工字鋼的案例
工字鋼和H型鋼的異同
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 工字鋼懸臂梁靜力學分析實例
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：
文件下載（四個壓縮包都下載后解壓）
工字鋼懸臂梁靜力學分析實例.rar
基于ANSYS APDL 復合材料工字鋼建模分析 ￥20
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。
利用Grasshopper生成H型鋼三維模型
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。
掃碼關注公眾號并后臺回復 工字鋼 ，獲取相關電池文件。
如果覺得本文對您有幫助，歡迎轉發、評論。關注公眾號，獲取更多建筑結構參數化的干貨文章。
展開 袋除塵器鋼架和灰斗結構加固計算及有限元分析 ￥15
具體做法：在灰斗內部兩個對立側板之間焊接型鋼（如工字鋼、H型鋼）作為水平或豎向支撐桿，將板面承受的荷載轉化為支撐桿的軸向力
優點：能有效抑制板面變形，提高穩定性，效果顯著。
缺點：可能對灰料流動產生輕微影響，需注意防磨和防積灰設計。
（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。
圖1 20#工字鋼加固方案
第一層5.7m長橫梁的組合應力比為1.17，原20#工字鋼的強軸慣性矩Iy= 23686112mm4，Wx=236861mm3，加固后強軸抗彎模量Wx需大于236861×1.17=277127mm3。根據圖1加固方案，加固后組合截面強軸慣性矩Iy= 43302284mm4，Wx=298636mm3>277127mm3,第一層5.7m長橫梁的組合應力比為0.92小于[1]滿足要求。
柱間支撐梁長細比應小于150，第二層5.7m長橫梁的長細比加固后弱軸的轉動半徑應滿足大于40mm，現將20#工字鋼加固為圖1。 加固后的截面的弱軸慣性矩Iy=14306561mm4，截面積A=7400mm2，轉動半徑r=44mm>40mm，經計算可得此截面的最大長細比為λ=130小于[150]，滿足要求；第二層40.4面20#工字鋼由于現場焊接16#槽鋼難以施工，因此獨立增加柱間支撐梁，與原20#工字鋼距離為500mm,新增柱間支撐選型為圓管Φ159x6,轉動半徑r=54mm>40mm，經計算可得此截面的最大長細比為λ=75小于[150]，滿足要求；
因此此加固方案能滿足要求。
（2） 灰斗加固
展開 CFRP加固H型鋼梁建模
同樣的方式導入CFRP部件及墊塊，選中CFRP角點，再選擇工字鋼角點，將CFRP移動到工字鋼中部
同樣的方法將墊塊裝配進來
4.分析步設置
4.1選擇【Step】模塊，創建分析步，選擇【Static General】
【Time period】填10，幾何非線性打開，增量步參數設置如下。
5.相互作用設置
點擊創建約束，輸入約束名稱，選擇約束類型為【Tie】，
點擊繼續，選擇【Surface】，點擊選中工字鋼下表面，點擊繼續，同樣的方法選中CFRP表面，點擊繼續
6.網格劃分
為部件布種，首先輸入種子密度，確定后點擊網格劃分
7.創建作業與提交
選擇作業模塊，點擊創建作業，輸入作業名，點擊繼續，勾線多核并行計算。
打開作業管理器，點擊【Submit】提交作業，開始計算
8.結果后處理
第一幅圖為不粘貼CFRP的結構應力云圖
第二幅圖為粘貼CFRP的結構應力云圖
由計算結果可以看出，CFRP加固后的H型鋼承載力顯著提高，且有效減小了H型鋼的平面外變形。
計算機硬件情況
CPU參數
內存參數
展開 卸料平臺施工方案
工字鋼
懸挑式卸料平臺中的鋼梁均采用 16#工字鋼，其質量應符合《碳素結構鋼》（GB/T700）中 Q235-A 級鋼的規定，并有產品出廠合格證。
3.4. 鋼絲繩
鋼絲繩選用 6×19，鋼芯 18.5mm，鋼絲繩抗拉強度 2000N/mm2。
