Во-первых, конструктивное внедрение стальных профилей H-образной формы:
H-образный профиль — это новый тип экономичной стали для строительства. Поперечное сечение H-образного профиля экономично и рационально, обладает хорошими механическими свойствами. При прокатке каждая точка на поперечном сечении имеет относительно равномерное распределение, а внутренние напряжения невелики. По сравнению с обычным I-образным профилем, он обладает преимуществами большого модуля поперечного сечения, малого веса и экономии металла, что позволяет уменьшить размеры строительной конструкции на 30-40%; а благодаря параллельности внутренних и внешних сторон и прямым углам концов, его можно собирать в отдельные компоненты, что позволяет сэкономить 25% сварочных и клепальных работ. Он часто используется в крупных зданиях (таких как заводы, высотные здания и т. д.), требующих большой несущей способности и хорошей устойчивости поперечного сечения, а также в мостах, судах, подъемно-транспортном оборудовании, фундаментах оборудования, кронштейнах, сваях и т. д.
H-образная сталь — это экономичный материал для поперечного сечения, обладающий улучшенными механическими свойствами, разработанный в результате оптимизации I-образной стали, особенно с учетом того, что форма поперечного сечения соответствует английской букве «H». Ее характеристики следующие:
Широкий фланец и высокая боковая жесткость. Высокое сопротивление изгибу, примерно на 5-10% выше, чем у двутавровых балок. Две поверхности фланца параллельны друг другу, что упрощает соединение, обработку и монтаж. По сравнению со сварными двутавровыми балками, он имеет низкую стоимость, высокую точность, низкое остаточное напряжение, не требует дорогостоящих сварочных материалов и контроля сварных швов, а также позволяет сэкономить около 30% стоимости производства стальных конструкций. При одинаковой нагрузке на поперечное сечение вес горячекатаной двутавровой стальной конструкции на 15-20% меньше, чем у традиционной стальной конструкции. По сравнению с железобетонными конструкциями, горячекатаные двутавровые стальные конструкции позволяют увеличить полезную площадь на 6%, а собственный вес конструкции снижается на 20-30%, уменьшая внутренние усилия при проектировании. Двутавровая сталь может быть переработана в Т-образную сталь, а сотовые балки могут быть объединены для образования различных форм поперечного сечения, что в значительной степени отвечает потребностям проектирования и производства.
Во-вторых, область применения стальных профилей H-образного сечения:
Сталь H-образного профиля в основном используется для изготовления балок и колонн в промышленных и гражданских сооружениях.
①Несущие кронштейны для стальных конструкций промышленных сооружений
②Стальные сваи и опорные конструкции для подземных сооружений
③Конструкции для промышленного оборудования, такого как нефтехимическое и электроэнергетическое оборудование.
④ Компоненты стальных мостов большой длины
⑤ Каркасные конструкции для судостроения и машиностроения
⑥ Кронштейны для балок поездов, автомобилей и тракторов
⑦ Портовые конвейерные ленты и высокоскоростные кронштейны для отражателей
H-образный профиль — это экономичный материал для профилей поперечного сечения, широко используемый в промышленности, строительстве, мостостроении, нефтедобывающих платформах и т. д. Прогнозируется, что спрос на H-образный профиль в нашей стране составит около 2,5 млн тонн в 2005 году и 5 млн тонн в 2010 году, однако в настоящее время годовая производственная мощность нашей страны по выпуску H-образного профиля составляет 1,2 млн тонн, и рыночный спрос очень велик.
Во-третьих, каковы характеристики стали H-образного профиля:
1. Высокая прочность конструкции: по сравнению с двутавровой сталью, модуль упругости сечения велик, и при тех же условиях несущей способности можно сэкономить 10-15% металла.
2. Гибкий и разнообразный дизайн: при одинаковой высоте балки пролет стальной конструкции может быть на 50% больше, чем у железобетонной, что делает планировку здания более гибкой.
3. Лёгкий вес конструкции: По сравнению с железобетонными конструкциями, уменьшение веса конструкции снижает внутренние нагрузки, что позволяет снизить требования к обработке фундамента здания, упростить строительство и снизить затраты.
4. Высокая структурная устойчивость: Стальные конструкции, в основном из горячекатаной H-образной стали, обладают научно обоснованной и рациональной структурой, хорошей пластичностью и гибкостью, высокой структурной устойчивостью и подходят для зданий, подверженных большим вибрационным и ударным нагрузкам. Они обладают высокой устойчивостью к стихийным бедствиям и особенно подходят для зданий в некоторых сейсмоопасных зонах. Согласно статистике, в результате разрушительных землетрясений магнитудой выше 7 в мире стальные конструкции, в основном из H-образной стали, получили наименьший ущерб.
