建筑工程

　　我们都在知道钢材会应用在各种行业的，那热轧H型钢在建筑工程方面是怎么应用呢?下面我们一起来看看。

　　H型钢全名称作“平行宽翼缘工字钢”，在我国习惯称为H型钢。人们对H型钢认识很早，但由于生产技术的原因，轧制H型钢于1902年才问世，比其他型材要晚很多年，近年来随着世界建筑业和钢铁工业的迅速发展，近二十个国家特别是在东亚、东南亚地区建成了六、七十条H型钢生产线。目前全世界生产能力约在3000万吨。在发达国家，H型钢的消费量约占钢材总消费量的4% ～ 6%，约占型材总消费量的一半以上，并基本上替代了工字钢和焊接H型钢。

​　　作为结构型材，H型钢的截面更加经济合理，加工制作和施工安装工艺简单、方便、快捷，被广泛应用于国民经济建设的各个领域，如工业与民用建筑、机械制造、桥梁、地基工程等方面。但我国热轧H型钢只占钢结构用量的5%左右，目前中国正处于工业化加速发展阶段，钢结构发展的空间很大，也就意味着热轧H型钢的前景很广阔。

　　1.2 热轧H型钢的市场消费、应用情况

　　上世纪九十年代后期，马鞍山钢铁股份公司和莱芜钢铁股份公司分别建设了两条热轧H型钢生产线，其中马钢热轧H型钢生产线耗资27亿元，98年9月投产，设计能力(包括二期改造)100万吨，目前月均6-7万吨，它是世界上最先进的生产线之一。热轧H型钢在国内的诞生，提升了国家钢铁产品档次，一下子拉近了国内钢结构和世界钢结构的物质差距。

　　可以看出，国内市场对热轧H型钢的认同每年呈倍数增加的态势，预计2005年，市场消费量将达到200万吨。最终(比照发达国家用钢量标准)我国H型钢年消费量将达到500万吨以上，这也将是和我国成为世界钢铁生产基地和钢铁大国的地位相关联的。

　　2 作为结构型材，H型钢的主要应用领域及形式

　　2.1 工业与民用建筑钢结构中的梁、柱等基本结构构件

　　由于H型钢在翼缘宽度较宽(工字钢高度和翼缘(肢腿)宽度比值一般固定在2：1左右，但H型钢可在到1：1-2：1之间变化)，这样，H型钢作为结构型材，比工字钢的应用范围更广)，它可作为构件应用在工业与民用建筑的承重框架梁、柱构件，高层钢结构建筑的框架梁、柱及楼盖梁等方面。在国外，建筑钢结构用钢中，钢结构住宅用钢占了相当大的比例。(以日本为例，1998年钢产量为5900万吨，而建筑钢结构用钢占13%约800万吨。在美国普通的低层民用住宅中。钢结构的住宅所占的比例从90年代初的5%已发展到现在的25%左右。)而我国基本上还是空白。目前，国家正大力推广钢结构住宅及商业用房的建设，以北京赛博思钢构公司、天津万力园、上海冶金设计院、杭州杭萧钢构、马钢股份公司等为龙头，正在探索、实践多层、高层钢结构民用建筑结构体系，预计2005年左右，钢结构住宅将成为建筑领域新的产业。据预测，我国若达到发达国家人均用钢量水平，钢结构住宅全年H型钢消耗量将达100-200万吨。这还不包括楼堂馆所等大型民用商业用房。可见，热轧H型钢在民用建筑上的前景是多么广阔。

　　2.2 机械制造中的结构框架

　　在石油起重机械、电力锅炉、汽轮机、发电机组支架、冶金、石化等重工业机械支架、机械流水线工艺设备、电力支架、大型起重机械，重载汽车、火车平板车、造船、大型机床等框架方面，热轧H型钢完全优于焊接H型钢，它的残余应力小、无时效变形、有较强的抗疲劳强度等优点，以及可以多种材质(Q345等)供货和交货期短等保证，加上价格优势，使热轧H型钢有优越的性价比，得以逐步走向机械制造结构型材用钢的主导地位。目前这是型钢的主要应用领域，将来更是国内热轧H型钢的主导消费市场。

　　2.3 H型钢-混凝土组合梁及钢骨结构

　　2.3.1 H型钢-混凝土组合梁

　　H型钢-混凝土组合梁上通过剪力连接件将 H型钢梁与上浇混凝土楼板组合为整体共同工作，这种组合构件在民用建筑上应用越来越广，它较普通钢梁强度高、刚度大，现在的做法有现浇混凝土板组合、压型钢板上浇板组合、预制板上浇板组合。处于对成本等考虑，第一种应用较多，但压型钢板的做法将渐渐成为主流。

　　2.3.2 钢骨结构

　　以H型钢为骨架，外包以钢筋混凝土组成钢筋混凝土梁、柱，构成钢骨结构。它具有承载力高、延性好、有良好的抗震性能、可靠的防火、防腐性能以及具有环保性等特点，广泛应用在大型公共建筑及住宅中。特别是钢骨混凝土在混凝土浇灌前已形成独立承载的结构体系，可承受施工荷载和结构自重，因此勿须设立施工脚手架，它改变了传统混凝土结构的施工组织程序，大大缩短工期，改善城市环境，提升投资效益。

