工字鋼
關注創建者：勛落 創建時間：2021-03-07
工字鋼的視頻教程
TrueGrid建立工字鋼--體會參數化建模
利用TrueGrid建立工字鋼模型，參數化建模，輸出k文件，全過程講解。 生成了工字鋼網格，賦予了part，material，section，設定了邊界和載荷作用面。
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abaqus實例-050-波浪形腹板工字鋼混凝土組合梁四點彎曲模擬（2025-08-29）
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工字鋼的實例教程
常有人問到工字鋼與H型鋼形狀相似，在實際運用中如何選擇？很多從事多年建筑行業的人員都不能詳解。
這里為大家做一個詳盡的解答：很多人認為工字鋼是國內的叫法，H型鋼是國外的叫法，其實這個認知是錯誤的。H型鋼和工字鋼從形狀上來說是不一樣的，見下圖：
工字鋼
工字鋼主要分為普通工字鋼、輕型工字鋼和寬翼緣工字鋼。按翼緣與腹板高度比又分為寬幅、中幅、窄幅寬翼緣工字鋼。前兩者生產的規格為10-60號，即相應的高度為10-60cm。
在相同高度下，輕型工字鋼翼緣窄、腹板薄、重量輕。寬翼緣工字鋼又稱H型鋼，斷面特點是兩腿平行，且腿內側沒有斜度。它屬于經濟斷面型鋼，是在四輥萬能軋機上軋制的，所以又稱“萬能工字鋼”。普通工字鋼、輕型工字鋼已經形成國家標準。
工字鋼如名所示，是一種“工”字形截面型鋼，上下翼緣內表面有傾斜度，一般為1：
6，使得翼緣外薄而內厚，因此造成工字鋼在兩個主平面的截面特性相差巨大，在應用中難以發揮鋼材的強度特性。
雖然工字鋼市場上上也出現了加厚工字鋼，但工字鋼的結構已經決定了其抗扭性能短板。
H型鋼
H型鋼是一種截面面積分配更加優化、強重比更加合理的經濟斷面高效型材，因其斷面與英文字母“H”相同而得名。
展開 棧橋計算書（工字鋼主梁） ￥2
現將各部分結構詳述如下：
2.2.1、橋面板
棧橋橋面板材料為A3鋼板，鋼板厚度為12mm，鋼板焊接在中心間距400mm的I14工字鋼縱梁上。橋面板上設置間距600mm的Φ12鋼筋防滑條。
2.2.2、工字鋼縱梁
橋面板下設置I14工字鋼縱梁，工字鋼縱梁中心間距400mm，順橋向設置。I14工字鋼縱梁擱置在中心間距1500mm的I20a工字鋼橫梁上。I14縱梁與橋面板及橫梁均焊接牢固。
2.2.3、工字鋼橫梁
I14工字鋼縱梁下設置中心間距1500mm的I20a工字鋼橫梁，橫橋向設置。I20a橫梁通過U型卡與貝雷片連接牢固。
2.2.4、主梁
棧橋采用6根I56a工字鋼作為主梁，6根I56a主梁中心間距1000mm。主梁與I20a橫梁及I36a分配梁均焊接牢固。
2.2.5、樁頂分配梁
I56a主梁支承在2根I36a工字鋼分配梁上，2根I36a分配梁間采用間斷焊接。分配梁嵌入鋼管樁內260mm，以保證分配梁的橫向穩定性。主梁與分配梁焊接牢固。
2.2.6、基礎
2.2.6.1、橋臺
東岸LDK673+330處設重力式橋臺，橋臺基礎底面尺寸為6200×1400mm，其余為鋼管樁基礎。橋臺臺帽頂貝雷片位置預埋δ＝20mm的鋼板，防止壓碎橋臺混凝土。橋臺基礎采用C25混凝土，設一層Φ16鋼筋網片，臺背采用C30混凝土，設一層Φ16鋼筋網片。
2.2.6.2、鋼管樁基礎
基礎采用Φ600×10mm鋼管樁，每排3根，中心間距2250mm。鋼管樁間采用[20a連接系連接，樁頂設260mm凹槽，2根I36a工字鋼分配梁嵌入鋼管樁中。其中LDK673+438鋼管樁外設草袋圍堰護坡，護坡坡度1：1.5。
鋼管樁底高程1091.60m，樁頂高程1111.038m，鋼管樁長度20.0m，鋼管樁伸入一般沖刷線下10.9m。
展開 在分析中，工字鋼懸臂梁的分析分為桿件有限元和固體有限元兩部分進行分析，并且在固體有限元分析中分別對域約束和對邊進行約束，對比兩者節點的應力云圖和節點位移圖說明了再添加約束時，對域進行約束和對邊進行約束是不一樣的。
PS:只做了線性分析。沒有做非線性部分。因此在ANSYS中分析完后繪制的曲線只有一段，不是三折線。還有加載機制理解上有問題，不是很清楚分步加載。
