工字钢和H型钢受压区别。工字钢和H型钢作为建筑结构中经常使用的材料,它们在受力时有很大的区别,从截面形状、理论分析、使用范围、价格等方面进行了详细的讲解。工字钢和H型钢受压区别的四个方面,包括截面形状、理论分析、使用范围和价格。
一、截面形状
工字钢截面呈工字形,形状比H型钢更加紧凑。工字钢的两侧边缘的夹角相对较大,强度较高,易于焊接和组装。工字钢的抗扭性能较差,不适用于受扭载荷的场合。相比之下,H型钢截面呈”H”形,两侧的翼缘比工字钢略宽,中间的腹板较厚,强度可靠受力平衡好,受扭载荷的分布场合,H型钢要比工字钢更能够承受。
工字钢的截面尺寸计算公式如下:
H:腰板高度,B:腹板宽度,t1:腰板厚度,t2:腹板厚度;
截面面积S=(2H-t1)*B+t2*(D-2*t2)
惯性矩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;
惯性矩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;
抗弯截面模量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、理论分析
工字钢一般承受轴向压力,而H型钢不仅可以承受轴向压力,还可以承受受弯和受剪力。H型钢的截面形状设计更优化,可以在受力平衡方面有很好的效果。虽然下弦杆和腰杆的宽度略大,但在优化设计中可以得到更高的钢性质,还可以高度定制以满足特定使用要求。
强度、稳定性和经济效益的考虑,H型钢的截面形状在实际使用中更加普遍。在长跨度的大型建筑中,H型钢是首选材料。而工字钢通常仅使用在小跨度、小荷载架构中。
三、使用范围
工字钢的使用范围适合在小跨度、小荷载的建筑中,如厂房、、简易房、覆盖物等。由于工字钢的抗弯刚度较小,不能承受大的荷载和大跨度的受力。同样,由于其缺乏扭转刚度,工字钢不能承受扭转载荷。相对而言,H型钢适用范围更广泛,无论是大型飞机场、都市高楼、大型馆、长跨度的航站楼或大型工业厂房都可以应用。H型钢在高压状态下具有很好的稳定性,并且可以实现强度的利用。
四、价格
由于H型钢的设计更加优化,在同等长度和荷载下,它的单位重量承重能力要高于工字钢。H型钢的价格比工字钢要贵一些。H型钢的生产工艺也比较复杂,需要更高的生产技术和设备。这里以佛山市京锦钢铁有限公司举例:该公司工字钢每吨价格为3200元,而H型钢每吨价格为4000元,两者价格存在差异。
五、结论
来看,工字钢和H型钢各有应用范围,不能混淆。在设计和选型中应实际需要选用合适的型号和规格,进行优化的设计和开发,提高材料的使用效能和经济效益。
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