　　钢骨建筑已成为各国现代化都市建筑发展的主流，在日本和台湾的，钢骨结构是主要结构形式之一，在我国，深圳市民广场、广州会展中心、马钢光明新村高层住宅等工程中均采用了这种结构形式。可以预见，钢骨结构，以其优越的性能，将赢得结构设计师和投资者的青睐。

　　2.4剖分T型钢

　　热轧T型钢是由热轧H型钢直接切割而成，由钢厂或钢构公司供货。它主要承担轴向力，用于桁架结构的弦杆、腹杆以及组成大型屋面檩条、柱间缀条、箱型结构的构件等方面。以前T型钢主要采用焊接T型钢(成本高、性能差)和使用双角钢做法(用钢量增加7-20%，构件加工难度大、需要校正变形、防腐防锈维护困难)，由于热轧 H型钢的投产，T型钢进入了结构型材的大家庭，它较双角钢做法可节省投资10%-25%。在济南钢铁公司及珠江钢厂炼钢工程中大量使用了T型钢。

　　2.5钢桩以及深基坑护坡桩

　　2.5.1多高层建筑及重载建筑的地基处理

　　地基处理中，使用预应力混凝土桩或钻孔灌注桩等造成现场工作量大、时间长、费用高，若建筑物位于城市中心，地基情况又很复杂的话，这种做法对周围环境的影响很大。目前在国外发达国家，H型钢钢桩使用较普及，它具有承载可靠、施工方便、并可回收、对地基土壤的侵蚀破坏性小等优点。目前香港这种钢桩每年使用在20-30万吨左右，主要材质是BS50B、55C等，国内已经生产供应了近10万吨。我国深圳妈湾西部电厂位于海边软土地基上，其锅炉等厂房设施地基使用50B材质钢桩近2万吨。

　　2.5.2 深基坑护坡用钢桩

　　H型钢用于深基坑护坡，有多种做法，最有特点的是SMW工法。SMW工法是在水泥土深层搅拌桩中插入型钢所形成的一种地下连续墙施工方法，以SMW工法专用机具，用水泥土作为固化剂与地基土进行强制性搅拌，并插入H型钢，固化后形成桩列式地下连续墙(550-1300毫米大壁厚、65米深、型钢间距0.5-2米)充分利用干浆水泥土的高止水性和型钢所具有的强度和刚度，当其围护职能完成后，可以拔出型钢重复应用。

　　SMW工法主要应用在地铁车站、地下仓库、地下商场、高层建筑地下室等深基坑围护工程以及水利、港湾工程、盾构隧道进出洞等工程的防水、挡土、帷幕工程。它具有施工噪音小、工期短、弃土少、无泥浆污染、对周围环境影响小等特点，与普通地下连续墙相比，造价低30-40%，与钻孔灌注桩相比，造价低20%，与沉井相比低25%。SMW工法在我国上海、南京、深圳等地铁、高层建筑地基工程应用很成熟。

　　2.6 用H型钢制作组合梁

　　2.6.1增高梁

　　将H型钢剖分为T型钢，然后在腹板上加焊一块钢板可组合成增高梁，这样，使热轧H型钢的截面高度灵活性，以满足市场差异化、多样性的需求，在钢厂成本降低后、热轧H型钢市场价格大大低于焊接H型钢价格时，工程实践中这种加工方法将会迅速普及。

　　2.6.2 梯形变截面梁

　　按照结构计算，焊接H型钢生产线可以制作变截面梁，这是焊接H型钢的优势。但热轧H型钢也可以在加工线上完成梯形变截面梁的制作。就是将H型钢沿腹板斜向切割，分割成高度变化的T型钢后，再按焊接要求制作变截面梁。普通可以制作单坡(一端高度增高、一端高度降低)、双坡的两种。在门式钢架轻钢厂房中，完全可以采用这种做法。但目前这种做法还很少，主要是热轧H型钢的性价比在这方面还不是有优势。

　　2.6.3蜂窝梁

　　蜂窝梁是在H型钢腹板上按一定的折线(一般是六角孔型)进行切割，之后错位或掉头等焊接成新的高度的梁，端头切除或补焊，这样，增加了截面惯性矩、截面模数，梁的刚性和抗弯强度大幅增加。蜂窝梁可以应用于大跨度屋面檩条、楼面梁、屋面梁、轻钢厂房等，腹中的孔洞还可以布置各种管道。新建设的湖南长沙会展中心屋面檩条全部采用这种做法，减轻了结构自重，大大节省了工期，受到设计、业主、制作安装方的一致推崇。

　　随着国家加大基础设施的建设以及钢结构民用建筑、机械制造产业的蓬勃发展，H型钢的应用领域和市场需求量必将快速增加。H型钢作为结构型钢的一种，随着国内大工业化热轧生产规模的扩大，它从焊接的产品形式、辅助的产品地位终于走入结构型材的大家庭，即将修订颁发的钢结构规范将正式宣布接纳热轧H型钢作为主要结构用型钢，热轧H型钢给我国钢结构的发展提供了坚实的物质基础。

　　以上就是对H型钢在建筑工程方面的介绍了。

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