【正文】 該廠生產(chǎn)的產(chǎn)品品種規(guī)格有：樁型 (柱型 )H 型鋼 100mm 100mm～ 350mm 350mm，梁型 H 型鋼： 100mm 50Imm～ 600mm 300mm，中板 (250～ 1200)mm (10～ 50)mm，方鋼 100— 150mm，圓鋼 60～ 120mm。設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 40 萬 t，其中 H型鋼 20 萬 t、中板 15萬 t、方圓鋼 5萬 t。 這條 H型鋼生產(chǎn)線可連續(xù)生產(chǎn)，焊接速度可達(dá) 9— 23m／ min,，該廠擁有在線檢測(cè)、在線矯直和在線剪切等設(shè)備。該廠生產(chǎn)的品種主要有： H型鋼，尺寸為 100mm 50mm一 300mm 150mm，單重為 5． 8— 32． 3kg／ m；還可生 產(chǎn)波紋 H型鋼、 L型鋼、 T 型鋼等。 688．中國上海大通鋼結(jié)構(gòu)公司的焊接 H型鋼生產(chǎn)線情況如何 ? 該廠是由日本住友、中國寶鋼等企業(yè)合資組成的股份制工廠，總投資 1220 萬美元。該車間總投資約為 88821 萬元。電氣設(shè)備裝機(jī)總?cè)萘繛?23176kW。 687．山東萊鋼 H型鋼廠有哪些生產(chǎn)工藝與設(shè)備 ? 該廠設(shè)備由日本新日鐵和東芝公司提供。 該廠的先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從原料入廠到成品發(fā)貨生產(chǎn)全過程的自動(dòng)化管理。 該廠主體設(shè)備如軋機(jī)、熱鋸、矯直機(jī)等均是由德國德馬克公司設(shè)計(jì)制造的，主輔傳動(dòng)電機(jī)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)是由德國西門子公司供應(yīng)的，這些主體設(shè)備性能優(yōu)良、操作方便。該廠無論工藝設(shè) 備還是自動(dòng)化程度均是當(dāng)今世界上第一流的。檢查臺(tái)后還專門配備了自動(dòng)堆垛和打捆設(shè)備。冷床為液壓步進(jìn)式冷床，并預(yù)留了今后進(jìn)行長尺冷卻的位置。在萬能軋機(jī)上裝有 AGC 輥縫自動(dòng)控制系統(tǒng)和快速換輥裝置。馬鋼萬能軋鋼廠這條 H型鋼生產(chǎn)線是中國目前生產(chǎn) H型鋼裝備水平最好、自動(dòng)化程度最高的生產(chǎn)線。德馬克二期工程年產(chǎn) 100 萬 t；其中 H型鋼為 82萬 t。具體鋼種則根據(jù)最終用途而定。 當(dāng)以連鑄坯為原料時(shí)， H型鋼的性能將受到塑 I 生變形程度、夾雜物分布、加熱溫度、終軋溫度、冷卻強(qiáng)度等因素的影響。如控制不當(dāng)，常常會(huì)出現(xiàn)腰部波浪或腿部波浪，或很大的殘余內(nèi)應(yīng)力。 為使整個(gè)斷面溫度均勻降低，還要對(duì) H 型鋼的腿部進(jìn)行冷卻。在萬能精軋機(jī)后的冷卻，對(duì) H型鋼殘余應(yīng)力水平的控制更為關(guān)鍵。 通常采用氣水冷卻，噴霧時(shí)間與空冷時(shí)間為 1： 3。通常是控制萬能精軋機(jī)前的冷卻，使從萬能粗軋機(jī)過來的軋件溫度從大約 1050~l100℃ 降到 850℃ ，然后再送人萬能精 軋機(jī)軋制。而微量合金元素的作用則是通過晶粒細(xì)化和沉淀硬化來使鋼材強(qiáng)韌化。實(shí)驗(yàn)表明，終軋溫度每低：10℃ ，屈服強(qiáng)度可以增加 13MPa，抗張強(qiáng)度增加 10MPa。 世界各國的有關(guān)研究指出，對(duì)于普通碳素鋼及低合金鋼鋼材，其性能主要取決于終軋溫度、變形程度和晶粒尺寸。對(duì)鈮而言，其最大加入量為 0． 03％～ 0． 04％。欲使鋼材具有良好的韌性，其硫含量應(yīng)控制在 0． 0029％以下，同時(shí)要控制硫化物和氧化物形狀。而且沉淀硬化可使金屬材料的屈服強(qiáng)度提高，同時(shí)可以降低金屬的脆性轉(zhuǎn)變溫度。 (4)通過冷加工變形，提高金屬晶體的位錯(cuò)密度，從而提高強(qiáng)度。