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工字鋼也稱為鋼梁（英文名稱 Universal Beam)，是截面為工字形狀的長條鋼材。工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼。是截面形狀為工字型的型鋼。

中文名 工字鋼 外文名 Universal Beam 別    稱鋼梁 解    釋 截面為工字形狀的鋼材 執行標準 GB/T 706-2008 學    科 冶金工程

工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼和寬翼緣工字鋼。按翼緣與腹板高度 比又分為寬幅、中幅、窄幅寬翼緣工字鋼。前二者生產的規格為10—60號，即 相應的高度為10 cm—60 cm。在相同高度下，輕孔型系統有直軋孔型系統、斜軋孔型系統和混合孔型系統。此外，工字鋼還可以采用特殊軋法。

（1）直軋孔型系統。直軋孔型系統是指工字鋼孔型的兩個開口腿同時處于軋輥軸線的同一側，腰與軋輥軸線平行的孔型系統。

其優點是軋輥軸向力小，軸向竄動小，不需工作斜面，孔型占用輥身長度小，在輥身長度一定的條件下可多配孔型。

（2）斜軋孔型系統。這種孔型系統是指工字鋼孔型的兩個開口腿不同時處于腰部的同一側，腰與水平軸線有一夾角。

（3）混合孔型系統。根據軋機和產品的特點，為充分發揮各自系統的優點，克服缺點，往往采用混合孔型系統，即兩種以上系統的組合。如成品孔和成品前孔采用直腿斜軋孔型系統，其他孔型采用彎腿斜軋系統；或者粗軋孔采用直軋系統，最后3～4個精軋孔采用直腿斜扎孔等。

（4）特殊軋法。由于某種原因采用通常的軋制方法難以軋出要求的工字鋼時，可采用特殊軋法，充分利用不均勻變形和孔型設計的技巧。例如，當鋼坯斷面較窄而要求軋制較寬的工字鋼時，可采用波浪式軋法；又如當坯料較寬而要求軋制較小號工字鋼時，可采用負寬展軋制等。

面兩個主袖的慣性矩相差較大，這就使其在應用范圍上有著很大的局限。工字鋼的使用應依據設計圖紙的要求進行選用。

在結構設計中選用工字鋼應依據其力學性能，化學性能，可焊性能，結構尺寸等選擇合理的工字鋼進行使用。

其規格以高×腿厚×腰厚表示，也可用號數 表示規格的主要尺寸。如18號工字鋼，表示高為18 cm的工字鋼。若高度相同 的工字鋼，則可在號數后面加注角碼a或b或c予以表示，如36a、36b、 36c等。它分為m。

工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼、低合金輕型工字鋼三種。

普通工字鋼、輕型工字鋼翼緣是變截面靠腹板部厚,外部薄; H型鋼:HW HM HN HEA HEB HEM 等工字鋼的翼緣是等截面

普通工字鋼、輕型工字鋼已經形成國家標準，普通10#工字鋼相當于國際上的I100(也比如10#槽鋼相當于槽鋼U100)(因為各國執行的標準不同，造成它們的規格有細微的差別)

HW 工字鋼主要用于鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結構中主要用于柱

HM 型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~~1.75 主要在鋼結構中用做鋼框架柱在承受動力荷載的框架結構中用做框架梁;例如:設備平臺

HN 型鋼高度和翼緣寬度比例大于等于2; 主要用于梁

尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主軸的慣性矩相差較大，故僅能直接用于在其腹板平面內受彎的構件或將其組成格構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構件均不宜采用，這就使其在應用范圍上有著很大的局限。

◆H型鋼屬于高效經濟裁面型材(其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等)，由于截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發揮效能，提高承載能力。不同于普通工字型的是h型鋼的翼緣進行了加寬，且內、外表面通常是平行的，這樣可便于用高強度螺栓和其他構件連接。其尺寸構成系列合理，型號齊全，便于設計選用。

