Đầu tiên là giới thiệu về cấu trúc thép hình chữ H:
Thép hình chữ H là một loại thép xây dựng kinh tế mới. Hình dạng mặt cắt ngang của thép hình chữ H kinh tế và hợp lý, có tính chất cơ học tốt. Khi cán, độ giãn dài của mỗi điểm trên mặt cắt ngang tương đối đồng đều và ứng suất bên trong nhỏ. So với thép hình chữ I thông thường, thép hình chữ H có ưu điểm là mô đun tiết diện lớn, trọng lượng nhẹ và tiết kiệm kim loại, có thể giảm kết cấu công trình 30-40%; và do các chân của thép hình chữ H song song bên trong và bên ngoài, đầu chân vuông góc nên có thể lắp ráp thành các bộ phận, có thể tiết kiệm 25% công việc hàn và tán đinh. Thép hình chữ H thường được sử dụng trong các tòa nhà lớn (như nhà máy, nhà cao tầng, v.v.) yêu cầu khả năng chịu lực mặt cắt ngang lớn và độ ổn định mặt cắt ngang tốt, cũng như cầu, tàu, máy móc nâng hạ và vận chuyển, móng thiết bị, giá đỡ, cọc móng, v.v.
Thép hình chữ H là loại thép tiết diện ngang kinh tế, có tính chất cơ học mặt cắt ngang tốt hơn, được phát triển từ việc tối ưu hóa thép hình chữ I, đặc biệt là do hình dạng mặt cắt ngang giống với chữ cái “H” trong tiếng Anh. Đặc điểm của thép hình chữ H như sau:
Mặt bích rộng và độ cứng ngang lớn. Khả năng chống uốn mạnh, cao hơn thép hình chữ I khoảng 5% -10%. Hai bề mặt của mặt bích song song với nhau, giúp kết nối, gia công và lắp đặt dễ dàng. So với dầm chữ I hàn, nó có chi phí thấp, độ chính xác cao, ứng suất dư thấp, không cần vật liệu hàn đắt tiền và kiểm tra mối hàn, tiết kiệm khoảng 30% chi phí sản xuất kết cấu thép. Dưới cùng tải trọng mặt cắt ngang, trọng lượng của kết cấu thép chữ H cán nóng nhẹ hơn 15% -20% so với kết cấu thép truyền thống. So với kết cấu bê tông, kết cấu thép chữ H cán nóng có thể tăng diện tích sử dụng lên 6% và trọng lượng bản thân của kết cấu giảm từ 20% đến 30%, giảm nội lực của thiết kế kết cấu. Thép hình chữ H có thể được gia công thành thép hình chữ T và dầm tổ ong có thể được kết hợp để tạo thành các dạng mặt cắt ngang khác nhau, đáp ứng rất tốt nhu cầu thiết kế và sản xuất kỹ thuật.
Thứ hai, phạm vi ứng dụng của thép hình chữ H:
Thép hình chữ H chủ yếu được sử dụng làm kết cấu dầm và cột trong các công trình công nghiệp và dân dụng.
①Giá đỡ chịu lực kết cấu thép cho các công trình công nghiệp
②Cọc thép và kết cấu hỗ trợ cho các công trình ngầm
③Kết cấu cho các thiết bị công nghiệp như hóa dầu và điện lực
④Các thành phần cầu thép nhịp dài
⑤Kết cấu khung cho sản xuất tàu thuyền và máy móc
⑥Giá đỡ dầm cho tàu hỏa, ô tô và máy kéo
⑦Băng tải cổng và giá đỡ chắn tốc độ cao
Thép hình chữ H là vật liệu thép tiết diện ngang kinh tế, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, xây dựng, cầu, giàn khoan dầu khí, v.v. Dự kiến nhu cầu thép hình chữ H của nước tôi sẽ vào khoảng 2,5 triệu tấn vào năm 2005 và 5 triệu tấn vào năm 2010, nhưng năng lực sản xuất thép hình chữ H hàng năm của nước tôi hiện nay là 1,2 triệu tấn và nhu cầu thị trường rất lớn.
Thứ ba, đặc điểm của thép hình chữ H là gì:
1. Độ bền kết cấu cao: So với thép hình chữ I, mô đun tiết diện lớn hơn và trong cùng điều kiện chịu tải, có thể tiết kiệm 10-15% kim loại.
2. Phong cách thiết kế linh hoạt và phong phú: Dưới cùng một chiều cao dầm, nhịp của kết cấu thép có thể lớn hơn 50% so với kết cấu bê tông, giúp bố trí công trình linh hoạt hơn.
3. Trọng lượng nhẹ của kết cấu: So với kết cấu bê tông, việc giảm trọng lượng của kết cấu làm giảm lực bên trong của thiết kế kết cấu, có thể làm cho yêu cầu xử lý nền móng kết cấu tòa nhà thấp, thi công đơn giản và chi phí thấp.
4. Độ ổn định kết cấu cao: Kết cấu thép chủ yếu làm từ thép hình chữ H cán nóng có kết cấu khoa học và hợp lý, độ dẻo và độ linh hoạt tốt, độ ổn định kết cấu cao, phù hợp cho các công trình chịu tải trọng rung động và va đập lớn. Khả năng chống chịu thiên tai mạnh, đặc biệt phù hợp cho các công trình xây dựng ở một số vùng động đất. Theo thống kê, trong các trận động đất có cường độ trên 7 độ richter trên thế giới, kết cấu thép chủ yếu làm từ thép hình chữ H chịu ít thiệt hại nhất.
