工字鋼特性解析：荷載分布與選型實例

       工字鋼憑借 “腹板抗剪、翼緣抗彎” 的截面優(yōu)勢，是大跨度結構的核心型材。但多數從業(yè)者僅按 “經驗選規(guī)格”，常出現 “過載變形” 或 “成本浪費” 的問題。本文解析工字鋼的荷載分布邏輯，并結合實際案例講清選型方法。
       工字鋼的荷載傳遞遵循明確邏輯：“工” 形截面中，腹板主要承擔剪切力，翼緣承擔彎曲產生的拉、壓力，荷載越大翼緣應力集中越明顯。以 Q235 材質 20# 工字鋼為例，腹板抗剪承載力約 120kN，翼緣抗彎承載力對應彎矩約 140kN?m，荷載集中在跨中時翼緣先達許用值，靠近支座時腹板易超限。

       選型需結合實例計算：以鋼結構廠房主梁為例，跨度 6m，均布荷載 8kN/m，安全系數 1.5。首先計算跨中彎矩 M=ql2/8=8×62/8=36kN?m，設計彎矩 M 設 = 36×1.5=54kN?m；Q235 鋼許用應力 [σ]=140MPa，所需截面模量 W=54×10?/140≈385.7cm3。查參數表，25# 工字鋼截面模量 402cm3 滿足需求，避免選更大規(guī)格造成浪費。
       選型避坑需關注細節(jié)：集中荷載場景需換算為等效均布荷載，預留 10%-15% 截面模量余量；戶外選 Q355 耐候鋼，低溫環(huán)境（-20℃以下）選 Q355D 級避免脆斷；跨度超 8m 需增設臨時支撐，振動場景加裝橡膠減震墊，保障結構安全穩(wěn)定。