PDF文檔截圖：
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工字鋼懸臂梁靜力學分析實例.rar
工字鋼型復合材料建模及分析
校核三種準則下的危險系數， 均小于 1， 則合格。
首先確定要達到的目的：從電池的輸入端輸入曲線，自動沿著路徑曲線生成一定截面尺寸的H型鋼。最終效果如下圖所示：
基本的思路并不難：在路徑曲線的起點按照工字鋼的截面尺寸用線勾勒其輪廓，然后將這些線沿著曲線extrude擠出為曲面即可。但是這里面涉及到一個基本的問題：工字鋼的截面方向如何確定？
此處筆者借鑒了一些有限元軟件（如3d3s）中的截面方向確定方法：對一根直線，先找出其起點pt1和終點pt2。連接pt1和pt2，形成平行于直線的向量vec1。將vec1與z方向的單位向量{0,0,1}作叉乘，得到垂直于直線的軸向，且平行于水平面的向量vec2，該向量即為工字鋼的強軸方向（與翼緣平行），將vec2繞著vec1旋轉90度，即可得到工字鋼的弱軸方向（與腹板平行）。
這樣確定工字鋼方向有一個好處：工字鋼永遠是立著擺放的，符合大部分時候的結構設計習慣。上述方向確定方法實現起來也很簡單，電池圖如下：
確定了方向，剩下的工作就很容易了，逐個求得工字鋼截面的定位角點，連線并extrude，打完收工！根據同樣的思路，也可作出其他任意截面的電池。
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熱軋過程包括兩個基本階段：非穩態階段和穩態階段。熱軋過程的開始和結束為非穩態階段，其余階段為穩態階段。
在非定常階段，鋼坯（矩形鋼條）與輥體接觸，填充輥體之間的空隙，然后穿過輥體。
4040
40
Q235
3
橫梁
20#工字鋼
5700
40
Q235
4
斜撐
20#工字鋼
（1）鋼支架加固
由于除塵器鋼支架的橫梁、縱梁及柱間斜撐的選型均為20#工字鋼，經計算第一層5.7m長橫梁的應力比超限、第二層橫梁的長細比超限，因此需要對該兩層橫梁（20#工字鋼）進行加固計算。
2.3 點擊指派界截面，選擇工字鋼，點擊完成，在彈出的對話框中選擇定義好的截面【stell】，指派完成后模型變成淡綠色說明指派成功。
3.1.1 點擊創建材料，輸入材料名稱CFRP.點擊【Mechanical】，再點擊【Elasticity】→【Elastic】，【Type】選擇【Lamina 】，輸入數據入下表。
畢竟，工字鋼不能沒有拐角，板子不能沒有螺釘孔，軸承不能沒有鍵槽，人也不能沒有工作。
緩解應力集中，你可以在截面突變處加個倒角，在不得不開孔的地方盡量減小孔徑，在不得不拐彎的地方盡量拐絲滑一點。
只要應力集中產生的應力值在可接受的范圍內，結構設計就是成功的。至于說應力值為多大才算可接受，行有行規，各行各業通常會有對應材料的“許用應力”。
工字鋼橫梁，在集中載荷P作用下的非線性屈曲分析。
!APDL命令：
finish
/clear
/filname,buckling
/title,buckling
/prep7
et,1,189
sectype,100,beam,i, ,0 !
工字鋼型復合材料建模及分析
校核三種準則下的危險系數， 均小于 1， 則合格。
在工字鋼與鋼梁直接接觸不密貼部分采用兩個木楔從工字鋼兩側塞緊。搭建完成的鋼板組合梁現澆托架結構如圖1所示。
圖1 鋼板組合梁現澆托架結構（cm)
2 托架系統整體受力分析
2.1 模型及荷載參數
采用Midas Civil有限元分析軟件建立托架系統計算模型。各桿件的尺寸均按照方案中的型號進行建模。在立柱上下方按照鉸接考慮。
支撐背部貼焊槽鋼
工字鋼新增焊板形成箱型鋼
2. 灰斗部分加固方案
針對應力計算不足的橫肋，采用增大截面法，具體做法詳見下圖：
在Midas Gen中該加固構件輸入的具體截面尺寸如下：
上翼緣考慮灰斗壁板的貢獻作用，下翼緣寬度考慮角鋼和原槽鋼翼緣長度之和，腹板厚度仍取原槽鋼厚度。
外架采用懸挑外架時，對布設懸挑工字鋼的樓板，應進行強度、剛度及局部承載驗算。
