一、型鋼
碳素結(jié)構(gòu)鋼型鋼按加工方法分為熱軋型鋼、冷彎型鋼、冷軋型鋼;按尺寸規(guī)格分為大型、中型、小型;按截面形狀分為簡(jiǎn)單斷面型鋼(除了圓鋼、方鋼、扁鋼和六角鋼之外,還包括八角鋼、三角鋼、弓形鋼、橢圓鋼、角鋼等)、復(fù)雜斷面型鋼(如工字鋼、槽鋼、鋼軌、鋼樁、H型鋼等),此外還有農(nóng)機(jī)、汽車(chē)、礦山、船舶、鐵道等行業(yè)的異型鋼、周期斷面型鋼和鋼筋等。通常采用的鋼牌號(hào)為Q235。
型鋼廣泛用于建筑、鐵路、公路、橋梁、能源、采礦、汽車(chē)、輕工、農(nóng)業(yè)、水利、碼頭、機(jī)械、石油、化工等行業(yè)。
1、工字鋼
通常生產(chǎn)和使用的工字鋼是熱軋窄翼緣、斜腿普通工字鋼。其斷面設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是腿短、腿內(nèi)側(cè)有一定的斜度,寬高比小,腰部較厚,金屬分布不盡合理。此類(lèi)工字鋼目前己被寬緣平行腿工字鋼所代替。
工字鋼型號(hào)為34個(gè),尺寸范圍(高度*寬度*腰厚)為100mm*68mm*4.5mm-630mm*180mm*17mm(高度尺寸16種、寬度尺寸34種)。工字鋼主要承受高度方向的載荷,作為彎梁使用。廣泛用于廠房、土木工程、橋梁、車(chē)輛、船舶、設(shè)備制造等結(jié)構(gòu)件。
2、槽鋼
通常生產(chǎn)和使用的槽鋼是熱軋窄翼緣、斜腿普通槽鋼。槽鋼型號(hào)為30個(gè),尺寸范圍(高度*寬度*腰厚)為50mm*37mm*4.5mm-400mm*140mm*14.5mm(高度*尺寸15種、寬度尺寸28種)。槽鋼主要用于檁條、橋梁大型結(jié)構(gòu)件、車(chē)輛的梁、船舶和一般設(shè)備的骨架等。
3、H型鋼
H型鋼截面設(shè)計(jì)優(yōu)于普通工字鋼,加大了翼緣和寬度和高度,腰薄,翼緣內(nèi)側(cè)面無(wú)斜度,兩翼緣平行,寬高比大。與普通工字鋼相比,H型鋼在不增加,甚至減小每米長(zhǎng)度重量的情況下,大大提高了斷面系數(shù)。H型鋼可承受復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的多方面載荷,抗彎、抗扭、抗壓,并且穩(wěn)定性良好,是鋼結(jié)構(gòu)工程理想的經(jīng)濟(jì)斷面型鋼。
H型鋼的生產(chǎn)方法有軋機(jī)熱軋和焊接兩種。
熱軋H型鋼有寬翼緣H型鋼(HW)、中翼緣H型鋼(HM)、窄翼緣H型鋼(HN)和H型鋼樁(HP)。寬翼緣H型鋼有9個(gè)型號(hào),21種規(guī)格;中翼緣H型鋼有18個(gè)型號(hào),12種規(guī)格;窄翼緣H型鋼有18個(gè)型號(hào),32種規(guī)格;H型鋼樁有6個(gè)型號(hào),19種規(guī)格。尺寸范圍(高度*寬度*腰厚),寬翼緣H型鋼為100mm*100mm*6mm-498mm*432mm*45mm;中翼緣H型鋼為148mm*100mm*6mm-594mm*302mm*14mm;窄翼緣H型鋼為100mm*50mm*5mm-912mm*302mm*18mm;H型鋼樁為200mm*204mm*12mm-502mm*470mm*20mm.
