《热轧H型钢设计应用手册》冶金部建筑研究总院，马鞍山钢铁股份有限公司编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《热轧H型钢设计应用手册》

【作　者】冶金部建筑研究总院，马鞍山钢铁股份有限公司编

【页 数】 557

【出版社】 北京：中国计划出版社 , 1998.12

【ISBN号】7-80058-676-6

【分 类】建筑材料-钢，H型-手册

【参考文献】 冶金部建筑研究总院，马鞍山钢铁股份有限公司编. 热轧H型钢设计应用手册. 北京：中国计划出版社, 1998.12.

图书目录：

《热轧H型钢设计应用手册》内容提要：

《热轧H型钢设计应用手册》内容试读

第一章概述

第一节H型钢的特性

1.H型钢是钢结构工程最常用的型材之一，本手册所述的H型钢系指其翼缘内外表面相

互平行的、截面为H型的热轧型材。不同于国内沿用已久的、翼缘内表面为斜面的窄翼缘热

轧工字钢。H型钢生产制造有热轧成型及焊接组合成型两种工艺方式，本手册主要应用对象

为轧制H型钢，其中多数内容亦适用于焊接H型钢。按新国家标准GB/T11263一98《热轧H

型钢和剖分T型钢标准》，H型钢可分为宽翼缘型(HW系列)、中翼缘型(HM系列)及窄

翼缘型(HN系列)与钢桩专用型(HP系列)等四种基本类型。在钢结构工程应用方面，前

二者适用于钢柱等受压构件，后者(HN系列)适用于钢梁等受弯构件。

2.H型截面是实际工程中最常用的截面，以往常用的国产工字钢翼缘宽度较窄，承载性

能较差，而与其同类型的H型钢，其截面积的分配更合理、更优化，与工字钢相比有以下显

著特点：

(1)翼缘宽，侧向刚度大。热轧宽翼

缘H型钢截面的高宽比可达到1甚至略

300e

小于1，其绕弱轴（侧向）的刚度显著增加，可以更合理地用作受压构件。即使窄

2500

翼缘H型钢（现国标HN系列）其常用规

格的翼缘宽度亦较同高度的工字钢翼缘宽度大1.1一1.4倍，因而在相同截面积

21500

(A)的条件下其弱轴方向刚度(I,)要大

1000

近1倍或1倍以上，其比较曲线可见图

500

1.1-1。

(2)抗弯能力强。由于截面面积分配更加合理，在相同截面积（或重量）条件

A(cm2)

下，H型钢的截面绕强轴的抗弯性能亦优

于工字钢，以窄翼缘H型钢为例，二者截图1.1-1H型钢与工字钢弱轴惯性矩(L,)比较曲线

面绕强轴的抗弯截面抵抗矩比较可见图

1一窄翼缘(HN系列)H型钢：2一工字钢

1.1-2,一般约增大5%10%。

(3)翼缘两表面相互平行，构造方便。热轧H型钢的翼缘较宽且两个表面相互平行，因

而在其连接构造方面更加方便易行。如翼缘连接螺栓不再需附加斜垫圈（图1.1-3），螺栓的排列及直径选用范围更加扩大以及可在平行的内翼缘面上设置拼材等。

(4)可加工再生型材。H型钢可较方便的经再加工制成剖分T形钢及蜂窝梁等再生型材，

这些型材在建筑、造船等方面均有较广泛的用途。

3000

1000

50

0o50★300

A(cm2)

图1.1-2H型钢与工字钢强轴抵抗矩(W)的比较曲线

1一窄翼缘(HN系列)H型钢：2一工字钢

T受书

(a)H型钢

(b)工字钢

图1.】-3H型钢及工字钢的连接构造比较

1一斜垫圈：2一弯折加工

3.按制作方法分成的轧制H型钢及焊接H型钢，其主要特点如下：

(1)轧制H型钢由万能轧机轧制而成，其截面尺寸准确，精度高而不需校正工序，制造

成本较低，特别是可以直接轧制截面板厚较厚(>36mm)的厚重密实型截面，但其轧制截面高度受到一定限制，目前最大高度不大于1200mm。

(2)焊接H型钢由焊接组装方法将三块钢板焊接组合而成，由于焊接变形影响，在成型

中一般采用专门的防形变措施及校正工序，其截面尺寸、形状的准确性较低，并且工序较多，

加工费用较高。但其优点是可以加工外形或截面有变化的H型钢以及截面高度很高（可大于

3.0m)的H型钢（如大跨度托梁或吊车梁等）。

可以认为，不论从工程应用或市场需求方面看，轧制H型钢与焊接H型钢都将以互补的

方式占有其自身的位置并继续得到发展与应用，但在条件相同时，以优先选用轧制H型钢

为宜。

2

第二节H型钢的应用概况

一、H型钢的应用范围

如前所述，H型钢是一种截面面积的分配更加优化、强重比（强度性能与钢材用量之

比)较大的高效型材，具有良好的抗压、抗弯性能，因而多年来一直广泛应用于土木建筑业，同时在机械、石化、电力、交通等方面也有不少的应用，一般用于以下方面的结构或构件：(一)工业与民用建筑钢结构中的梁、柱结构构件（图1.2-1、1.2-2）

