H型钢是一种新型经济建筑用钢。H型钢是一种截面面积分配更加优化,强重比更加合理的经济断面高效型材,因其断面与英文字母“H”相同而得名。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型钢分为：宽翼缘H型钢（HW）,中翼缘H型钢(HM),窄翼缘H型钢（HN）,薄壁H型钢（HT）,H型钢桩（HU）。H型钢按生产工艺分为焊接H型钢和热轧H型钢。热轧H型钢是指以连铸坯,热轧坯为原料,经加热和轧制机,生产出的断面带钢。焊接H型钢因采用焊接工艺制作截面为H形得名,分为埋弧焊H型钢,高频焊接H型钢。埋弧焊H型钢采用工艺：钢板--自动分条--组立--自动埋弧焊--探伤--翼缘矫正--腹板矫正--端面加工--喷砂除锈--喷漆。高频焊接H型钢,靠高频电流使金属局部自身熔化焊合,不用焊丝,焊剂。可高速连续生产,产量高,易实现机械化,自动化。
结构强度
同
工字钢相比,截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10-15%。
设计风格
在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50% ,从而使建筑布置更加灵活。
结构自重
与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低,减少了结构设计内力,可使建筑结构基础处理要求低,施工简便,造价降低。
结构稳定性
以热轧H型钢为主的钢结构,其结构科学合理,塑性和柔韧性好,结构稳定性高,适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构,抗自然灾害能力强,特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。据统计,在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中,以H型钢为主的钢结构建筑受害程度小。
有效使用面积
与混凝土结构相比,钢结构柱截面面积小,从而可增加建筑有效使用面积,视建筑不同形式,能增加有效使用面积4-6%
省工省料
与焊接H型钢相比,能明显地省工省料,减少原材料,能源和人工的消耗,残余应力低,外观和表面质量好。
便于加工
易于结构连接和安装,还易于拆除和再用。
环保
采用H型钢可以有效保护环境,具体表现在三个方面：一是和混凝土相比,可采用干式施工,产生的噪音小,粉尘少；二是由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地资源破坏小,此外大量减少混凝土用量,减少开山挖石量,有利于自然环境的保护；三是建筑结构使用寿命到期后,结构拆除后,产生的固体垃圾量小,废钢资源回收价值高。
工业化制作
以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度高,便于机械制造,集约化生产,精度高,安装方便,质量易于保证,可以建成真实的房屋制作工厂,桥梁制作工厂,工业厂房制作工厂等。发展钢结构,创造和带动了数以百计的新兴产业发展。
施工速度
占地面积小,且适合于全天施工,受气候条件影响小。用热轧H型钢制作的钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的2-3倍,资金周转率成倍提高,降低财务费用,从而节省投入资金。以我国“高楼”上海浦东的“金贸大厦”为例,主体高达近400m的结构主体仅用不到半年时间就完成了结构封顶,而钢混结构则需要两年工期
采用高频电流使金属表面局部加热,在外力作用下使它焊合,不使用任何焊丝,焊剂,可连续大批量生产。
优点1.截面尺寸精度高 由于采用优质钢卷,焊接后截面的形状精度优良,使结构装配更加方便.
2.截面性能优良
翼缘板与腹板厚度之比可以加大,与轧制型钢相比,在相同重量下可制成抗弯性能更大,截面性能更高的构件;在截面性能相同时,构件更轻.3.截面尺寸可按用户要求定制
大量使用情况下,可以按用户***的截面尺寸生产.4.焊接部位性能的金相均匀 腹板材料与翼缘板材料的均匀溶合.
效益分析
用途
火车站雨棚,钢结构厂房,公共建筑,钢结构住宅,机场展馆,轻轨地铁护栏,工业设备支架,温室及养殖场,畜牧场,膜结构及网架结构建筑工程。
高频焊接H型钢力学性能好,抗弯能力强,在承受相同载荷情况下比普通工字钢节约金属10%—15%,建筑上可使结构重量减轻30%—40%,在桥梁上可减轻15%—20%。与热轧H型钢相比,壁轻薄均匀,截面特性更好,优于传统钢型；尺寸精度高,可按***要求定制；生产规格更灵活,更齐全,满足用户需求；交货周期短,安装施工方便。
效益分析
利用高频焊接轻型H型钢材料发展轻钢结构建筑：1,缩短施工工期30-50%,可加速资金周转,节约利息；2,增加室内使用面积5%以上,减少了空间损失,比常规建筑降低综合成本约20%；3,由于结构重量轻,建筑物的基础造价大大降低；4,制作安装方便,可实现工厂化制作；5,节约用钢量,与热轧型钢相比,节约用钢量10-30%,社会效益十分显著。