但合金元素的加入也會(huì)使材料的可焊性變差，一般認(rèn)為加入的合金元素總量應(yīng)限定在 1． 5％以下。但為使 材料不因碳含量提高而損害材料的可焊性和抗斷裂強(qiáng)度，一般其碳含量上限不超過 0． 2％。根據(jù)這些工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求， H型鋼應(yīng)具備如下性能： (1)良好的可焊性； (2)高的抗張強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度； (3)高的抗疲勞強(qiáng)度； (4)良好的抗斷裂韌性； (5)均勻的材料強(qiáng)度與塑性。我國無錫華聯(lián)焊割設(shè)備廠生產(chǎn)的這種機(jī)組不僅大量供應(yīng)國內(nèi)各單位，還出口到不 少國家。 連續(xù)式焊接機(jī)組最早發(fā)明于美國，以后日本、瑞典、意大利、德國等國也先后建設(shè)了連續(xù)式焊接 H 型鋼機(jī)組。 間斷式工藝流程為：切割下料一干燥噴丸一預(yù)彎一對(duì)正預(yù)焊一喂進(jìn)焊接一翻轉(zhuǎn)再焊一切成定尺一矯直一標(biāo)志防銹一包裝。 連續(xù)式工藝流程為：鋼帶縱切一開卷一打坡口一定位一焊接一矯直一剪切一包裝。 焊接方法的缺點(diǎn)是：金屬消耗高，生產(chǎn)成本高，產(chǎn)量低。還有不少種類的 H 型鋼盡管斷面模數(shù)不算大，但由于其斷面是不對(duì)稱的，如兩腿具有不同的長度或不同的厚度等，則這種 H型鋼也是難以軋制的，而常常采用焊接方法生產(chǎn)。 H型鋼有熱軋和焊接 H型鋼兩大類。 (3)H 型鋼抗彎斷面模數(shù)大，這樣可以減小混凝土覆蓋厚度，減少土方挖掘量和混凝土用量，降低工程費(fèi)用。 用 H型鋼做支撐架有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)采用 H 型鋼做支撐架，可使隧道作業(yè)空間寬闊，便于大型機(jī)械施工，有利于縮短施工周期。鋼拱支撐架的部件可以在地面上做好，到地下進(jìn)行組裝。 鋼拱支撐架由支承架本體、連接板、剪力桿、拉桿螺栓、抗側(cè)推架及底板幾部分組成。 683． H型鋼在隧道工程中的應(yīng)用情況如何 ? 隨著高速鐵路、高速公路、大型輸水工程、煤礦、地下鐵路等隧道工程的大型化， H型鋼作為主要支護(hù)材料獲得了廣泛應(yīng)用。這些摩天大廈主要采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼 +混凝土復(fù) 合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， H 型鋼用量約占其總鋼材用量的 40％～ 60％左右。其中高層鋼結(jié)構(gòu)建筑有 11 座，比較著名的有北京國貿(mào)中心、北京京廣中心、上海浦東金茂大廈等。另外石油抽油機(jī)也要用 H型鋼，其規(guī)格多為 690mm 250mm，每年全國需抽油機(jī)達(dá) 3000～ 4000 臺(tái)，其鋼材用量也是相當(dāng)大的。這些也完全可以用 H型鋼取代，而且 H型鋼比原普通礦工鋼性能更好、質(zhì)量更輕。 根據(jù)我國煤炭建設(shè) 實(shí)踐，每開采 1 萬 t 煤需用鋼材 26t，其中支護(hù)鋼材主要采用 11~12號(hào)礦用工字鋼、 U29～ 36 及 18— 56 號(hào)普通工字鋼。起重行業(yè)過去單梁吊車、門形吊車主梁主要用 18— 30 號(hào)普通工字鋼，這部分規(guī)格的鋼材完全可以采用 H型鋼代替。火力發(fā)電站鍋爐承重結(jié)構(gòu)一般采用 (320~560)mm (200— 300)mm 的H型鋼。再如火力發(fā)電站大型鍋爐承重結(jié)構(gòu)，全都是采用普通工字鋼與鋼板焊接而成的。據(jù)介紹，我國僅在長江流域至少還要再建設(shè) 13～ 16 座長江大橋，同時(shí)還要建設(shè)跨海峽大橋 4 座。公路橋主梁也希望采用 H型鋼，其規(guī)格為 300mm 200mm～ 900mm 300mm。