第三节 轧制钢材
由钢材轧制成的钢板和型钢是制造起重运输机金属结构最基本的元件。钢板及型钢按其规格尺寸及截面特性列成的表格称为型钢表。各种型钢的材料、规格尺寸及截面特性列于附录1,供设计计算时查用。
各种型钢的截面如图2-3所示。
图2-3 轧制和模压型钢
(1)钢板
起重机金属结构常用钢板包括热轧厚钢板、冷轧薄钢板、花纹钢板等。
热轧钢板和钢带应符合GB/T 709-2006《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》及GB/T 3274-2007《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》的规定,钢板的尺寸范围为:厚度3~400mm,宽度600~4800mm,长度2~20m。钢板材料应符合GB/T 700、GB/T 1591的规定。
冷轧薄钢板应符合GB/T 708-2006《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》的规定,钢板的尺寸范围为:厚度0.3~4mm,宽度600~2050mm,长度1~6m。由Q195F、Q215F、Q215、Q235、Q345、Q390等轧成。
薄钢板中还有一种花纹钢板(GB/T 3277-1991),厚度2.5~8mm,宽度600~1800mm,长度2~12m。花纹钢板一般用作走台板和围护结构。
钢板的表示方法为。在设计图中“钢板”可简化用符号“―”表示,例如:厚20、宽600、长1000的热轧钢板可表示为―20×600×1000。
(2)圆钢、方钢及扁钢
起重机常用热轧圆钢、方钢及扁钢应符合GB/T 702-2008《热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差》的规定。圆钢直径范围:5.5~310mm,方钢边长:5.5~200mm,最大长度:12m。
热轧扁钢截面为矩形,这种钢板的边缘比较平直,宽度较准确,用于金属结构可减少制造工时。扁钢的尺寸范围为:厚度3~60mm,宽度10~200mm,长度3~9m。
(3)型钢
热轧型钢中等边角钢、不等边角钢、槽钢、工字钢及L型钢应符合GB/T 706-2008《热轧型钢》的规定。热轧H型钢、T型钢应符合GB/T 11263-2010《热轧H型钢和剖分T型钢》的规定。焊接H型钢应符合YB3301—2005《焊接H型钢》的规定。起重机结构常用无缝钢管应符合GB/T 8162-2008《结构用无缝钢管》及GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》的规定。
角钢多用作承受轴向力的杆件和支撑杆件,槽钢和工字钢主要用于承受横向弯曲的杆件,钢管由于截面对称,截面积分布合理,是中心受压杆件的理想截面。与普通工字钢相比,H型钢截面面积分配更加优化,截面模量大,力学性能好。T型钢近年来被用作偏轨箱形梁的承轨构件,大大提高了梁的承载能力,减轻了结构自重。
在设计图中,角钢常用简化符号“”表示,如,表示边宽为100mm,厚度为10mm,长为1000mm的等边角钢。
槽钢的简化符号为“[”,如:[40b-2000,表示型号为40b,长度为2000mm的槽钢。也可以用槽钢的截面尺寸表示为:[高度×宽度×腰厚×长度,如上例为:[400×102×12.5×1000。
工字钢的简化符号用“I”表示,如:I25a-1000,表示型号为25a,长度为1000mm的工字钢。也可以用工字钢的截面尺寸表示为:I高度×宽度×腰厚×长度,如上例为:I250×116×8×1000。
钢管的简化符号为“ф”,如:ф50×6×1000,表示外径为50mm,壁厚为6mm,长为1000mm的钢管。
除上述热轧型钢外,冷弯薄壁型钢是用厚度2~6mm的薄钢板或钢带模压或冷弯而成。冷弯型钢可以设计成任意截面形状,是一种很有发展前途的构件截面。
(4)钢轨
起重机所用的钢轨有方钢(GB/T 702-2008)、起重机用钢轨(YB/T 5055-2014)、铁路用热轧钢轨(GB 2585-2007)及热轧轻轨(GB/T 11264-2012)。钢轨的型号及截面尺寸见附录1。在小型起重机中,可采用方钢轨或轻轨,方钢边宽尺寸根据车轮轮压而定,一般在60mm左右。20t及以下起重机的小车轨道可采用轻轨。中等吨位的起重机大、小车轨道可用铁路钢轨。大吨位的起重机轨道,最好采用起重机专用钢轨。