圓形復孔鋼梁的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了圓形復孔鋼梁，它包括上T形型鋼、下T形型鋼，上、下T形型鋼的腹板對應的位置設置有若干個大小相同的半圓開孔，半圓開孔沿T形型鋼的長度方向布置，上下兩T形型鋼的腹板通過對接部位C、D與A、B對接并焊接形成整板，整板的腹板上形成若干個完整的圓形孔，相鄰圓形孔的大小相同、間距相等。其中，圓形復孔鋼梁的腹孔高度hO=2R，梁高H=2R+2ht，橋墩寬度W=0.25hO或0.5hO。本新型圓形復孔鋼梁，它既克服了熱軋實腹鋼梁的缺點，其實腹處慣性矩和空腹處慣性矩都有較大幅度提高，又克服了多邊形復孔梁的缺點，鋼梁整體剛度提高，圓拱結效應明顯，可有效避免應力現象集中發生，鋼材利用率可進一步提高。
【專利說明】圓形復孔鋼梁
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新型鋼梁，它作為重要的工程結構件，廣泛應用于各種類型的鋼結構及組合結構中。
【背景技術】
[0002]隨著工程技術的進步和材料新品種的增加，型鋼梁的設計使用技術始終處在不斷的更新發展過程中。型鋼梁依據其不同的成型方法，可分為熱軋實腹梁、加工成型腹空梁等等。其中，腹孔有規律重復排列的稱為復孔鋼梁，如腹孔形狀為六邊形應稱為“六邊形復孔鋼梁”或簡稱“蜂窩形復孔梁”，腹孔形狀為八邊形應稱為“八邊形復孔鋼梁”等等，目前分類命名方面存在認識誤區。現將熱軋實腹鋼梁及蜂窩形復孔梁的缺點總結如下:一、熱軋實腹梁(熱軋型鋼)的缺點:(1)由于生產設備和工藝的原因，梁高受到一定的限制(目前我國標準及實際生產最大h=1000mm)，由于梁高及跨度限制，使用范圍也受到限制(詳見附表I);(2)寬翼、等邊型鋼無法作為鋼梁使用或使用存在不合理性；(3)翼緣鋼材料由于梁高的限制難以充分發揮作用；(4)腹板中和軸位置鋼材料分布存在一定的贅余性；二、蜂窩形復孔梁的缺點:(I) 一定型號及梁高條件下，腹板開孔率受到限制，鋼材利用率低(詳見附表I)；
[2]腹板多邊形開孔，轉角處存在應力集中缺陷(見附圖3所示3、4、5、6等點)；(3)腹板開孔部位存在梁橋，受壓時局部穩定性差(見附圖3所示4-5)。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的問題是提供圓形復孔鋼梁，它既克服了熱軋實腹鋼梁的缺點，其實腹處慣性矩和空腹處慣性矩都有較大幅度提高，又克服了多邊形復孔梁的缺點，鋼梁整體剛度提高，圓拱結效應明顯，可有效避免應力現象集中發生，鋼材利用率可進一步提聞。
[0004]本實用新型圓形復孔鋼梁，它包括上T形型鋼、下T形型鋼，上、下T形型鋼的腹板對應的位置設置有若干個大小相同的半圓開孔，半圓開孔沿T形型鋼的長度方向布置，上下兩T形型鋼的腹板通過對接部位C、D與A、B對接并焊接形成整板，整板的腹板上形成若干個完整的圓形孔，相鄰圓形孔的大小相同、間距相等。
[0005]其中，圓形復孔鋼梁的腹孔高度hQ=2R，梁高H=2R+2ht，橋墩寬度W=0.25hQ或0.(其中:R為圓孔的半徑，ht= {h- R [2-cos (a/2)]}/2，h為熱軋H型鋼梁高)。
[0006]本實用新型圓形復孔鋼梁的優點是:
[0007]—、相對于實腹鋼梁(型鋼):1、主要技術指標有較大幅度提高，詳見表1:其中，圓形復孔鋼梁實腹處慣性矩:
[0008]Is=l/12*B*H3-l/12*(B-tl)*(H-2t2)3+4*0.215*r2*((H_2t2)/2-0.223*r)2 (式中r為熱軋H型鋼軋制圓角)；
[0009]圓形復孔鋼梁空腹處慣性矩:IQ=Is-l/12*tl*hQ3H (表列圓形復孔鋼梁W按0.和0.25h0兩種方案設計)；[0010]2、設計可選用型號規格范圍得到極大的拓展，進一步擴大了鋼梁的應用范圍，按照熱軋H型鋼現行標準GB/T11263-2010統計，并以此為基準加工衍生復孔鋼梁，圓形復孔鋼梁梁高可達1500_，詳見表2 ；
[0011]3、突破了寬翼、等邊型鋼無法作為鋼梁使用或使用存在不合理性的限制，同時也突破了熱軋型鋼翼緣寬度的限制，(目前熱軋型鋼鋼梁翼緣的最大寬度為300mm)使圓形復孔鋼梁的翼緣寬度可選范圍拓寬至寬翼型鋼的寬度(B-400)。
[0012]表1:
[0013]
【權利要求】
1.圓形復孔鋼梁，其特征是:它包括上T形型鋼(11)、下T形型鋼(22)，上、下T形型鋼的腹板對應的位置設置有若干個大小相同的半圓開孔，半圓開孔沿T形型鋼的長度方向布置，上下兩T形型鋼的腹板通過對接部位C、D與A、B對接并焊接形成整板，整板的腹板上形成若干個完整的圓形孔，相鄰圓形孔的大小相同、間距相等。
2.根據權利要求1所述的圓形復孔鋼梁，其特征是:圓形復孔鋼梁的腹孔高度hfZR，梁高H=2R+2ht，橋墩寬度W=0.25hQ或0.5h。，其中:R為圓孔的半徑，ht= {h_ R [2-cos(a/2)]} /2，h為熱軋H型鋼梁高。
【文檔編號】E04C3/08GK203716405SQ201320807824
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】范國利, 李慶中 申請人:范國利