5. Увеличение эффективной площади конструкции: По сравнению с железобетонными конструкциями, площадь поперечного сечения колонн стальных конструкций невелика, что позволяет увеличить эффективную площадь здания. В зависимости от формы здания, эффективная площадь может быть увеличена на 4-6%.
6. Экономия труда и материалов: По сравнению со сварной сталью H-образного профиля, она позволяет значительно сэкономить трудозатраты и материалы, снизить потребление сырья, энергии и рабочей силы, имеет низкое остаточное напряжение, а также обладает хорошим внешним видом и качеством поверхности.
7. Простота в обработке: легко соединять и устанавливать конструкцию, а также легко разбирать и использовать повторно.
8. Защита окружающей среды: Использование стальных профилей H-образной формы позволяет эффективно защищать окружающую среду, что проявляется в трех аспектах: во-первых, по сравнению с бетоном, можно использовать сухое строительство, что снижает уровень шума и пыли; во-вторых, благодаря уменьшенному собственному весу, требуется меньше грунта для фундамента, и ущерб земельным ресурсам минимален. Кроме того, значительно сокращается количество используемого бетона, а также объем земляных работ и добычи камня, что способствует защите экологической среды; в-третьих, после окончания срока службы конструкции и ее демонтажа образуется небольшое количество твердых отходов, и ценность вторичной переработки стального лома высока.
9. Высокая степень индустриализации: Стальные конструкции, в основном из горячекатаной двутавровой стали, обладают высокой степенью индустриализации, что облегчает механическое производство, интенсивное производство, обеспечивает высокую точность, простоту монтажа и контроля качества. Из них можно строить дома, мосты, промышленные предприятия и т.д. Развитие стальных конструкций создало и стимулировало развитие сотен новых отраслей промышленности.
10. Высокая скорость строительства: Занимает небольшую площадь, подходит для всепогодного строительства и менее подвержена влиянию климатических условий. Скорость строительства стальных конструкций из горячекатаной двутавровой стали примерно в 2-3 раза выше, чем у железобетонных конструкций, а коэффициент оборачиваемости капитала удваивается, что снижает финансовые затраты и экономит инвестиции.
В-четвертых, разница между сталью H-образного профиля и сталью I-образного профиля:
Стальной профиль I-образного сечения, как обычный, так и легкий, имеет относительно большие и узкие поперечные сечения, поэтому моменты инерции двух основных втулок в поперечном сечении значительно различаются. Следовательно, его можно использовать, как правило, только для элементов, изогнутых в плоскости стенки, или для формирования несущих элементов решетчатой формы. Он не подходит для элементов, сжатых в осевом направлении, или элементов, изогнутых перпендикулярно плоскости стенки, что значительно ограничивает область его применения.
H-образный профиль стали отличается высокой эффективностью и экономичностью при резке (к другим относятся холодногнутая тонкостенная сталь, гофрированные стальные листы и т. д.). Благодаря рациональной форме поперечного сечения, он позволяет повысить эффективность обработки стали и улучшить несущую способность. В отличие от обычного I-образного профиля стали, фланец H-образного профиля расширен, а внутренние и внешние поверхности обычно параллельны, что облегчает соединение с другими компонентами с помощью высокопрочных болтов. Его размерная структура рациональна, а модельный ряд полный, что удобно для проектирования и выбора.
Полки двутавровых профилей имеют одинаковую толщину и могут быть изготовлены из прокатанных и комбинированных профилей, состоящих из трех сваренных между собой пластин. Двутавровый профиль — это прокатанный профиль. Из-за низкой технологии производства внутренний край полки имеет уклон 1:10. Прокатка двутаврового профиля отличается от прокатки обычного двутаврового профиля, для которой используется только один комплект горизонтальных роликов. Поскольку его полка широкая и не имеет уклона (или уклон очень мал), необходимо одновременно добавить комплект вертикальных роликов для прокатки. Поэтому процесс прокатки и оборудование сложнее, чем у обычных прокатных станов. Максимальная высота прокатанного двутаврового профиля, производимого в Китае, составляет 800 мм. Если она превышает это значение, то может быть только сварной комбинированный профиль. Национальный стандарт нашей страны для горячекатаного двутаврового профиля (GB/T11263-1998) делит двутавровый профиль на три категории: с узкими полками, с широкими полками и стальной свайный профиль, обозначаемые кодами hz, hk и hu соответственно. Узкополочные двутавровые балки подходят для балок или элементов, работающих на сжатие и изгиб, в то время как широкополочные двутавровые балки и двутавровые сваи подходят для элементов, работающих на осевое сжатие или сжатие и изгиб. По сравнению с двутавровыми балками, балки W, IX и IY не так хороши, как двутавровые балки, при одинаковой нагрузке.
Дата публикации: 22 января 2025 г.