工字鋼和H型鋼受壓區別。工字鋼和H型鋼作為建筑結構中經常使用的材料,它們在受力時有很大的區別,從截面形狀、理論分析、使用范圍、價格等方面進行了詳細的講解。工字鋼和H型鋼受壓區別的四個方面,包括截面形狀、理論分析、使用范圍和價格。
一、截面形狀
工字鋼截面呈工字形,形狀比H型鋼更加緊湊。工字鋼的兩側邊緣的夾角相對較大,強度較高,易于焊接和組裝。工字鋼的抗扭性能較差,不適用于受扭載荷的場合。相比之下,H型鋼截面呈”H”形,兩側的翼緣比工字鋼略寬,中間的腹板較厚,強度可靠受力平衡好,受扭載荷的分布場合,H型鋼要比工字鋼更能夠承受。
工字鋼的截面尺寸計算公式如下:
H:腰板高度,B:腹板寬度,t1:腰板厚度,t2:腹板厚度;
截面面積S=(2H-t1)*B+t2*(D-2*t2)
慣性矩Ix=1/12*(B-t1)^3*(2H-t1)+1/6*(B-t1)*(H-t2)^2+1/4*(D-2*t2)*t2*(H-(t2/2))^2;
慣性矩Iy=1/12*(2H-t1)^3*(B-t1)+1/6*(2H-t1)*(B-t1)^2+1/4*t2*(D-2*t2)*(B-t2/2)^2;
抗彎截面模量Wx=1/6*(B-t1)^2*(2H-t1)+1/2*(B-t1)*(H-t2)+1/2*t2*(D-2*t2)*(H-t2/2);
抗扭截面模量Jx=0.15*(B-t1)^2*(2H-t1)+0.15*(B-t1)^2*t2+0.15*t2*(D-2*t2)*(D-2*t2-t1)^2;
D=2H-t1-2t2。
二、理論分析
工字鋼一般承受軸向壓力,而H型鋼不僅可以承受軸向壓力,還可以承受受彎和受剪力。H型鋼的截面形狀設計更優化,可以在受力平衡方面有很好的效果。雖然下弦桿和腰桿的寬度略大,但在優化設計中可以得到更高的鋼性質,還可以高度定制以滿足特定使用要求。
強度、穩定性和經濟效益的考慮,H型鋼的截面形狀在實際使用中更加普遍。在長跨度的大型建筑中,H型鋼是首選材料。而工字鋼通常僅使用在小跨度、小荷載架構中。
三、使用范圍
工字鋼的使用范圍適合在小跨度、小荷載的建筑中,如廠房、、簡易房、覆蓋物等。由于工字鋼的抗彎剛度較小,不能承受大的荷載和大跨度的受力。同樣,由于其缺乏扭轉剛度,工字鋼不能承受扭轉載荷。相對而言,H型鋼適用范圍更廣泛,無論是大型飛機場、都市高樓、大型館、長跨度的航站樓或大型工業廠房都可以應用。H型鋼在高壓狀態下具有很好的穩定性,并且可以實現強度的利用。
四、價格
由于H型鋼的設計更加優化,在同等長度和荷載下,它的單位重量承重能力要高于工字鋼。H型鋼的價格比工字鋼要貴一些。H型鋼的生產工藝也比較復雜,需要更高的生產技術和設備。這里以佛山市京錦鋼鐵有限公司舉例:該公司工字鋼每噸價格為3200元,而H型鋼每噸價格為4000元,兩者價格存在差異。
五、結論
來看,工字鋼和H型鋼各有應用范圍,不能混淆。在設計和選型中應實際需要選用合適的型號和規格,進行優化的設計和開發,提高材料的使用效能和經濟效益。
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