CN201151971Y - 特种正弦曲线波纹腹板h型钢 - Google Patents
特种正弦曲线波纹腹板h型钢 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201151971Y CN201151971Y CNU2008200548105U CN200820054810U CN201151971Y CN 201151971 Y CN201151971 Y CN 201151971Y CN U2008200548105 U CNU2008200548105 U CN U2008200548105U CN 200820054810 U CN200820054810 U CN 200820054810U CN 201151971 Y CN201151971 Y CN 201151971Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- web
- flange
- beams
- sinusoidal
- corrugated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 9
- 210000001562 sternum Anatomy 0.000 claims 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 29
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 29
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
本实用新型属于建筑型材技术领域，具体涉及一种特种正弦曲线波纹腹板H型钢。其断面口型由中部腹板和上、下翼缘连体构成，上翼缘与下翼缘平行，腹板垂直位于上翼缘与下翼缘之间，腹板与翼缘采用单面角焊缝连接，腹板为长度方向呈均匀或不均匀周期性重复的波形腹板，该波纹断面为正弦曲线波形。本产品可以取代工字钢和H型钢，而且比工字钢和H型钢用途更加广泛，可实现大型化用于特殊领域和特殊地点，包括大跨度桥梁的建造和船舶制造等。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑型材技术领域，具体涉及一种特种正弦曲线波纹腹板H型钢。
背景技术
目前在同类领域普遍采用的是热轧工字钢、热轧H型钢和焊接H型钢。工字钢和H型钢在工厂内通过热轧而成，受加工工艺的限制，其腹板必须是直线板。当普通型钢规格无法满足要求时可以采用焊接H型钢，焊接H型钢则是将两翼板和平面腹板焊接在一起成H型截面，但焊接H型钢多采用两面角焊缝，焊接工作量较大。
传统的工字钢和H型钢用钢量大，主要原因在于腹板抗屈曲能力较低，所以需要提高腹板厚度。而焊接H型钢由于腹板的高厚比受到限制，其腹板厚度一般也较厚，造成用钢量过大。此外，焊接H型钢在使用时，还要需要采取特殊的技术措施，比如加劲肋或者是利用腹板屈曲后强度等，设计和施工都较为复杂。
传统的热轧工字钢和H型钢由于受加工工艺和加工设备的限制，较难实现产品的大型化，当所要求的承载能力和刚度较大时，传统产品很难满足要求。若通过设计、加工焊接H型钢来完成，则较为费工费时，提高造价，并影响建设速度。
已有专利技术(ZL 200310106253.9)腹板的波纹断面采用圆弧形、梯形或渐开线形状，但存在一定问题。首先圆弧断面和渐开线断面的弯折幅度过大，造成腹板内残余应力过大；而梯形断面较易发生腹板的局部屈曲，且这种断面所造成的应力分布将对构件中的翼缘有不利影响，造成翼缘强度的降低。此外，已有专利中所要求的纯梯形腹板，在加工过程中必然造成钢板的局部不均匀拉伸，产生残余应变和材料的硬化，影响产品受力性能。同时，由于腹板拐角处过渡不平缓，必然影响焊接速度和质量，容易在局部出现焊接缺陷和应力集中，同样会影响产品受力性能。
综上所述，研究一种成本低廉、性能优越、使用寿命长的特种正弦曲线波纹腹板H型钢是本领域技术人员的研究目标。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种成本低廉、性能优越、使用寿命长的特种正弦曲线波纹腹板H型钢。
本实用新型提出的特种正弦曲线波纹腹板H型钢，其断面口型由中部腹板2和上、下翼缘连体构成，其结构如图1所示。其中，上翼缘1与下翼缘3平行，腹板2垂直位于上翼缘1与下翼缘3之间，腹板2为一次成形的长度方向呈均匀或不均匀周期性重复的波形腹板。
本实用新型中，所述波纹断面为正弦曲线。
本实用新型中，所述腹板2和上翼缘1、下翼缘3之间分别为单面角焊缝。
本实用新型中，正弦曲线波纹采用专业数控正弦辊压成型设备制成。
本实用新型中，腹板2波纹密度和高度可根据要求改变。
本实用新型中，所述波纹断面为正弦曲线。这种正弦曲线使腹板2传力流畅，避免了腹板2的复杂应力状态。且使腹板与翼缘钢板焊接时焊枪行走平滑，易于保证焊接质量，避免焊缝应力集中。
本实用新型通过改变热轧H型钢和焊接H型钢腹板形状，优化了H型钢和焊接H型钢的断面力学性能，通过腹板成形、全自动焊接、防腐、抗火处理等工艺生产本实用新型产品。
本实用新型中，常规产品进一步加工可实现各种形状的变截面产品的工业化生产。