如 64m 跨的鐵路橋，所用的 460mm 460mmH形構(gòu)件占總量的 60％～ 70％，所用的 1200mm 240mm H形構(gòu)件占全橋總重的 20％。在地下支護(hù)工程中，主要采用 100mm 100mm～ 250mm 250mm 尺寸的 H型鋼，其鋼種要求抗張強(qiáng)度為． 400～ 500MPa，伸長率不小于 17％，這樣才能保證 H型鋼具有地下支護(hù)工程所要求的良好的冷彎性能和焊接性能。在日本新干線鐵路和名古屋一神戶間高速公路的隧道建設(shè)中大量使用 H型鋼作為防止土層塌落的護(hù)壁。建一個(gè)萬噸級(jí)碼頭，需要用 200ram 200mm 一 400mm 400mm 的 H型鋼約 150t。 海邊碼頭要常年承受海浪的沖擊和臺(tái)風(fēng)襲擊，為了船舶的安全，大多采用樁型 H 型鋼建設(shè)碼頭。這兩種斷面的鋼材只有在具有萬能軋機(jī)的軋鋼車間才能生產(chǎn)，它們是 H 型鋼的又一個(gè)子系列。國際上通常采用 T 型鋼及 L型鋼。樁型 H型鋼具有高的承載能力，它可比其他斷面型鋼減少打樁數(shù)量，既可節(jié)約費(fèi)用，又可縮短施工周期。如煉鋼廠廠房、軋鋼主跨廠房等多采用 400mm 400mm 系列柱型 H型鋼，也有相當(dāng)數(shù)量是采用高600～ 1000mm 的 H型鋼。 石油精煉廠及石油化工廠中的廠房結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)油罐等，包括各種輸送管道的支架，也多采用 H型鋼，它不僅加工制作方便，而且造型美觀。由于 H型鋼具有質(zhì)量輕、抗彎模數(shù)大的優(yōu)勢(shì)，所以它是用于火力發(fā)電站重型鍋爐的承重結(jié)構(gòu)的斷面最理想的鋼材。從國外高層及超高層建筑用鋼看， H型鋼 (包括 T 型鋼、蜂窩孔梁等 )大約占所用鋼材量的 40％一 63％。這些高層建筑地基多采用 H 型鋼或鋼管做樁，打人地下幾十米深。 第二節(jié) H型鋼的應(yīng)用前景 674． H型鋼在高層建筑上有哪些應(yīng)用 ? 隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的激增、城 市面積的不斷擴(kuò)大，原本已很昂貴的地價(jià)倍增。在一個(gè)軸受彎曲的情況下，可用公式 a=W 動(dòng) /W 許 進(jìn)行計(jì)算。 1975 年歐洲設(shè)計(jì)委員會(huì)制定 了一個(gè)塑性設(shè)計(jì)規(guī)范，它主要用于靜載荷平面梁和受到彎曲應(yīng)力的框架結(jié)構(gòu)，其要求如下： σb／ σs≥ 1． 2； δ≥ 15％ 對(duì)于高層建筑，還需要進(jìn)行更細(xì)致的計(jì)算。 彈性理論用來計(jì)算靜態(tài)結(jié)構(gòu)，如倉庫、房屋、橋梁等是可行的，但對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件如車輪等就不太適用，這時(shí)人們往往采用塑性理論。為了斷面安全，我們要求 H型鋼的腰厚與高度之比應(yīng)不小于 1／ 45。 經(jīng)過計(jì)算，在各種許用彎矩下， H型鋼 (IPE)比普通工字鋼 (INP)平均單重輕 10％，這對(duì)于起重設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大意義。對(duì)于一個(gè)受壓縮的柱，彎曲抗力與曲率半徑成正比。 在上 述兩種情況下，具有平行腿的 IPE及 IPB比 INP(普通工字鋼 )具有更大的優(yōu)勢(shì)。因此我們可以得到如下兩個(gè)結(jié)論： (1)在一個(gè)梁僅僅受純彎曲應(yīng)力的情況下，采用 IPE斷面是經(jīng)濟(jì)的。 在同一受力條件下，比較一下 INP 和 IPE，盡管 IPE具有低的彈性斷面模數(shù)，但它的單位質(zhì)量彈性斷面模數(shù) Wx/G 是優(yōu)越的。內(nèi)并外擴(kuò)是因成品孔出口導(dǎo)衛(wèi)板調(diào)整不當(dāng)造成的，以后雖經(jīng)矯直，但很難矯過來，尤其是上腿并下腿擴(kuò)這種情況，矯直機(jī)很難矯，因?yàn)?