钢结构几种型钢特性分析

    一、楼承板

    又称钢承板、建筑压型钢板，采用镀锌钢板经辊压冷弯成型，其截面成V型、U型、梯形或类似这几种形状的波形，主要用作永久性模板，也可被选为其他用途。

    在使用阶段楼承板作为混凝土楼板的受拉钢筋，也提高了楼板的刚度，节省了钢筋和混凝土的用量。

    压型板表面压纹使楼承板与混凝土之间产生最大的结合力，使二者形成整体，配以加劲肋，使楼承板系统具有高强承载力。

    压型钢板组合板(楼承板,钢承板)是一种十分合理的结构形式，它能够按其各组成部件所处的位置和特点，充分发挥钢材抗拉和混凝土抗压性能好的优点，并具有良    好的抗震性能、施工性能。这种结构目前被广泛应用于国内外多高层建筑中。

    楼承板和普通钢筋混凝土楼板对比

    1. 楼承板可作为现浇混凝土的永久模版，省掉了施工中安装和拆除模板的工序；

    2. 楼承板安装好之后可以作为施工平台使用，同时由于不必使用临时支撑，也不影响下一层施工平面的工作；

    3. 楼承板可作为楼板的底筋使用，减少了安装板筋的工作量；

    4. 根据压型板刚才的不同界面形状，最多可以减少30%的楼板混凝土用量，减少楼板自重又可以相应的减少梁、柱和基础的尺寸，提高了结构的整体性能；

    二、工型钢

    称钢梁，是截面为工字形的长条钢材。其规格以腰高（h）*腿宽（b）*腰厚（d）的毫米数表示，如“工160*88*6”，即表示腰高160毫米，腿宽88毫米，腰厚6毫米的工型钢。工字钢分普通工字钢、轻型工字钢和H型钢三种。

    普通工型钢和轻型工型钢的翼缘由根部向边上逐渐变薄的，有一定角度。由于它们截面尺寸相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅用于在腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不采用，这是其在应用范围上有着很大的局限。

    工字钢广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。

    三、C型钢

    都是经热卷板冷弯加工，由C型钢成型机自动加工而成的。

    壁薄自重轻，截面性能优良，强度高，与传统槽钢相比，同等强度可节约材料30%。

    C型钢檩条按高度不同分为80、100、120、140、160五种规格，长度可以根据工程设计而确定，但考虑到运输和安装等条件，全长一般不超过12米。

    C型钢广泛应用于钢结构建筑的檩条，墙梁，也可自行组合成轻量型屋架、托架等建筑构件。此外，还可用于机械轻工制造中的柱、梁和臂等。

    四、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。H型钢分为、宽翼缘型钢（HW）、中翼缘H型钢(HM)、窄翼缘H型钢（HN）、薄壁H钢（HT）、H型钢（HU）。

    H型钢是一种新型经济建筑用钢。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%。常用于承载能力大、截面稳定性好的大型建筑中的支架、基础桩等。

    H型钢的优点

    （1）翼缘宽，侧向刚度大。抗弯能力强。

    （2）翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。 

    （3）与焊摄工字钢相比，成本低，精度高，残余应力小，无需昂贵的焊接材料和焊缝检测，节约钢结构制作成本30%左右。 

    （4）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%。 

    （5）与砼（tong）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。

    （6）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，极大满足工程设计与制作需求。

    五、工字钢 HW HM HN H型钢的区别

    工字钢翼缘是变截面靠腹板部厚,外部薄； H型钢的翼缘是等截面，HW、HM、HN、H是H型钢的通称,H型钢是焊制； HW HM HN是热轧，HW 是H型钢高度和翼缘宽度基本相等主要用于钢筋砼框架结构柱中钢芯柱,也称劲性钢柱；在钢结构中主要用于柱。

    HM 是H型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33~~1.75，主要在钢结构中:用做钢框架柱在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁；例如:设备平台。

    HN是H型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2，主要用于梁；工字钢的用用途相当于HN型钢; 

    1、工字型钢不论是普通型还是轻型的，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，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限。

    2、 h型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺桂和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。

    3、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。工字钢都是轧制截面，由于生产工艺差，翼缘内边有1：10坡度。H型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊，由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小)，故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧，因此，其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的最大轧制h型钢高度为800mm，超过了只能是焊接组合截面。

    六、方管

    方管是一种空心方形的截面轻型薄壁钢管，也称为钢制冷弯型材。它是以Q235热轧或冷轧带钢或卷板为母材经冷弯曲加工成型后再经高频焊接制成的方形截面形状尺寸的型钢。热轧特厚壁方管除壁厚增厚外情况,其角部尺寸和边部平直度均达到甚至超过电阻焊冷成型方管的水平。综合力学性能好，焊接性，冷，热加工性能和耐腐蚀性能均好，具有良好的低温韧性。     

    方管的性能 

    1.塑性  塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。

    2.硬度  硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。

常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。

    3.疲劳  前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。

    4.冲击韧性  以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。

    5.强度  强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。

    方管的用途有建筑，机械制造，钢铁建设等项目， 造船，太阳能发电支架，钢结构工程，电力工程，电厂，农业和化学机械，玻璃幕墙，汽车底盘，机场,锅炉建造，高速路栏杆，房屋建筑，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件等。

    七、圆管

    两端开口并具有中空同心圆断面，其长度与周边之比较大的钢材。圆管的规格用外形尺寸(如外径或边长)和内径及壁厚表示，其尺寸范围很广，从直径很小的毛细管到直径达数米的大圆钢管。

    圆管可用于管道、热工设备、机械工业、石油地质钻探、容器、化学工业和特殊用途。常用结构圆钢根据规格大小用途不同，小的用于装饰构件、拼装屋架、支撑构件、网架及管桁架等，大的可用于重钢厂房钢管混凝土钢柱、大型体育场管桁架等；圆钢另一主要用途是工艺管道，但一般有特殊的材质和防腐要求。