图1.2-】H型钢用于高层钢结构

图1.2-2H型钢用于工业厂房

可主要用作单层或多层工业与民用建筑的承重框架梁、柱构件，高层钢结构建筑的框架

梁、柱及楼盖梁以及工业楼盖梁等构件。国外许多工厂化的房屋公司也都大量生产以H型钢

为主要骨架材料的商品化轻型钢结构建筑。(二)工业构筑物的钢结构承重支架

可用于管道支架，运输栈桥支架，矿槽及矿井支架以及高炉炉体框架、梁、柱等构件。(三)地下工程的钢桩及支护结构

主要用于深基坑工程的护坡桩，具有施工方便快速、承载可靠并可以回收多次使用的特

点，现已可生产专门用作桩的H型钢(HP系列)，可以更方便合理地应用。此外，当需在深

基坑内增设水平及竖向护坡支撑时，H型钢也是此类支撑构件的常用型材，由于支撑可以回

收重复使用，国外已有专门的地基公司出租系列配套的H型钢支撑及桩，供用户方便使用。

(四)石油化工及电力等工业设备构架（图1.2-3）

石化系统大量室外缶体、塔体及管道的支撑构架多年来均采用H型钢作为梁、柱基本构

件：近年来国内兴建的数十座火力发电电站的锅炉支承刚架，几乎无一例外的采用进口的轧

制H型钢作为梁、柱构件。

图1.2-3H型钢用于电站锅炉刚架

图1.24H型钢用于钢桥

(五)大跨度钥桥构件.（图1.2-4）

大跨度桁架式钢桥，其桁构的杆件及桥面系梁与支撑也常采用H型钢作为基本构件，但

由于其杆件多要求更宽的翼缘，因而在应用轧制系列的H型钢方面受到一定限制。，

(六)其它应用方面

除上述外，在机械设备制造、车辆及船舶制造、地下铁道及高架桥建造、抗震防火等临

建建筑及加层建筑等方面，H型钢及其剖分的T型钢也是常用的型材。

二、H型钢在工程应用中的概况

根据90年代初期在国内进行的专项调查分析，可归纳出几类主要钢结构工程在H型钢

应用方面的基本特点与概况，见表1.2-1。

H型铜在工程中的应用概况

表1.2-1

常用H型钢截

常用H型钢

H型钢单位

H型钢占

工程类别

说

明

面高度(mm)

规格数量

用钢量指标

总用钢量（⅓）

高层钢结构

400-700

3050

5060(kg/m2)

4070

单位用量指标

400900其中400

电站锅炉刚架

20-40

4~7 (kg/kW)

5075

按每千瓦公斤计

高度用量最多

算

250400

重型工业厂房

15-20

2550(kg/m2)

20-45

300-500

炼油68吨/每万吨

石化设施构架

其中300高度用量最多

生产能力，乙烯50吨/每万吨生产能力

三、H型钢应用的基本条件

在日本，从1981年到1991年的10年中，轧制H型钢的产量从400万吨/年增长到了700

万吨/年，增长了70%以上，达到了年总产钢量的8%左右，而其它大型型钢及中厚板则一直

分别稳定在170万吨/年及900万吨/年左右，说明H型钢的应用、发展十分迅速。为了创造

更加合理与良好的使用条件，日本钢结构协会还组织编制出版了《H型钢设计手册》及标准

节点构造等技术资料，美国和欧洲也都有类似的手册与工具书供设计参考。我国马鞍山钢铁股份有限公司等厂家建成万能轧机生产线后，不仅填补了我国的空白，而且产品的质量及技术性能水平也完全达到国际上同类产品的先进水平，从根本上提供了产品应用的条件。冶金

部建筑研究院组织的设计应用手册等专用技术资料的编制，也将对合理、有效的应用H型钢

提供技术方面的重要指导与参考。

积极有效地发展H型钢的应用是一项综合性的长期工作，设计及有关技术部门也需做好

与完善有关设计专门技术规定、标准、专用手册、资料、通用设计等工作，在项目设计中优

先选用轧制H型钢及相应的通用设计与构造；产品厂家应不断完善企业产品技术标准，建立

H型钢产品深加工生产线，并按照市场需要建立动态的应用营销网络及联合营销网络，钢结

构制造厂家应完善H型钢高质量加工作业线，建立计算机辅助制造(CAM)生产线，包括工

厂详图(CAD)及质量控制管理体系，在近年内还应积极发展与建立中国自己的钢结构房屋，

工厂及产品系列。

四、应用轧制H型钢的技术经济合理性

工业与民用建筑中采用H型钢不仅比习用的工字钢节省劳力、降低成本，而且还可降低

用钢量，现以下述二例比较说明。

(一)厂房钢结构采用热轧工字钢与热轧宽翼缘H型钢的用钢量比较

对某厂房采用热轧工字钢及热轧宽翼缘H型钢两种方案用钢量进行了比较。由比较可

知，使用热轧宽翼缘H型钢可降低用量19.2%。具体比较见表1.2-2。

厂房钢结构采用工字钢及H型钢方案的用钢量比较

表1.2-2

构件类别

采用热轧工字钢方案用钢量(kg)

采用热轧宽翼缘H型钢方案用钢量(kg)

屋面

92100

76000

吊车梁（中）

39700

32400

吊车梁（边）

31000

26300

平

台

85000

72000

栏杆

5800

5800

柱子

26400

20200

桁架中柱

85000

62300

总计

365000

295000

5

···试读结束···