四、 卸料平臺搭設工藝
4.1. 懸挑式卸料平臺的構造
為解決樓層周轉架料及其它物料的垂直運輸問題，在每棟高分別設置 4 個懸挑卸料平臺，低層建筑只需設置落地式卸料平臺。
卸料平臺寬度為 2.20m，懸挑工字鋼均為 6m 長 16#工字鋼，懸挑端布置兩道直徑為 18.5mm 的 6×19 鋼絲繩卸荷。外側鋼絲繩距離主梁外側端部200mm，內側鋼絲繩距外側鋼絲繩距離 1600mm。卸料平臺搭設立面圖如下：
卸料平臺側立面圖
卸料平臺搭設要求：
①次梁為 14#工字鋼，間距 800mm。在卸料平臺底面滿鋪 5cm 厚木板（或者先在次梁上鋪設木枋，間距 150mm，再滿鋪 18 厚模板）。
②卸料平臺搭設時，主次梁要避開外腳手架立桿，外腳手架立桿鋼管直接穿過卸料平臺，外腳手架水平桿避開卸料平臺，在相鄰位置補充加密水平桿。嚴格禁止卸料平臺和外腳手架架體連在一起。
③在卸料平臺工字鋼錨固端，要用木楔將 U 形螺栓與工字鋼卡緊，防止工字鋼在鋼絲繩的斜拉作用下往回縮。
④鋼絲繩端頭采用至少三個 U 形專用卡口螺栓緊固，螺栓的 U 口方向應兩正一反。安裝時對鋼絲繩預加適當應力，保持鋼絲繩處于繃直狀態。
⑤卸料平臺應設置 200 高踢腳板，防止扣件等物體墜落而造成傷害。
⑥卸料平臺三側邊需做 1200 高防護欄桿，采用 48×3.0 鋼管＠1000 作立柱、Ф14 圓鋼＠400 制作防護欄，防護欄滿掛安全網。
展開 組合梁栓釘連接件自由度耦合問題
之前的帖子可能描述不清，現將問題打出來
我做的是一個組合梁的有限元模型，參照的一個碩士論文
下面是工字鋼梁上面是混凝土板，中間用栓釘連接件，工字鋼和混凝土板都采用solid45單元，栓釘采用beam188。
混凝土板的網格是0.025
工字鋼的網格尺寸是0.01
所以劃分時工字鋼和混凝土板網格不是聯通的，但存在一部分共同的節點如下圖1
然后布置兩排栓釘，位置就在共同結點處。布置的方式是連接工字鋼的節點和混凝土的節點
一排39個，間距0.15如圖2
接下來也加了約束也加了荷載，但計算卻老是出問題，感覺問題出在耦合這，卻找不到原因，大神幫幫忙吧！！
圖3是右截面自由度耦合后
圖4是整體模型
圖5是錯誤提示
附上命令流文本:
http://pan.baidu.com/s/1hrOAdFY
再次感謝幫助我的人。
附碩士論文文本:
http://pan.baidu.com/s/1bpvUnp1
展開 鋼板梁橋面板現澆施工移動托架設計與分析
鋼主梁采用直腹式雙工字鋼鋼板組合梁。鋼主梁標準間距6.7 m、梁高2.1 m，由上翼緣、下翼緣及腹板焊接組成。上翼緣寬0.8 m、下翼緣寬0.95 m。主梁跨中每8 m設置一道小橫梁，支點位置4.0 m設置一道小橫梁，小橫梁高0.5 m。中支點和邊支點分別設置中橫梁與端橫梁，梁高1.1 m。
其中LJ01標～LJ03標范圍內的鋼板組合梁橋的數量較少，分布較為分散，最有代表性的橋梁跨徑為4×40 m連續鋼板組合梁，橋面板運輸難度相對較大，為了提高施工效率，降低施工周期，考慮對橋面板采用托架進行澆筑。
1.2 托架結構設計
翼緣板三腳架橫桿、斜桿均采用I16號工字鋼焊接而成。三腳架采用螺栓與鋼梁腹板上焊接的鋼板連接，螺栓采用M24螺栓。三腳架沿順橋向每2 m布置一道（加勁對應位置），橫桿上焊接Φ48鋼管（或者帶內螺紋鋼管），采用頂托支撐縱向分配梁，縱向分配梁采用I10號工字鋼，橫向分配梁采用100 mm×50 mm方木，間距按30 cm布置，模板采用大塊竹膠板。翼緣板端部設置寬度50 cm工作平臺，防護欄桿高度要高出頂板不小于1.2 m，每0.6 m高設置一道橫桿并掛密目網。
鋼梁托架內部支架系統采用H300型鋼放置在鋼主梁下翼緣板上部（小橫梁間距8 m），每2道小橫梁之間設置2道H型鋼（間距2.67 m），每邊搭接長度30 cm,H型鋼上方放置底托，底托上方采用Φ48×3.5 mm的鋼管支架形式搭設，橫向橫桿間距90 cm，鋼管之間采用十字扣連接。頂托上方縱向分配梁采用I10號工字鋼，橫向分配梁采用100 mm×50 mm方木間距按30 cm布置，模板采用大塊竹膠板。為盡量減少破壞鋼主梁的防腐涂層，在型鋼與鋼主梁接觸位置墊5 mm厚橡膠墊塊。