5. Tăng diện tích sử dụng hiệu quả của kết cấu: So với kết cấu bê tông, diện tích tiết diện của cột kết cấu thép nhỏ hơn, có thể tăng diện tích sử dụng hiệu quả của công trình. Tùy thuộc vào hình dạng khác nhau của công trình, diện tích sử dụng hiệu quả có thể tăng từ 4-6%.
6. Tiết kiệm nhân công và vật liệu: So với thép hình chữ H hàn, nó có thể tiết kiệm đáng kể nhân công và vật liệu, giảm mức tiêu thụ nguyên liệu, năng lượng và nhân công, có ứng suất dư thấp và có hình thức và chất lượng bề mặt đẹp.
7. Dễ gia công: Dễ dàng kết nối và lắp đặt kết cấu, dễ dàng tháo dỡ và tái sử dụng.
8. Bảo vệ môi trường: Việc sử dụng thép hình chữ H có thể bảo vệ môi trường hiệu quả, thể hiện cụ thể ở ba khía cạnh: Thứ nhất, so với bê tông, có thể sử dụng kết cấu khô, ít gây tiếng ồn và bụi hơn; Thứ hai, do trọng lượng bản thân giảm, lượng đất cần thiết để xây dựng móng ít hơn, thiệt hại cho tài nguyên đất cũng ít hơn. Ngoài ra, lượng bê tông sử dụng cũng giảm đáng kể, giảm lượng đào núi và đào đá, có lợi cho việc bảo vệ môi trường sinh thái; Thứ ba, sau khi kết cấu công trình hết hạn sử dụng và được tháo dỡ, lượng chất thải rắn phát sinh cũng ít hơn, giá trị tái chế của tài nguyên thép phế liệu cũng cao hơn.
9. Mức độ công nghiệp hóa cao: Kết cấu thép chủ yếu làm từ thép hình chữ H cán nóng có mức độ công nghiệp hóa cao, thuận tiện cho sản xuất cơ khí, sản xuất chuyên sâu, độ chính xác cao, lắp đặt dễ dàng và đảm bảo chất lượng. Có thể được xây dựng thành nhà máy sản xuất nhà ở thực tế, nhà máy sản xuất cầu, nhà máy sản xuất công nghiệp, v.v. Sự phát triển của kết cấu thép đã tạo ra và thúc đẩy sự phát triển của hàng trăm ngành công nghiệp mới nổi.
10. Tốc độ thi công nhanh: Chiếm diện tích nhỏ, thích hợp thi công trong mọi điều kiện thời tiết, ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu. Tốc độ thi công kết cấu thép cán nóng hình chữ H nhanh gấp khoảng 2-3 lần kết cấu bê tông, vòng quay vốn nhanh gấp đôi, giảm chi phí tài chính, tiết kiệm đầu tư.
Thứ tư, sự khác biệt giữa thép hình chữ H và thép hình chữ I:
Thép hình chữ I, dù là thép thường hay thép nhẹ, đều có tiết diện ngang tương đối cao và hẹp, nên mô men quán tính của hai ống lót chính có tiết diện ngang khá khác nhau. Do đó, thép hình chữ I thường chỉ có thể được sử dụng trực tiếp cho các cấu kiện uốn cong trên mặt phẳng dầm hoặc để tạo thành cấu kiện chịu lực dạng lưới. Thép hình chữ I không phù hợp cho các cấu kiện chịu nén dọc trục hoặc các cấu kiện uốn cong vuông góc với mặt phẳng dầm, điều này hạn chế đáng kể phạm vi ứng dụng của thép hình chữ I.
Thép hình chữ H có biên dạng cắt hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí (các loại thép khác bao gồm thép thành mỏng uốn nguội, thép tấm gợn sóng, v.v.). Nhờ hình dạng mặt cắt hợp lý, thép hình chữ H có thể làm tăng hiệu quả gia công thép và cải thiện khả năng chịu lực. Khác với thép hình chữ I thông thường, mặt bích của thép hình chữ H được mở rộng, bề mặt trong và ngoài thường song song, giúp dễ dàng kết nối với các linh kiện khác bằng bu lông cường độ cao. Kích thước kết cấu hợp lý, mẫu mã đa dạng, thuận tiện cho việc thiết kế và lựa chọn.
Mặt bích của thép hình chữ H có độ dày bằng nhau, với các phần cán và phần kết hợp gồm ba tấm hàn lại với nhau. Thép hình chữ I là một phần cán. Do công nghệ sản xuất kém, cạnh trong của mặt bích có độ dốc 1:10. Quá trình cán thép hình chữ H khác với thép hình chữ I thông thường, chỉ sử dụng một bộ con lăn nằm ngang. Do mặt bích của nó rộng và không có độ dốc (hoặc độ dốc rất nhỏ) nên cần phải bổ sung một bộ con lăn đứng để cán cùng lúc. Do đó, quy trình cán và thiết bị của nó phức tạp hơn so với các nhà máy cán thông thường. Chiều cao tối đa của thép hình chữ H cán có thể được sản xuất tại Trung Quốc là 800mm. Nếu vượt quá chiều cao này, nó chỉ có thể là phần kết hợp hàn. Tiêu chuẩn quốc gia của nước tôi đối với thép hình chữ H cán nóng (GB/T11263-1998) chia thép hình chữ H thành ba loại: mặt bích hẹp, mặt bích rộng và cọc thép, với các mã lần lượt là hz, hk và hu. Dầm chữ H cánh hẹp phù hợp cho dầm hoặc cấu kiện chịu uốn nén, trong khi dầm chữ H cánh rộng và cọc dầm chữ H phù hợp cho cấu kiện chịu nén dọc trục hoặc cấu kiện chịu uốn nén. So với dầm chữ H, dầm W, IX và IY không tốt bằng dầm chữ H dưới cùng tải trọng.
Thời gian đăng: 22-01-2025