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工字鋼和其它結(jié)構(gòu)鋼中的應(yīng)用

      高強鋼對于近10年冶金產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大，目前能夠滿足強度、塑性、韌性、成形性和焊接性的要求，使低本錢鋼材年產(chǎn)量占世界結(jié)構(gòu)鋼的10％左右。

 　  回顧高強度結(jié)構(gòu)鋼的發(fā)展歷程。20世紀(jì)初期，結(jié)構(gòu)工程師們使用的單一品種鋼，這種鋼被稱為“低碳鋼”，意思是“低碳、柔軟、易加工”，低碳鋼沒有特地使用除碳以外的合金元素進行強化，鋼中的Mn用于脫氧，還含有穩(wěn)定的硫化物，一般以為低碳鋼化學(xué)成分范圍：0．1％～0．25％C，0．4％～0．7％Mn，0．1％～0．5％Si，其余為S、P和其它元素。 低碳鋼的屈服強度約為250MPa工字鋼。

　　與其它材料，尤其是鋼筋混凝土的競爭，促進了結(jié)構(gòu)鋼的發(fā)展。為保證市場份額，開發(fā)了很多簡便的生產(chǎn)和精煉技術(shù)，這使得對鋼的焊接性和缺口沖擊韌性越來越高。

 　  主要通過以下工藝進步鋼的性能：限制C含量；進步潔凈度，包括降低S、P含量；Al脫氧，微合金化，常化軋制和后來的控制軋制。上述工藝細化了鋼的組織，進步了鋼的強度和韌性工字鋼。

　　C型鋼也可以用氣體切割。但是，為了提高氣割質(zhì)量，應(yīng)盡可能使用小直徑噴嘴，切割后應(yīng)使用錘子輕輕敲擊，使切割平整，滿足各種用途的要求。與其他冷彎型鋼一樣，c型鋼生產(chǎn)過程中面臨的問題是內(nèi)應(yīng)力。由于材料的內(nèi)應(yīng)力大，一旦投入使用可能會變形，從而影響其使用效果。

 　  沒有辦法避免c型鋼的應(yīng)力。冷彎C型鋼在開卷、軋制、剪切和合攏過程中，會增加一定的內(nèi)應(yīng)力。主要原因是冷彎C型鋼由于機械受力變形而產(chǎn)生一定的應(yīng)力。此外，如果冷彎c型鋼沒有涂底漆，除銹鈍化過程也會釋放其內(nèi)應(yīng)力，造成彎曲和扭轉(zhuǎn)。

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高頻焊H型鋼的產(chǎn)品規(guī)格很多，分類方法有以下幾種。

(1)按產(chǎn)品的翼緣寬度分為寬翼緣、中翼緣和窄翼緣H型鋼。寬翼緣和中翼緣H型鋼的翼緣寬度B大于或等于腹板高度H。窄翼緣H型鋼的翼緣寬度B約等于腹板高度H的二分之一。

(2)按產(chǎn)品用途分為H型鋼梁、H型鋼柱、H型鋼樁、極厚翼緣H型鋼梁。有時也將平行腿槽鋼和平行翼緣丁字鋼也列入H型鋼的范圍。一般以窄翼緣H型鋼作為梁材，以寬翼緣H型鋼作為柱材鍍鋅H型鋼，據(jù)此又有梁型H型鋼和柱型H型鋼之稱。

(3)按生產(chǎn)方式分為焊接H型鋼和軋制H型鋼。

(4)按尺寸規(guī)格大小分為大、中、小號H型鋼。通常將腹板高度H在700mm以上的產(chǎn)品稱為大號、300～700mm的稱為中號，小于300mm的稱為小號。至1990年末，世界上較大的H型鋼腹板高度1200mm，翼緣寬度為530mm。

高頻焊H型鋼是公認的型材，它的應(yīng)用幾乎覆蓋了所有行業(yè)，尤其是在建筑行業(yè)中深受歡迎。它的抗震抗彎能力強，在實際使用中比起其他建材更加穩(wěn)定，承載能力更強，設(shè)計方面更加廣泛、美觀。它還改善了混凝土建材等不能彎曲拉伸的問題，可以說是一種理想的型材。

但是事物都存在兩面性，高頻焊H型鋼雖然有這么多成就但是在防火方面的能力卻不是很強。在不采取任何防火措施的情況下高頻焊H型鋼的耐火極限只有15分鐘左右，時間過長后高溫會使它的性能、平衡性等會急速下降，造成就夠過度變形，產(chǎn)生極大危險。

在一些震災(zāi)案例中就出現(xiàn)過這樣的情況：高頻焊H型鋼的優(yōu)越抗震能力本能夠減少災(zāi)后損害，但是若是在震災(zāi)中發(fā)生火災(zāi)則導(dǎo)致結(jié)構(gòu)加速崩壞，為高頻焊H型鋼做好防火措施有著很大的意義，可以說是進一步提高了高頻焊H型鋼的性能。

經(jīng)過防火處理后，高頻焊H型鋼的耐火極限會得到明顯提升，根據(jù)不同的情況能夠選擇不同的措施，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接對高頻焊H型鋼進行灼燒，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強度變?nèi)醯臅r間等。但不論是使用哪種方法，它的原理都是一樣的。