展開 干工程，腳手架還不懂？詳細解讀教會你！
6）、放置懸挑梁時先放置建筑物兩端轉角部位的兩根懸挑梁，固定好以后在懸挑梁的末端拉一條通線，再放置中間其余的工字鋼，保證所有的懸挑工字鋼在同一直線上，做到一條線，一頭齊。懸挑梁錨環做法同上。
四、外架大角處的工字鋼布置方法及制作
轉角部位采用疊工字鋼的做法，簡單快捷，安全牢靠，節省工期。
1）、采用 14 號工字鋼兩根疊放在轉角部位的懸挑梁上。
2）、工字鋼交接部位用 18#圓鋼制作U 型卡環固定。
3）、U 型卡的制作見下圖：
（1）、用￠18 的圓鋼制作高度為 38mm，寬度為 12mm 的U 型卡環；
（2）、用 5mm 厚的板作 U 型卡壓板。
五、其余要求同落地式腳手架。
搭設剖面圖參考如下：
卸料平臺
卸料平臺是樓層用于傳遞施工周轉材料的操作平臺。鋼平臺必須有足夠的承載能力、剛度和穩定性， 在施工過程中要確保在各種荷載作用下不發生失穩、倒塌，并不能超過結構的容許強度。
一般規定：
1)、卸料平臺分為鋼管式落地卸料平臺和懸挑鋼平臺兩種
2)、卸料平臺必須有專項設計方案，并有詳細的計算書，報公司技術發展處審批后嚴格按方案進行實施。
3)、卸料平臺嚴禁與外架連接，懸挑鋼平臺懸挑梁嚴禁擱置在外架上。
4)、平臺板鋪設嚴密，不留空隙，三周設兩道護身欄桿（600mm/1200），并用木模板（或 3mm 鐵板）硬封閉，護欄外側可用密目安全網圍護。
展開 
有限元方法研究各種截面的扭轉工況
本文使用有限元仿真方法，對各類截面（圓截面，矩形截面，角鋼，槽鋼，工字鋼）的扭轉問題進行大致的分析，得出主要的結論。
01 實心圓截面
材料力學的相關結論：
仿真結果：
02 空心圓截面
材料力學的相關結論：
仿真結果：
03 薄壁圓截面
材料力學的相關結論：對于薄壁圓截面，內外面的切應力可近似相等
仿真結果（實體單元)：
仿真結果（殼單元)：
04 矩形截面
材料力學的相關結論：
仿真結果：
05 角鋼
彈性力學相關結論：沒有找到相關結論
仿真結果（實體單元)：
仿真結果（殼單元，與以上實體單元不是同一個模型)：
06 槽鋼
彈性力學相關結論：沒有找到相關結論
仿真結果（實體單元)：
07 工字鋼
彈性力學相關結論：沒有找到相關結論
仿真結果（實體單元)：
08 結論
01 圓截面和矩形截面的切應力同符號，角鋼，槽鋼，工字鋼的截面切應力不同號。
02 圓截面的切應力分布方式比較簡單，其它截面的切應力分布方式相對復雜很多。
展開 ABAQUS案例：CFRP加固H型鋼梁有限元模擬 ￥19.89
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。
3.1.2點擊【Mechanical】，再點擊【Damage for Fiber-Reinforced Composites】→【Hashin Damage】，定義材料斷裂性能參數。
在【Hashin Damage】參數中依次輸入下表數據
在【Suboptions】中輸入【Damage Evolution】和【Damage Stabilization】參數
展開 【經典案例欣賞2】組合結構栓釘推出模擬
項目難點：
1、栓釘與混凝土界面的接觸設置（接觸）；
2、工字鋼翼緣與混凝土界面的接觸設置（接觸+粘性行為）；
3、部分項目是螺栓代替栓釘，需考慮螺栓與工字鋼的接觸以及螺栓預緊力。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
【經典案例欣賞7】栓釘連接組合梁受力分析
項目難點：
1、精細建模；
2、栓釘與工字鋼翼緣間的設置；
3、混凝土翼緣板與工字鋼翼緣間的接觸設置；
4、邊界條件。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
QQ技術交流群810454323。