折疊適用范圍

普通工字鋼，輕型工字鋼，由于截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主袖的慣性矩相差較大，這鋼板等)，由于截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發揮效能，提高承裁能力。不同于普通工字鋼的是H型鋼的翼緣進行了加寬，而且內、外表面通常是平行的，這樣可便于用高強度螺栓和其他構件連接。其尺寸構成合理，型號齊全，便于設計選用。

在結構設計中選用工字鋼應依據其力學性能，化學性能，可焊性能，結構尺寸等選擇合理的工字鋼進行使用。

折疊焊接工藝

H型鋼的翼緣都是等厚度的，有軋制截面，也有由3塊板焊接組成的組合截面。普通工字鋼都是軋制截面，由于生產工藝差，翼緣內邊有1:10坡度。H型鋼的軋制不同于普通工字鋼僅用一套水平軋輥，由于其量前提下，w、 ix、 iy都不如H型鋼

普通工字鋼和輕型工字鋼的翼緣由根部向邊上逐漸變薄的，有一定的角度，普通工字鋼和輕型工字鋼的型號是用其腰高厘米數的阿拉伯數字來表示，腹板、翼緣厚度和翼緣寬度不同其規格以腰高( h)×腿寬(b)×腰厚(d)的毫數表示，如"普工160×88×6"，即表示腰高為160毫米，腿寬為88毫米，腰厚為6毫米的普通工字鋼。/"輕工160×81×5"，即表示腰高為160毫米，腿寬為81毫米，腰厚為5毫米的輕型工字鋼。普通工字鋼的規格也可用型號表示，型號表示腰高的厘米數，如普工16#。腰高相同的工字鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚，需在型號右邊加a b c 予以區別，如普工32#a、32#b、32#c等。熱軋普通工字鋼

腹板厚度 Tw

翼緣厚度 Tf

交接圓弧半徑 Rw

RA=RB=P/2

Mc=Mmax=Pl/4

fc=fmax=Pl^3/48EI

θA=θB=Pl^2/16EI

q -- 均布載荷，N;

R -- 支座反力，作用方向向上者為正，N;

M -- 彎矩，使截面上部受壓，下部受拉者為正，Nm;

Q -- 剪力，對鄰近截面所產生的力矩沿順時針方向者為正，N;

f -- 撓度，向下變位者為正，mm;

θ -- 轉角，順時針方向旋轉者為正，°;

E -- 彈性模量，Gpa;

從兩方面考慮:

第一，從梁的剪切應力考慮

第二，從彎曲正應力考慮。

從型鋼表中可以查到它的可用剪切強度T

Tmax=Q/Ib[BH^2/8-<(b-b)h^2>/8]

式中: Tmax為剪切強度。把可用剪切強度T代進去，可算出梁的承受載荷。

b為工字鋼截面的最小寬度

h為工字鋼最小寬度截面的高度。

H為工字鋼寬度截面的高度

正應力的計算:

Ysigma=M/W

普通工字鋼規格表

W= 0.00785 ×[hd+2t ( b – d ) +0.615 ( R 2 – r 2 ) ]

h= 高

b= 腿長

d= 腰厚

t= 平均腿厚

規格

高度

腿寬

腰厚

理重

10#

14#

140

80

5.5

16.89

16#

160

88

6

20.513

18#

180

20#b

200

102

9

31.069

22#a

220

110

7.5

25#a

250

116

8

38.105

25#b

250

118

10

42.03

43.492

28#b

280

124

10.5

47.888

30#a

300

126

9

48.084

30#b

52.717

32#b

320

132

11.5

57.741

32#c

320

134

13.5

62.765

36#a

360

138

12

65.689

36#c

360

140

14

67.598

40#b

400

144

12.5

73.878

40#c

400

146

14.5

80.158

45#a

450

150

13.5

87.485

45#c

450

154

15.5

94.55

56#a

560

14.5

115.108

56#c

560

170

16.5

123.9

63#a

630

15

17

141.189

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