本实用新型的制备工艺如下：将带钢沿长度方向辊压成波纹均匀或不均匀重复的正弦曲线波形腹板，并与两翼板采用单面角焊缝焊接成H型截面。这种新型的断面组合最大特点是更大程度上优化了断面力学性能与产品用钢量之间的关系，使之更趋于合理化、科学化。经国内、外学者大量的实验研究和理论分析，一致认为采用正弦曲线的波纹形式可以消除腹板局部屈曲的不利现象，同时也可以消除腹板的波形对翼缘强度降低的影响。同时，采用正弦曲线波纹造型美观，声学效果优良。本实用新型具有高承载能力、高刚度等受力性能优势，及优良的抗疲劳性能和自重轻相结合的特点，是十分理想的结构用型钢材料。本实用新型采用全自动焊接技术和专业定位工装夹具，能确保腹板和两翼板之间定位准确，焊缝轨迹一致，容易实现标准化，焊缝美观无飞溅，焊接完产品勿需整形。本实用新型采用专业数控正弦辊压成型技术加工腹板，可以实现产品大型化。同时生产效率与工业生产焊接效率相匹配，可以实现规模化工业生产。
本实用新型与热轧工字钢和H型钢相比，在刚度和承载力相等的情况下，用钢量节省40％～60％左右，比焊接H型钢节省30％左右。
与已有专利波纹腹板H型钢(ZL 200310106253.9)相比，本实用新型在以下几个方面有实质性的区别和优势特点：生产时可以将腹板和翼缘之间采用单面角焊缝，这样就减少一半焊接量，并减小了焊接残余应力和残余变形，同时降低造价。通过采用正弦曲线避免了梯形腹板所存在的局部屈曲问题以及对翼缘强度的影响等技术缺陷，从生产角度，又避免了梯形尖角处的焊接缺陷和应变集中，并可以使焊枪行走平滑，确保焊接质量，避免焊缝应力集中。原专利产品采用单一波纹尺寸，腹板厚度必须按照受力最大位置承载力控制，腹板优化空间有限。而采用专业数控正弦辊压成型技术制作正弦曲线波形，可以实现在受力较大部位减小波长，加大波纹密度或增大波高，而在受力较小部位采用较稀疏波纹，实现了沿梁长度方向的优化，从而可以达到提高承载力和节约钢材的双重效果。
采用专业数控正弦辊压成型技术制作而成的板材变形流畅，不会象其它曲线辊式冷弯、冲压或冷弯轧制成型技术那样造成钢板中面的残余变形和局部拉伸，因而正弦曲线波形对于腹板波纹的制作所形成的残余应变和局部拉伸最小。
本产品可以取代工字钢和H型钢，而且比工字钢和H型钢用途更加广泛，可实现大型化用于特殊领域和特殊地点，包括大跨度桥梁的建造和船舶制造等。
附图说明
图1为本实用新型的结构图示。
图2为腹板断面的示意图。
图中标号：1为上翼缘，2为腹板，3为下翼缘。
具体实施方式
下面通过实施例结构附图进一步说明本实用新型。
实施例1：抗屈曲腹板H型钢的其断面口型由中部腹板2和上、下翼缘连体构成，上翼缘1与下翼缘3平行，腹板2垂直位于上翼缘1与下翼缘3之间，腹板2为一次成形的长度方向呈均匀或不均匀周期性重复的波形腹板，该波纹断面为正弦曲线波形。
为验证该产品性能，制作了两种试件进行研究。试件材料都采用Q235钢，第一种试件的翼缘1和翼缘3厚度为14毫米，宽度为280毫米，腹板2厚度2毫米，高度1000毫米，波纹高度50毫米，波长300毫米；第二种试件的翼缘1和翼缘3厚度为10毫米，宽度为200毫米，腹板2厚度为1.5毫米，高度500毫米，波纹高度38毫米，波长175毫米。
Claims (4)
1、一种特种正弦曲线波纹腹板H型钢，其特征在于断面口型由中部腹板(2)和上翼缘(1)、下翼缘(3)连体构成，其中，上翼缘(1)与下翼缘(3)平行，腹板(2)垂直位于上翼缘(1)与下翼缘(3)之间，腹板(2)为长度方向呈均匀或不均匀周期性重复的波形腹板。
2、根据权利要求1所述的特种正弦曲线波纹腹板H型钢，其特征在于所述波纹断面为正弦曲线波形。
3、根据权利要求1所述的特种正弦曲线波纹腹板H型钢，其特征在于所述腹板(2)和上翼缘(1)、下翼缘(3)之间连接方式分别为单面角焊缝。
4、根据权利要求1所述的特种正弦曲线波纹腹板H型钢，其特征在于所述正弦曲线波形采用数控正弦辊压技术制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200548105U CN201151971Y (zh) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | 特种正弦曲线波纹腹板h型钢 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200548105U CN201151971Y (zh) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | 特种正弦曲线波纹腹板h型钢 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201151971Y true CN201151971Y (zh) | 2008-11-19 |
Family
ID=40127651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008200548105U Expired - Fee Related CN201151971Y (zh) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | 特种正弦曲线波纹腹板h型钢 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201151971Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102261161A (zh) * | 2011-02-23 | 2011-11-30 | 山东华兴机械股份有限公司 | 一种用于h型钢上的腹板及加工该种腹板的板材成型机 |
