為什麼要用工字型鋼材

『壹』 為什麼鐵路上的鋼軌要做成「工」字形

火車是沿著兩條平復行排列的鋼制軌行駛的，鋼軌下每隔一定距離鋪設著方方正正的粗大枕木，這使路基能夠承受火車的沉重壓力。不知你注意過沒有，鐵路上的鋼軌並不是簡單的「上」形，而是設計成上窄下寬的「工」字形。這是為什麼呢？

「工」字形的鋼軌在鐵路上已沿用了100多年，除了為適應機車載重量的增大和車速的提高，增大鋼軌的斷面和改進各部分細節的設計以外，鋼軌的形狀幾乎沒有什麼改變。但這也不是說鋼軌的形狀永遠不會改變了，鐵路工程師們一直在從事這方面的研究，希望能找出更合理更經濟的鋼軌形狀

『貳』 為什麼鋼材要做成L或工字等形狀呢

做成L或工字等形狀的鋼材,叫做型謹孫晌材、型鋼.其截面特點凱核,能夠滿足特定的結構需求（受力）,同時,用材最省、加祥鋒工簡單、安裝使用方便,等.

『叄』 鐵路鋼軌為什麼要做成工字形

火車的載重量非常大，為了承受火車巨大的壓力，鐵軌的頂面只要有一定的寬度和厚度來承受壓力；為了提高鐵軌在路面上的穩定性，它的底面也要有一定的寬度。

同時，因為面積較大，鋼軌的穩定性就更好，所以鋼軌的底面即軌底也需要一定的寬度。加上，火車的車輪邊緣有一定的高度，為了適應這種高度，鋼軌也必須有一定的高度。於是,鋼車織成了工字形。從科學的角度來看，這種鋼軌是非常堅固的，而旦工字形也能充分合 理地利用鋼材，節約大自然的資源，所以這種鋼軌就成為質量最好的鋼軌。

一般來說，無論是什麼樣的鋼軌，斷面各部分質量的比例都應該是基 本固定的，也就是：底部佔37%、頂部佔42%、腰部是21 %。而且，鋼軌 的高度一定要等於底部的寬度。如果鐵路工人發現鋼軌頭部的磨損超過0。64 厘米，就要更換新的鋼軌。

『肆』 鋼梁的截面為什麼常做成工字形它比矩形截面好在哪裡

鋼梁橫截面的抵抗彎矩的拉壓應力離中性層越遠，提供的抵抗彎矩就越大。工字形橫截面面積集中在離中性層最遠的地方，只要不失穩就比矩形截面省材料。

『伍』 工字鋼的用途有哪些

工字鋼廣泛地應用於建築或其他金屬結構。

工字型鋼不論是普通型還是輕型的，由於截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主軸的慣性矩相差較大，故僅能直接用於在其腹板平面內受彎的構件或將其組成格構式受力構件。

在結構設計中選用工字鋼應依據其力學性能，化學性能，可焊性能，結構尺寸等選擇合理的工字鋼進行使用。

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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。

工字型的意義 我們都知道，同面積的兩根梁，—最圓的，一是矩形的，而矩形的要比圓的受力大。這是因為在梁的上下邊緣處 應力最大，而越靠近中性軸處應力越小。圓形橫截面在離中性 軸較遠的上下邊緣地方的面積較小，而接近中性軸的地方面 積較大，這樣就有很大一部分材料沒有充分發揮作用，這在 矩形截面中就比較好些。故矩形比圓形的經濟合理，基於這個道理，為做到物盡其用，便常將中性軸附近的材料盡可能移放到離中性軸較遠的地 方去。工字鋼等型鋼的截面就是根據 這個原則而來的。工字鋼的強度大約 要比高度和截面積相同的矩形截面梁 強過一倍。因此，在一些廠房建築以 及橋梁工程上，常是採用的工字鋼 采。在鐵路橋梁中，還常用厚鋼板鉚 接成大型工字梁。線路的鋼軌之所以 做成工字型，也正是這個緣故。

工字鋼的用途和規格

工字鋼用於建築與車輛製造等。在建築工程方面的金屬 柱、梁/屋架結構多為A3F低碳鋼制，也有用A5、16Mn、 15MnV鋼制者。規格尺寸為高x邊寬x厚。例如，A3F100x68 .x4.5毫米。

.工字鋼的號數系以它的髙度來定的（以厘米計）。例 如上例A3F100X 68 X 4.5毫米的工字鋼即為10號工字鋼。 但若同一髙度而有兩種或三種寬度及厚度的工字鋼，則應在 號數的右下角附加「a」 b「c」以示區別，例如200 x 100x7.0亳米的工鋼及200x102x9.0毫米的工鋼，其號數分別為*20a、#20b。

其規格以高×腿厚×腰厚表示，也可用號數表示規格的主要尺寸。如18號工字鋼，表示高為18cm的工字鋼。若高度相同的工字鋼，則可在號數後面加註角碼a或b或c予以表示，如36a、36b、 36c等。

『陸』 鐵軌為什麼用工字鋼

鐵軌採用H型鋼，工字鋼的一種。
H型鋼屬於高效經濟裁面型材(其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等)，由於截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發揮效能，提高承載能力。不同於普通工字型的是h型鋼的翼緣進行旅猛了加寬，且內、外表面通常是平行的，這樣可便於用高強度螺栓和其他構件連接。其尺寸構成系列合理，型號齊全，便於設計選用。
現代使用的鋼軌切面成」工」字形，分為與車輪接觸的軌頭、中間的軌腰及底部的軌底。不同的路線對鋼軌的強度、穩定性及耐磨性都有不同的要求。因此鋼軌亦有不同的規格。一條路線上應該選擇使用那一種，需要考慮經濟及技術等因素。
鋼軌的種類及強度以kg/m表示。每米越重的鋼軌所能承受的重量亦越大。
歐洲的鐵路常見的晌滑鋼軌有以下多種重量：
40kg/m
50kg/m
60kg/m
中國則為:
50kg/m
60kg/m
75kg/m
主要線路使用的是60kg/m
或75kg/m的鋼軌。
美國使用的鋼軌更重，某些運煤線路可宴鎮臘重達77kg/m。