焊接H型鋼有焊接H型鋼(HA)、輕型焊接H型鋼(HAQ)和焊接H型鋼樁(HGZ)。焊接H型鋼有42個(gè)型號(hào),129種規(guī)格;輕型焊接H型鋼有28個(gè)型號(hào);H型鋼樁有6個(gè)型號(hào),19種規(guī)格。尺寸范圍(高度*寬度*腰厚),焊接H型鋼為300mm*200mm*6mm-1,200mm*600mm*16mm;輕型焊接H型鋼為100mm*50mm*3.5mm-454mm*300mm*8mm;焊接H型鋼樁為200mm*200mm*12mm-502mm*470mm*20mm.焊接H型鋼的通常長(zhǎng)度為4-12m.
H型鋼適用于制造鋼結(jié)構(gòu)的柱、梁、樁、衍架等構(gòu)件,廣泛用于工業(yè)和民用建筑、橋梁、土木工程、高層建筑、高速公路、地鐵、船舶機(jī)械設(shè)備等。H型鋼樁主要用于各種建筑工程的基礎(chǔ)鋼樁。

簡(jiǎn)介性能
鍍鋁鋼板是鋁硅合金鍍層的鋼板,其中鋁含量為90%,硅10%。
型號(hào)一般為:SA1C,SA1D,SA1E
產(chǎn)地:浦項(xiàng)、東部、新日鐵、寶鋼
1、鍍鋁鋼板的耐熱性能遠(yuǎn)比鍍鋅鋼板、冷軋鋼板優(yōu) 越。由于鋼板基材和鍍層組織的特定組合,形成一種鐵鋁合金,使鍍鋁板具有的耐高溫性。在約450℃時(shí),可保證極高的反射率。在約550度以下予以長(zhǎng)時(shí) 間使用也幾乎不發(fā)生變化,仍保持其美麗的光澤,但超過(guò)約600度的高溫時(shí),由于鐵鋁的相互擴(kuò)散而合金化,表層由灰色逐漸變成深顏色,但金屬層的融點(diǎn)很高, 即或超過(guò)鋁的融點(diǎn),它也不融化析出。鍍鋁鋼板的耐熱性能(500-600℃)與不銹鋼板幾乎相同,而比冷軋鋼板優(yōu)秀20倍以上。
2、綠色環(huán)保性能
鍍鋁鋼板的鍍鋁層是由鋁、硅和鐵元素組成。經(jīng)日本屬下的一些機(jī)構(gòu)檢測(cè)證實(shí),未化學(xué)鈍化的鍍鋁鋼板符合食品衛(wèi)生法,對(duì)人體的健康無(wú)害,可直接應(yīng)用于食品加工。許多專(zhuān)業(yè)團(tuán)體的測(cè)試報(bào)告證明其對(duì)人體無(wú)害屬環(huán)保產(chǎn)品。鍍鋁板完全可以循環(huán)利用。
3、鍍鋁鋼板是一種以冷軋鋼板為基材,經(jīng)過(guò)連續(xù)熱浸鍍加工,表面鍍層為鋁硅合金的鋼板。

鍍鋁鋅的詳細(xì)描述和性能:鍍鋁鋅鋼板是鋁鋅合金結(jié)構(gòu)組成,由55%鋁、43%鋅與2%硅在600℃高溫下凝固而組成,其整個(gè)結(jié)構(gòu)由鋁-鐵-硅-鋅,形成致密的四元結(jié)晶體的一種合金。
鍍鋁鋅鋼板具有不少優(yōu)良的特性:強(qiáng)的耐腐蝕性,是純鍍鋅板的3倍;表面有漂亮的鋅花,可以作為建筑屋外板使用。
“鍍鋁鋅鋼卷”的耐腐蝕性主要是因?yàn)殇X,鋁的保護(hù)功能。當(dāng)鋅受到磨損時(shí),鋁便形成一層致密的氧化鋁,阻止耐腐蝕性物質(zhì)進(jìn)一步的腐蝕內(nèi)部。
耐熱性
鋁鋅合金鋼板具有良好的耐熱性,可以承受300多攝氏度的高溫,與鍍鋁鋼板的抗高溫氧化性很類(lèi)似,經(jīng)常應(yīng)用于
煙囪管,烤箱、照明器和日光燈罩。
鍍鋁鋅板的用途
建筑:屋頂、墻壁、車(chē)庫(kù)、隔音墻、管道和組合式房屋等
汽車(chē):消聲器、排氣管、雨刷附件、燃料箱、貨車(chē)箱 等
家電:冰箱背板、煤氣爐、空調(diào)機(jī)、電子微波爐、LCD邊框、CRT防爆帶、LED背光源、電氣柜等

某住宅項(xiàng)目三層樣板間設(shè)計(jì)成異型鋼柱純框架結(jié)構(gòu),建筑采用砌塊隔墻,建成后外部及室內(nèi)觀感均令人滿意,與該住宅成品(混凝土剪力墻結(jié)構(gòu))實(shí)際效果一致,下圖是樣板間實(shí)景。