| CN102869462A (zh) * | 2010-04-28 | 2013-01-09 | Dbw控股有限公司 | 金属制成的平的半成品及其制法和由其制成的部件 |
| CN103590377A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 华北水利水电大学 | 用波腹型钢做主梁的弧形钢闸门 |
| CN103603322A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-26 | 华北水利水电大学 | 用波腹板型钢做主梁的平面钢闸门 |
| CN110499868A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-26 | 浙江精工钢结构集团有限公司 | 一种装配式鱼腹波纹腹板钢梁 |
-
2008
- 2008-01-17 CN CNU2008200548105U patent/CN201151971Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102869462A (zh) * | 2010-04-28 | 2013-01-09 | Dbw控股有限公司 | 金属制成的平的半成品及其制法和由其制成的部件 |
| CN102261161A (zh) * | 2011-02-23 | 2011-11-30 | 山东华兴机械股份有限公司 | 一种用于h型钢上的腹板及加工该种腹板的板材成型机 |
| CN103590377A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 华北水利水电大学 | 用波腹型钢做主梁的弧形钢闸门 |
| CN103603322A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-26 | 华北水利水电大学 | 用波腹板型钢做主梁的平面钢闸门 |
| CN103590377B (zh) * | 2013-11-13 | 2016-01-06 | 华北水利水电大学 | 用波腹型钢做主梁的弧形钢闸门 |
| CN110499868A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-26 | 浙江精工钢结构集团有限公司 | 一种装配式鱼腹波纹腹板钢梁 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201040897Y (zh) | 特种抗屈曲腹板h型钢 | |
| CN101215912A (zh) | 双波纹腹板钢箱梁 | |
| CN201486037U (zh) | 空心翼缘波纹腹板h型钢 | |
| CN201474164U (zh) | 组合波纹腹板箱梁 | |
| CN101225688A (zh) | 波纹腹板h型钢组合梁 | |
| CN103290992B (zh) | 装配式波纹腹板咬合钢梁 | |
| CN103233551B (zh) | 装配式蜂窝形腹板钢梁 | |
| CN201474165U (zh) | 组合波纹腹板梁 | |
| CN201151971Y (zh) | 特种正弦曲线波纹腹板h型钢 | |
| CN103195210B (zh) | 预应力装配式波纹腹板咬合钢梁 | |
| CN103485476A (zh) | 一种装配式波纹腹板咬合h型钢组合梁 | |
| CN201810971U (zh) | 一种波浪腹板h型钢 | |
| CN103485483A (zh) | 一种装配式蜂窝形腹板组合梁 | |
| CN201436336U (zh) | 波纹双腹板梁 | |
| CN201730243U (zh) | 波纹腹板h型钢 | |
| CN205421714U (zh) | 一种圆形上翼缘钢混复合型高强承载梁 | |
| CN102704620A (zh) | 多边形孔实腹h型蜂窝钢梁 | |
| CN205421715U (zh) | 一种新型高强工字承载梁 | |
| CN205558038U (zh) | 一种矩形上翼缘钢混复合型高强承载梁 | |
| CN201561262U (zh) | 特种折线形腹板h型钢 | |
| CN204238349U (zh) | 一种波折腹板h型钢电缆通廊 | |
| CN205421713U (zh) | 一种上圆形下矩形翼缘钢混复合高强承载梁 | |
| CN209926004U (zh) | 热轧焊接大型h型钢 | |
| CN203514633U (zh) | 工字波纹腹板加强梁 | |
| CN109386071B (zh) | 由z型钢组成的工业化钢板剪力墙 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081119 Termination date: 20120117 |