『柒』 為什麼鋼材會有工字結構呢

工字結構形體鋼材看似簡單，但是工字形體力學結構截面變節形態內涵豐富。它是軋鋼形體鋼鐵母材系列之中力學應用占據結構首位的佼佼者。人們時常熟悉見到它的工字形體結構身影。如同特製鋼與普通鋼選擇區別外，其中應用抱括軍工造船業，深水碼頭，鐵路路軌地鐵軌道，大跨徑橋梁，大型廠房，高樓鋼框架結構，重輕型機械製造等。工字鋼屬於高效經濟裁面型材，其截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發揮效能，提高承裁能力。不同於普通工字鋼的是H型鋼的翼緣進行了加寬，且內、外表面通常是平行的，這樣可便於用高強度螺栓和其他構件連接。其尺寸構成合理系列，型號齊全，便於設計選用。工鋼形結構件輕便，施工安全拼裝便利敏捷，框架組結牢固穩定等優勢。建設隨處可見工字鋼結構力學原理實用蹤跡。工字型體結構功能應用原理，它的形態力學功能特徵，抗強抗壓性，負彎距抗剪性，抗拉力，抗扭性，設計師是根據不同用途的鋼結構來驗算不同的鋼質型材的力學截面形態，結構實用不同的部位需求的功能，而制定它的材質的參值，可供給鋼煉廠專軋定型生產標準的工字形體鋼構件，所以深受現代軍工，鐵路，橋梁，建築，及工業製造等各行需求得到廣泛應用。每種鋼材都有對應的市場和作用，人類的智慧是無窮無盡的，只要市場有需求，總會的源源不斷的創新產品出現。

『捌』 鋼梁的截面為什麼常做成工字形

因為梁的受力特性決定的
從材料力學知道，受彎構件在截面的應力分布是相對於中性軸的三角形分布
上下纖維分別受壓受拉，越趨於中性軸應力為0
把梁截面設計成工字型滿足受力要求的同時更能節約造價
甚至有的梁為了減輕自重腹板設計成蜂窩狀

『玖』 為什麼鋼材要有工字結構

工字鋼如名所示，是一種「工「字型截面型鋼，上下翼緣齊頭。工字鋼的翼緣內表面有著傾斜度（1∶6），使得翼緣外薄而內厚，這樣就造成工字鋼在二個主平面內的截面特性相差巨大，在應用中難以發揮鋼材的強度特性。工字鋼已經逐漸被H型鋼所淘汰。

H型鋼
H型鋼是當今鋼結構建築中應用廣泛的型材，它與工字鋼相比有著很多的區別。首先是翼緣寬，其次翼緣內表面沒有斜度，上下表面平行。H型鋼的截面特性要明顯優於傳統的工字鋼。目前我國已經能夠生產70餘種規格的H型鋼。
根據國家標准GB／T11263－1998《熱軋H型鋼和剖分T型鋼》的規定，H型鋼分為寬緣翼H型鋼（代號HW），中翼緣H型鋼（代號HM），窄翼緣H型鋼（代號HN），同樣T型鋼也分為TW、TM和TN三類。
H型鋼的標記方式採用高度?寬度?腹板厚度?翼緣厚度（H?B?t1?t2）。

工字型鋼主要不論是普通型還是輕型的，由於截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主袖的慣性矩相差較大。因此，一般僅能直接用於在其腹板平面內受彎的構件或將其組成結構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直於腹板平面還有彎曲的構件均不宜採用，這就使其在應用范圍上有著很大的局限性。
H型鋼屬於高效經濟裁面型材(其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等)，由於截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發揮效能，提高承裁能力。不同於普通工字型的是H型鋼的翼綉進行了加寬，且內、外表面通常是平行的，這樣可便於用高強度螺桂和其他構件連接。其尺寸構成合理系列，型號齊全，便於設計選用。 H型鋼的軋制不同於普通工字鋼僅用一套水平軋輥，由於其翼絛較寬且無斜度(或斜度很小)，故須增設一組立式軋輥同時進行輥軋。因此，其軋制工藝和設備都比普通軋機復雜。
我國國標《熱軋H型鋼尺寸、外形、重量及允許偏差》(GB11l263—89)將H型鋼分為窄翼緣、寬翼緣和鋼樁三類，其代號分別為HZ、HK和HU。窄翼絛H型鋼適用於梁或壓彎構件，而寬翼緣H型鋼和H型鋼樁則適用於軸心受壓構件或壓彎構件。

工字鋼 HW HM HN H型鋼的主要用途
HW HM HN H是H型鋼的通稱,H型鋼是焊制; HW HM HN是熱軋。

HW 是H型鋼高度和翼緣寬度基本相等;主要用於鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱;在鋼結構中主要用於柱。

HM 是H型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33~~1.75，主要在鋼結構中:用做鋼框架柱。在承受動力荷載的框架結構

HN 是H型鋼高度和翼緣寬度比例大於等於2; 主要用於梁。

工字鋼的用用途相當於HN型鋼;