不同钢截面的好处

不同钢截面的好处

在建筑和工程领域，钢结构因其强度高、重量轻和施工速度快等特点而被广泛应用。不同形状的钢截面在承载能力和适用场景上存在显著差异。本文将详细介绍I形、C形、L形、T形和空心结构截面的特点、优势和适用场景，帮助读者更好地理解钢结构设计中的关键考量因素。

不同钢截面的好处

我们多久注意一次用于建筑的钢型材的几何形状，并意识到形状的重要性？一切钢设计全世界的建筑规范确定了一些常见的形状可以用作钢构件。这些截面的横截面形状轮廓。下面提到的是一些常用的部分。

部分类型 数字
我塑造 / W形 / H形
C形 / 频道
L形 / 角度
T形
广场, 长方形, 和圆形空心结构截面 (高速钢)

为什么我们需要不同的部分类型？

经过上面的清单，一个人可能会纳闷，为什么我们需要塑造钢型材变成不同的形状，改为使用实体形状（长方形，广场，圆形或其他多边形）？为了知道原因，我们需要了解一些有关负载的应用程序，成员受到的结构现象，控制成员结构能力的参数。

施工中遇到的最常见的载荷应用包括以下一种或多种：

• 点载荷
• 负载均匀分布
• 弯矩/直接弯曲
• 回转

取决于负载应用程序的类型和方式，成员遭受一种或多种结构现象的组合，例如：

• 压缩
• 张力
• 剪力
• 弯曲度
• 扭转力

为了评估成员免受上述现象影响，参数很少（包括但不仅限于）表示所提供的阻力，例如：

• 截面积
• 总深度
• 卷材厚度，法兰/秒，和腿
• 惯性矩和/或截面模量
• 扭转常数

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绕回以将实心型材模制成不同的钢型材；基于多个负载组合施加的负载，承受的结构现象和所需的电阻参数，实心型材成型并配置为各种形状。将实心型材成型为形状轮廓有助于实现高材料容量比。从而，节省钢材消耗（体积和重量）。

在这里，我们简要介绍每种类型。我们根据结构设计标准分析每种截面类型，可用性和形状轮廓优势。

I形 / W形 / H形

此部分的形状轮廓类似于字母“ I”或“ H”。W形是常用的符号AISC钢此类截面的施工手册。本节适用于所有类型的荷载组合，除了纯旋转。此部分非常有效（为了）弯曲，和压缩。本节最常用的用法是梁/大梁，建筑物和桥梁中的列。

好处

• 与实心矩形或正方形截面相比，钢的保护性更高。
• 通用会员 - 可用于大多数结构构件应用。
• 钢材设计手册中定义的断面范围广泛，允许最佳的结构设计。
• 提供与其他主要或次要成员的连接的良好兼容性。

缺点

• 无法在X-X方向上加载，因为与Y-Y方向相比，该截面的结构承载力很小。
• 提供较小的扭转阻力，因为这是一个开放的部分。

数字：I形截面作为梁和柱的典型用法

C形 / 频道

该部分的形状轮廓类似于字母“ C”；因此我们称它们为C形。频道是在AISC钢结构此部分类型的手册本部分主要用于力矩/弯曲较小的均匀分布载荷应用。此部分非常有效，可以用作辅助结构构件，其中载荷被转移到其他主要结构构件上。C型/槽钢作为辅助结构构件最常见的用法是横向托梁支撑地板，屋顶桁架条，墙架中的螺柱，天花板组件的支撑构件，等等。有关的：试试我们的檩条跨度计算器对于 C 型材。

好处

• 当弯曲不是关键因素时，理想的替代I形，节省几乎一半的钢材。
• 使用多成员系统时提供高结构能力。防爆。地板托梁系统，屋顶桁架中的条，等等。
• 可以背对背放置以创建虚拟的I形截面。
• 提供良好的兼容性，可连接到其他钢构件和混凝土/砖块表面。

缺点

• 在没有支撑顶部法兰的情况下高度不稳定，由于Y-Y轴的几何形状不对称。
• 不适合重载应用。

数字：轻型钢C型截面作为墙和屋顶托梁的立柱的典型用法

L形 / 角度

该部分的形状轮廓看起来类似于字母“ L”；因此我们称它们为L形。如AISC钢结构手册中所述，此部分也称为“角钢”，也是由于其适用于角钢连接的可行性。此部分高度用于点载荷应用以抵抗剪切，张力和压缩。此部分非常适合用作连接构件，组成成员的主要组成部分等。本节最常见的用法是I形和/或其他形状之间的连接，支撑桁架成员，和弦，组合成员的板条和/或花边，桥梁大梁系统中的横梁成员，I形截面的腹板加强元件，等等。

好处

• 提供高结构连接能力以抵抗螺栓/焊接剪切。
• 非常适合用作桁架的支撑构件，因为它们提供了轴向弯曲能力的良好组合（张力/压缩）。
• 可以背对背放置以创建虚拟的T形截面。

缺点

• X-X和Y-Y方向上的非对称几何。
• 提供非常低的材料/结构容量比，与其他形状部分相比

数字：I形作为主梁的典型用法，梁桥系统中以角和角为隔板

T形 / 结构三通

该部分的形状轮廓看起来类似于字母“ T”；因此我们称它们为T形。结构三通是AISC钢结构手册中用于此类截面的常用符号。该部分通常通过除去底部法兰与标准I形分开。此部分可用于所有类似于I型部分的载荷应用。与非法兰侧相比，该形状在法兰侧提供了显着的挠曲能力。本节最常见的用法是I形或其他形状之间的连接构件，次梁构件（门），桁架中的弦成员和组合成员的主要成员，桥梁大梁系统中的末端横隔板成员。

好处

• 一侧弯曲不明显或减小构件整体深度的I形截面的理想替代品。
• 提供高轴向 - 与L形相比的抗弯能力，由于网的深度和对称性。

缺点

• 无法在X-X方向上加载，因为与Y-Y方向相比，该截面的结构承载力很小。
• 由于绕X-X轴的几何形状不对称，因此应用非常有限。

数字：典型的T形结构构件

广场, 长方形, 和圆形空心结构截面 (高速钢)

空心结构部分（高速钢）由钢管获得的形状广场，长方形和圆形/圆形。本节是封闭课程，与上述其他部分相比。本部分非常适用于点载荷和旋转。本部分具有抗压和抗扭的高结构能力。本节最常见的用法是结构列，轴，等等。

好处

• 与I相比具有更高的抗扭强度，C，大号，和T形。
• 提供双向高结构性（X-X和Y-Y）与我相比，C，大号，和T形。
• 可用作混凝土柱的外套，以增加轴向承载力。
• 相对有益的体重：容量比（在轴向）

缺点

• 由于与同等I型截面相比更多的钢用量，因此不常用作弯曲构件。
• 螺栓连接等连接很难安装，由于该部分已关闭。

数字：HSS形状作为列的典型用法，I形为主梁，C形为副梁

结论

也可以用作钢构件的其他形状截面为“管截面”，平板部分，和酒吧部分。基于以上讨论，我们现在可以了解不同形状截面之间的差异，他们的相对利益，他们的结构优势等。最佳的结构设计包括上述所有形状的各个部分，可以正确选择，设计用于在整个结构中适当地支撑和传递载荷。

下次我们看到建筑中的各种钢材，我们现在知道为什么将特定形状用作结构成员。我们还可以理解截面形状轮廓的重要性。结构设计与施工。