U型鋼是一種橫截面形狀類似字母U的型材,在建筑、機械制造和軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計使其具有優(yōu)異的抗彎性能(截面模量Wx通常為30-500cm3)和抗扭性能,特別適合需要承受側(cè)向壓力的場景。U型鋼通常采用Q235B或Q345B等低合金鋼熱軋成型,部分特殊用途產(chǎn)品會進(jìn)行冷彎加工以提高尺寸精度(公差控制在±1mm以內(nèi))。
在實際工程應(yīng)用中,U型鋼的規(guī)格主要通過高度(H)、腿寬(B)和腰厚(t)三個參數(shù)定義,常見規(guī)格有100×50×5mm到400×100×10mm等多種尺寸。需要重點關(guān)注其腿部內(nèi)側(cè)通常設(shè)計有1:6的斜度,這種細(xì)節(jié)處理使得多根U型鋼組合時能夠形成緊密的嵌合結(jié)構(gòu)。特別是用于巷道支護(hù)時,這種互鎖設(shè)計能顯著提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
與工字鋼相比,U型鋼的截面特性使其更適用于需要形成封閉結(jié)構(gòu)的場合。當(dāng)用作桁架弦桿時,其開口向上的構(gòu)造便于焊接橫向連接件(焊縫高度不小于6mm)。近年來隨著輕量化需求增長,出現(xiàn)了厚度僅3mm的薄壁U型鋼(屈服強度≥355MPa),這種材料在保證承載力的同時能減輕20%-30%的結(jié)構(gòu)重量。
在防腐處理方面,U型鋼根據(jù)使用環(huán)境會采用不同防護(hù)措施。戶外工程常用熱浸鍍鋅處理(鋅層厚度≥80μm),而化工區(qū)域則多選用環(huán)氧煤瀝青涂層(干膜厚度≥300μm)。值得注意的是,歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 10279對U型鋼的尺寸公差和力學(xué)性能有嚴(yán)格規(guī)定,這在國際貿(mào)易中是需要特別注意的技術(shù)門檻。