U型钢(全称:矿山巷道支护用热轧U型钢)
U型钢是一种横截面像英文字母“U”的钢铁，有时横街面呈日文字母“ひ”的形状。
最新标准为2008年发布的，于2009年4月1日开始执行的国家推荐标准
GB/T 4697-2008
U型钢支架
主要特点:承受压力大，支撑时间久，易安装不易变形等特点。
主要用途:主要用于矿井巷道、矿井巷道二次支护、以及穿山隧道的支撑支护等用途。
作为制造巷道可缩性金属支架的主要型钢，在国内外广泛采用的都是U型钢。
但由于对U型钢本身的性能和要求认识不一致，因而各国U型钢的断面形状、几何参数以及材质等不尽相同。
我国生产的U型钢型号主要有18U、25U、29U、36U四种。其中前两种系60年代产品，属腰定位；后两种是80年代产品，属耳定位。U18由于承载能力很低，现很少生产。
在 GB/T 4697-2008 中除以上四个型号的U型钢外，新增40U这一型号。
各型号U型钢的单重如下:
18UY 18.96 kg/m
25UY 24.76 kg/m
25U 24.95 kg/m
29U 29 kg/m
36U 35.87 kg/m
40U 40.05 kg/m
其中型号后带"Y"的表示为腰定位。
适用范围
普通U型钢，轻型U型钢，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限。U型钢的使用应依据设计图纸的要求进行选用。
尺寸设计
H型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)，由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通U型钢的是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桂和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。
在结构设计中选用U型钢应依据其力学性能，化学性能，可焊性能，结构尺寸等选择合理的U型钢进行使用。
焊接工艺
H型钢的翼缘都是等厚度的，有轧制截面，也有由3块板焊接组成的组合截面。普通U型钢都是轧制截面，由于生产工艺差，翼缘内边有1:10坡度。H型钢的轧制不同于普通U型钢仅用一套水平轧辊，由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小)，故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧，因此，其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的最大轧制H型钢高度为800mm，超过了只能是焊接组合截面。
窄翼缘h型钢适用于梁或压弯构件，而宽翼缘h型钢和h型钢桩则适用于轴心受压构件或压弯构件。普通U型钢、轻型U型钢与HW、HN型钢相比，等重量前提下，w、 ix、 iy都不如H型钢
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U型钢的公式
截面高度 H
U型钢(4张)
截面宽度 B
腹板厚度 Tw
翼缘厚度 Tf
交接圆弧半径 Rw
RA=RB=P/2
Mc=Mmax=Pl/4
fc=fmax=Pl^3/48EI
θA=θB=Pl^2/16EI
符号意义及单位
P —— 集中载荷，N；
q —— 均布载荷，N；
R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N；
M —— 弯矩，使截面上部受压，下部受拉者为正，Nm；
Q —— 剪力，对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正，N；
f —— 挠度，向下变位者为正，mm；
θ —— 转角，顺时针方向旋转者为正，°；
E —— 弹性模量，Gpa；
I —— 截面的轴惯性矩，m^4；
ξ=x/l，ζ=x'/l，α=a/l，β=b/l，γ=c/l
从两方面考虑:
第一，从梁的剪切应力考虑
第二，从弯曲正应力考虑。
从型钢表中可以查到它的最大可用剪切强度T
Tmax=Q/Ib[BH^2/8-/8]
式中: Tmax为最大剪切强度。把可用剪切强度T代进去，可算出梁的最大承受载荷。
Q为均布载荷
I为U型钢的截面惯矩可在型钢表中查得(cm^4).
B为U型钢截面的最大宽度。
b为U型钢截面的最小宽度
h为U型钢最小宽度截面的高度。
H为U型钢最大宽度截面的高度
正应力的计算:
Ysigma=M/W
M=最大弯矩=载荷乘距离
W=抗弯模量。
设Ysigma=允许的最大应力，可得出载荷的最大值。
普通U型钢规格表
W= 0.00785 ×[hd+2t （ b – d ） +0.615 （ R 2 – r 2 ） ]
h= 高
b= 腿长
d= 腰厚
t= 平均腿厚
R= 内弧半径
r= 端弧半径
求 250 mm × 118mm × 10mm 的U型钢每 m 重量。从金属材料手册中查出该U型钢 t 为 13 ， R 为 10 ， r 为 5 ，则每 m 重量 = 0.00785 ×[250 ×10+2 ×13 × （ 118 –10 ） +0.615 × （ 10 2 –5 2 ） ]= 42.03kg
规格高度腿宽腰厚理重
10#100684.511.261
14#140805.516.89
18#180946.524.143