在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用異型鋼柱,采用排架受力體系時(shí),異型鋼柱經(jīng)常設(shè)計(jì)成雙軸對(duì)稱(chēng)或主受力方向單軸對(duì)稱(chēng),廠房縱向采用支撐系統(tǒng)抵抗縱向水平力,系桿、支撐構(gòu)件多連接于異型柱弱軸形心軸上,這樣在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及采用桿系軟件計(jì)算容易處理。住宅中應(yīng)用異型鋼柱與廠房設(shè)計(jì)還是有很大區(qū)別的,下圖是廠房梁柱連接方式與住宅梁柱連接方式的簡(jiǎn)單比較,
可以看出在住宅中,梁柱的截面形心軸不在同一位置上,不符合常規(guī)設(shè)計(jì)理念,在采用桿系軟件計(jì)算時(shí)無(wú)法解決偏軸問(wèn)題。盡管如此,與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相比,筆者認(rèn)為異型柱是在原來(lái)較大的矩形框架柱截面或整片混凝土墻修改為的截面面積較小的異型截面,相應(yīng)地也減少了截面特性,而異型鋼柱是在一個(gè)工字鋼截面上增加一個(gè)T型截面,相應(yīng)地是增加了弱軸方向的截面特性,特別是將鋼梁與鋼柱弱軸的剛性連接節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為與柱翼緣連接,優(yōu)于常見(jiàn)設(shè)計(jì)中工字鋼柱在弱軸方向設(shè)外伸連接板的剛性連接,加強(qiáng)了工字鋼柱弱軸穩(wěn)定,對(duì)結(jié)構(gòu)安全是很有利的。一般認(rèn)為工字鋼柱弱軸剛性連接不可靠,所以在很多構(gòu)造手冊(cè)上建議在弱軸采用鉸接框架加支撐體系或者采用鋼管柱設(shè)計(jì)方案,抗震規(guī)范“柱在兩個(gè)互相垂直的方向都與梁剛接時(shí),宜采用箱形截面。當(dāng)僅在一個(gè)方向剛接時(shí),宜采用工字形截面,并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)?!币?guī)范中雖然沒(méi)有明確說(shuō)不可采用工字鋼柱弱軸與鋼梁剛接,但根據(jù)抗震規(guī)范節(jié)點(diǎn)抗震承載力驗(yàn)算要求,弱軸連接一般是無(wú)法滿足相關(guān)條款要求的。異型工字鋼柱相比箱形柱的節(jié)點(diǎn)加工容易、施工方便節(jié)約鋼材,相比框架支撐體系減少了支撐部分的設(shè)置,從應(yīng)用角度可靈活用于住宅墻體中,滿足建筑師對(duì)住宅內(nèi)無(wú)外露結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要求。
筆者認(rèn)為異型鋼柱在結(jié)構(gòu)分析中存在以下問(wèn)題:
1)異型鋼柱全截面受力情況分析,這里主要指在弱軸上增加 T 型構(gòu)件,是否就相應(yīng)的增加了這部分的截面特性,包括 T 型構(gòu)件偏軸遠(yuǎn)近的影響,筆者認(rèn)為鋼柱類(lèi)型不同,截面特性增加比例也會(huì)不同;
2)異型鋼柱局部穩(wěn)定性計(jì)算,這點(diǎn)可以參考規(guī)范中柱板件寬厚比進(jìn)行控制;
3)梁柱節(jié)點(diǎn)與鋼柱形心軸偏離時(shí)整體受力分析,采用普通桿系計(jì)算軟件是不能解決這個(gè)問(wèn)題的。理想的計(jì)算模型應(yīng)該采用有限元整體建模方式進(jìn)行內(nèi)力分析, 可以解決上述問(wèn)題,但建模工作量太大了。
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