工字鋼與 H 型鋼均為常用的熱軋型鋼,主要用于建筑結構、機械制造等領域,但二者在截面形狀、力學性能、適用場景等方面存在顯著差異。以下從多個維度詳細對比:
一、截面形狀差異
工字鋼:
截面呈 “工” 字形,上下翼緣(橫向部分)較窄且端部為斜角(向內傾斜),腹板(豎向部分)厚度較厚。
翼緣與腹板的過渡部分(圓角)較小,整體截面不對稱,上下翼緣的寬度遠小于高度。
H 型鋼:
截面呈 “H” 形,上下翼緣寬度與腹板高度比例更協(xié)調,翼緣端部為直角(或小圓角),腹板厚度相對較薄。
翼緣與腹板的連接更平緩,截面上下對稱,整體更接近等強度設計。
二、力學性能對比
性能指標工字鋼H 型鋼
抗彎能力較弱。由于翼緣窄且傾斜,截面慣性矩較小,在相同重量下,對繞弱軸(垂直于腹板方向)的抗彎能力尤其差。較強。翼緣寬且平直,截面慣性矩大,繞強軸和弱軸的抗彎能力均優(yōu)于同規(guī)格工字鋼,材料利用率更高。
抗剪能力較強。腹板較厚,適合承受較大剪力,但整體重量較大,經濟性低。適中。腹板較薄,但因翼緣分擔部分載荷,整體抗剪效率更高,相同載荷下更輕便。
穩(wěn)定性較差。截面窄高比大,受壓時易發(fā)生側向失穩(wěn),不適用于大跨度承重。較好。截面寬展,整體剛度高,受壓穩(wěn)定性優(yōu)于工字鋼,適合大跨度、重載結構。
三、生產工藝與規(guī)格
工字鋼:傳統(tǒng)軋制工藝生產,規(guī)格相對固定(如國標 GB/T 706 中,型號以 “工”+ 高度表示,如工 20a,高度 200mm),翼緣寬度和腹板厚度的調整范圍有限。
H 型鋼:采用優(yōu)化軋制工藝(部分可焊接成型),規(guī)格靈活,可根據(jù)需求定制翼緣寬度和腹板厚度(型號以 “HW、HM、HN” 區(qū)分,分別對應寬翼緣、中翼緣、窄翼緣,如 HW200×200,高度和翼緣寬度均為 200mm)。
四、適用場景差異
工字鋼:
適合承受單向彎矩為主的場景,如簡支梁、小跨度支撐結構(如車間橫梁、樓梯扶手)。
因截面穩(wěn)定性較差,不宜用于軸心受壓構件或大跨度承重(如橋梁、大型廠房框架)。
H 型鋼:
適用于需要雙向受力、大跨度或重載的結構,如高層建筑框架、橋梁主梁、大型設備底座、起重機軌道梁等。
寬翼緣 H 型鋼(HW)可替代鋼柱使用,窄翼緣 H 型鋼(HN)可用于大跨度梁,性價比更高。
五、總結:核心區(qū)別與選擇建議
區(qū)別維度工字鋼H 型鋼
截面特點翼緣窄、傾斜,腹板厚,不對稱翼緣寬、平直,腹板薄,對稱
力學優(yōu)勢局部抗剪強,但整體剛度低、穩(wěn)定性差抗彎、抗扭及穩(wěn)定性更優(yōu),材料利用率高
經濟性相同承重下重量更大,成本較高輕便且強度高,綜合成本更低
典型用途小跨度梁、次要承重結構大跨度框架、重載承重、軸心受壓構件
選擇建議:若結構需承受復雜載荷(如雙向彎矩、軸向壓力)或大跨度設計,優(yōu)先選 H 型鋼;若為簡單單向受力且跨度較小,工字鋼可作為經濟型選擇。





