为什么钢材要做工字型

1. 钢梁的截面为什么常做成工字形

因为梁的受力特性决定的
从材料力学知道，受弯构件在截面的应力分布是相对于中性轴的三角形分布
上下纤维分别受压受拉，越趋于中性轴应力为0
把梁截面设计成工字型满足受力要求的同时更能节约造价
甚至有的梁为了减轻自重腹板设计成蜂窝状

2. 为什么用工字形钢材

工字钢是一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材。
→ 翼缘宽，侧向刚度回大。抗弯能答力强。
→ 翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便。
→ 与一般型钢相比，成本低，精度高，残余应力小，无需昂贵的焊接材料和焊缝检测，节约钢结构制作成本30%左右。
→ 相同截面负荷下．热轧H钢结构比传统结构重量减轻15%-20%。
→ 与砼结构相比，工字钢结构可增大6%的使用面积，而结构自重减轻20%一30%，减少结构设计内力。
→ 工字钢可加工成T型钢，蜂窝梁可经组合形成各种截面形式，极大满足工程设计与制作需求。

3. 为什么钢材会有工字结构呢

工字结构形体钢材看似简单，但是工字形体力学结构截面变节形态内涵丰富。它是轧钢形体钢铁母材系列之中力学应用占据结构首位的佼佼者。人们时常熟悉见到它的工字形体结构身影。如同特制钢与普通钢选择区别外，其中应用抱括军工造船业，深水码头，铁路路轨地铁轨道，大跨径桥梁，大型厂房，高楼钢框架结构，重轻型机械制造等。工字钢属于高效经济裁面型材，其截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字钢的是H型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。工钢形结构件轻便，施工安全拼装便利敏捷，框架组结牢固稳定等优势。建设随处可见工字钢结构力学原理实用踪迹。工字型体结构功能应用原理，它的形态力学功能特征，抗强抗压性，负弯距抗剪性，抗拉力，抗扭性，设计师是根据不同用途的钢结构来验算不同的钢质型材的力学截面形态，结构实用不同的部位需求的功能，而制定它的材质的参值，可供给钢炼厂专轧定型生产标准的工字形体钢构件，所以深受现代军工，铁路，桥梁，建筑，及工业制造等各行需求得到广泛应用。每种钢材都有对应的市场和作用，人类的智慧是无穷无尽的，只要市场有需求，总会的源源不断的创新产品出现。

4. 为什么钢材要做成L或工字等形状呢

做成L或工字等形状的钢材，叫做型材、型钢。其截面特点，能够满足特定的结构需求（受力），同时，用材最省、加工简单、安装使用方便，等。

5. 钢梁的截面为什么常做成工字形它比矩形截面好在哪里

钢梁横截面的抵抗弯矩的拉压应力离中性层越远，提供的抵抗弯矩就越大。工字形横截面面积集中在离中性层最远的地方，只要不失稳就比矩形截面省材料。

6. 铁路上的钢轨为什么要做成工字形

火车的载重量非常大，为了承受火车巨大的压力，铁轨的顶面只要有一定的宽度和厚度来承受压力；为了提高铁轨在路面上的稳定性，它的底面也要有一定的宽度。

同时，因为面积较大，钢轨的稳定性就更好，所以钢轨的底面即轨底也需要一定的宽度。加上，火车的车轮边缘有一定的高度，为了适应这种高度，钢轨也必须有一定的高度。于是,钢车织成了工字形。从科学的角度来看，这种钢轨是非常坚固的，而旦工字形也能充分合 理地利用钢材，节约大自然的资源，所以这种钢轨就成为质量最好的钢轨。

一般来说，无论是什么样的钢轨，断面各部分质量的比例都应该是基 本固定的，也就是：底部占37%、顶部占42%、腰部是21 %。而且，钢轨 的高度一定要等于底部的宽度。如果铁路工人发现钢轨头部的磨损超过0。64 厘米，就要更换新的钢轨。

7. 为什么建筑中多出现工字型梁

建筑中多出现工字型梁是由于中性层对抗弯的贡献很小。因此工程应用上经常用工字梁代替方形梁，用空心管代替实心柱。
工字形断面的轧制铁梁、钢梁或铸钢梁;亦指工字形断面的组合梁,尤其是用于钢铁结构(如钢架建筑物)中的梁。
工字梁的力学原理：在两个支架上水平放置一个横梁，当横梁受到垂直于轴线向下的压力时，横梁发生弯曲。在横梁的上部发生压缩形变，即出现压应力，越接近上缘压缩越严重；在横梁的下部发生拉伸形变，即出现拉应力，越接近下缘拉伸越严重。而中间一层既不拉伸也不压缩，所以无应力，通常称该层为中性层。