特点编辑
1、结构强度高
同工字钢相比,截面模数大,在承载条件相同时,可节约金属10-15%。
2.设计风格灵活、丰富
在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50% ,从而使建筑布置更加灵活。
3.结构自重轻
与混凝土结构自重相比轻,结构自重的降低,减少了结构设计内力,可使建筑结构基础处理要求低,施工简便,造价降低。
4.结构稳定性高
.以热轧H型钢为主的钢结构,其结构科学合理,塑性和柔韧性好,结构稳定性高,适用于承受振动和冲击载荷大的建筑结构,抗自然灾害能力强,特别适用于一些多地震发生带的建筑结构。据统计,在世界上发生7级以上毁灭性大地震灾害中,以H型钢为主的钢结构建筑受害程度较小。
5.增加结构有效使用面积
与混凝土结构相比,钢结构柱截面面积小,从而可增加建筑有效使用面积,视建筑不同形式,能增加有效使用面积4-6%。
6.省工省料
与焊接H型钢相比,能明显地省工省料,减少原材料、能源和人工的消耗,残余应力低,外观和表面质量好。
7.便于机械加工
易于结构连接和安装,还易于拆除和再用。
8.环保
采用H型钢可以有效保护环境,具体表现在三个方面:一是和混凝土相比,可采用干式施工,产生的噪音小,粉尘少;二是由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地资源破坏小,此外大量减少混凝土用量,减少开山挖石量,有利于生态环境的保护;三是建筑结构使用寿命到期后,结构拆除后,产生的固体垃圾量小,废钢资源回收价值高。
9.工业化制作程度高
以热轧H型钢为主的钢结构工业化制作程度高,便于机械制造,集约化生产,精度高,安装方便,质量易于保证,可以建成真正的房屋制作工厂、桥梁制作工厂、工业厂房制作工厂等。发展钢结构,创造和带动了数以百计的新兴产业发展。
10.工程施工速度快
占地面积小,且适合于全天候施工,受气候条件影响小。用热轧H型钢制作的钢结构的施工速度约为混凝土结构施工速度的2-3倍,资金周转率成倍提高,降低财务费用,从而节省投资。以我国“**高楼”上海浦东的“金贸大厦”为例,主体高达近400m的结构主体仅用不到半年时间就完成了结构封**,而钢混结构则需要两年工期。
格林法
格林法的主要特点是采用开口式**孔型,腰和腿部的加工是在开口式**孔型中同时进行的。为有效地控制腿高和腿部加工的质量,格林认为立压必须作用在腿端,故把腿高的压缩放在与**机架一起连轧的二辊式机架中进行。目前**的轧边机多采用格林法。
采用格林法轧制H型钢其工艺大致如下:用初轧机或二辊式开坯机把钢锭轧成异形坯,然后把异形坯送往**粗轧机和轧边机进行往复连轧,并在**精轧机和轧边机上往复连轧成成品。格林法在进行立压时只是用水平辊与轧件腿端接触(腰部与水平辊不接触),这可使轧件腿端始终保持平直。这种方法其立辊多为圆柱形,而水平辊两侧略有斜度,在荒轧机组中,水平辊侧面有约9%的斜度。在精轧机组中水平辊侧面有2%~5%的斜度,不过精轧机组水平辊侧面斜度应尽量小,才能轧出平行的腿部。
1908年在美国伯利恒公司建的轧钢厂就是采用上述工艺流程,它由一架异形坯初轧机和两架紧接其后间距为90m的**轧机所组成。每一架**轧机包括一架**机架和一架轧边机。
现代化的H型钢厂也广泛采用格林法设计。
萨克法
萨克法采用闭口式**孔型,在此孔型中腿是倾斜配置的,为能较后轧出平直腿部,必须在较后一道中安置圆柱立辊的**机架。萨克法的立压与格林法不同,它是把压力作用在腿宽方向上,而这容易引起轧件的移动,尤其是在闭口孔型中常常会因来料尺寸的波动,造成腿端凸出部分容易往外挤出形成耳子,影响成品质量。
在萨克法中的粗轧**孔型,其水平辊侧面可采用较大斜度,这样可减少水平辊的磨耗,同时由于立辊是采用带锥度的,故可对腰腿同时进行延伸系数很大的压缩。这样可减少轧制道次和**机架数量,有利于节约设备投资。
萨克法的主要工艺流程是:采用一架二辊式开坯机,将钢锭轧成具有工字形断面的异形坯,然后将异形坯送到由四辊**机架和二辊立压机架所组成的可逆式连轧机组中进行粗轧,较后在一架**机架上轧出成品。荒轧机组水平辊侧面斜度为8%,中间机组水平辊侧面斜度为4%,在精轧**机架中才将轧件腿部轧成平直,成品工字钢腿部斜度为1.5%左右。
杰·普泼法
杰·普泼法综合了格林法和萨克法的优点,即吸收了萨克法斜配**孔型一次可获得较大延伸和格林法采用立压孔型便于控制腿宽的加工这两大优点。杰·普泼法的主要特点是荒轧采用萨克法斜配**孔型,精轧采用格林法开口式**孔型,在精轧**轧机上首先用圆柱立辊和水平辊把腿部压平直,然后立辊离开,仅用水平辊压腿端,较后在*二架精轧**轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工。其工艺流程是:采用一架二辊可逆开坯机与两架串列布置的**机架进行轧制,这架**机架的水平辊带有7%的斜度,立辊锥度也为7%。在精轧**轧机中,因工字钢品种的不同,孔型斜度也不一样,一般为1.5%~9%。在轧件通过*二个**机架**道次时,首先用柱形立辊把轧件腿部轧平直,然后在返回道次中立辊离开,仅用水平辊直压腿端。在较后一架**轧机上用水平辊和立辊对轧件进行全面加工成形。