普泼法
杰·普泼法综合了格林法和萨克法的优点,即吸收了萨克法斜配**孔型一次可获得较大延伸和格林法采用立压孔型便于控制腿宽的加工这两大优点。杰·普泼法的主要特点是荒轧采用萨克法斜配**孔型,精轧采用格林法开口式**孔型,在精轧**轧机上首先用圆柱立辊和水平辊把腿部压平直,然后立辊离开,仅用水平辊压腿端,较后在*二架精轧**轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工。其工艺流程是:采用一架二辊可逆开坯机与两架串列布置的**机架进行轧制,这架**机架的水平辊带有7%的斜度,立辊锥度也为7%。在精轧**轧机中,因工字钢品种的不同,孔型斜度也不一样,一般为1.5%~9%。在轧件通过*二个**机架**道次时,首先用柱形立辊把轧件腿部轧平直,然后在返回道次中立辊离开,仅用水平辊直压腿端。在较后一架**轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工成形。