裝配式蜂窩形腹板鋼梁制造技術

本發(fā)明專利技術涉及一種裝配式蜂窩形腹板鋼梁，屬于建筑型材技術領域。其是由兩個波紋腹板槽鋼梁腹板對接，通過螺栓裝配而成。波紋腹板槽鋼梁的斷面口型由上、下翼緣和腹板構成，腹板的斷面呈均勻或不均勻周期性重復的波形，該波紋斷面為矩形曲線，或為圓弧角矩形曲線，或為梯形曲線，或為圓弧角梯形曲線，或為楔形曲線，或為圓弧角楔形曲線，或為正弦曲線；翼緣為平鋼板，上翼緣與下翼緣平行，腹板整體垂直位于翼緣之間，腹板的波紋曲線沿長度方向的最外側與翼緣沿長度方向的一條邊線齊平，腹板與翼緣采用單面角焊縫連接。本發(fā)明專利技術是一種適用于裝配式鋼結構體系的創(chuàng)新型的鋼梁，與傳統(tǒng)的裝配式梁相比，具有自重輕，承載力高和良好的受力性能的優(yōu)點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種裝配式蜂窩形腹板鋼梁，屬于建筑型材

技術介紹
目前，裝配式鋼結構住宅體系是鋼結構住宅體系發(fā)展的重要方向。傳統(tǒng)的鋼結構住宅建筑施工時采用了大量的現場焊接，施工速度慢，對環(huán)境的污染嚴重，最重要的是焊縫的質量不宜控制，嚴重影響建筑物的安全性能，裝配式鋼結構體系有效地克服了傳統(tǒng)鋼結構住宅的缺點。在裝配式鋼結構體系中，梁和梁現場拼裝后的受力性能是一個需要重點研究的問題。在同類領域可以采用的型鋼梁包括熱軋工字鋼、熱軋H型鋼、焊接H型鋼、熱軋方鋼管、焊接箱型梁和槽鋼等。熱軋工字鋼、熱軋H型鋼、焊接H型鋼、熱軋方鋼管、焊接箱型梁等型鋼用在裝配式梁構件中時，只能通過采用蓋板和螺栓對梁的翼緣進行連接，連接效果比較差，連接處的抗剪性能較差，影響梁的整體受力性能，嚴重浪費鋼材。在現有的裝配式鋼結構體系中，通常采用的是兩個槽鋼進行拼裝，兩個槽鋼的腹板對接，通過螺栓進行連接，形成裝配式的H型鋼。但是，在這種拼接方式中，剪力是通過螺栓傳遞給腹板，腹板為平鋼板，所以所需的螺栓數和腹板的用鋼量很大。由此可見，將傳統(tǒng)的型鋼構件用在裝配式鋼結構之中效果不是很理想，不僅影響構件的受力性能，而且需要消耗大量的鋼材，產生不必要的浪費。所以，創(chuàng)新出應用于裝配式鋼結構體系的新型受力構件勢在必行
技術實現思路
基于上述缺陷，本專利技術提出了一種屬于建筑型材
的裝配式蜂窩形腹板鋼梁，目的在于提供一種成本低廉，受力性能優(yōu)越的適用于裝配式鋼結構體系的裝配式鋼梁。本專利技術的技術方案如下:一種裝配式蜂窩形腹板鋼梁，是由兩個波紋腹板槽鋼梁通過螺栓裝配而成，兩個波紋腹板槽鋼梁腹板對接相連，在腹板對接處通過螺栓進行裝配連接。所述波紋腹板槽鋼梁，其斷面口型由上翼緣，腹板和下翼緣組成，上翼緣與下翼緣平行，腹板垂直位于上翼緣與下翼緣之間，所述腹板上開有螺栓孔，用于連接螺栓。所述腹板的斷面呈均勻或不均勻周期性重復的波紋，該波紋斷面為矩形波紋曲線，或為圓弧角矩形波紋曲線，或為梯形波紋曲線，或為圓弧角梯形波紋曲線，或為楔形波紋曲線，或為圓弧角楔形波紋曲線，或為正弦曲線波紋曲線。所述上翼緣和下翼緣為平鋼板，腹板整體位于上翼緣和下翼緣之間，腹板的波紋曲線沿長度方向的最外側與上翼緣和下翼緣沿長度方向的一條邊線齊平。所述梯形波紋曲線和圓弧角梯形波紋曲線的梯形斜線段的傾角為20° —90°。所述楔形波紋曲線和圓弧角楔形波紋曲線的楔形斜線段的傾角為20° -90°。所述腹板的波紋密度和高度可根據受力要求改變。所述腹板與上翼緣和下翼緣之間分別為單面角焊縫。本專利技術采用全自動焊接技術和專業(yè)定位工裝夾具，能確保腹板和翼緣之間的準確定位，焊縫軌跡一致，容易實現標準化，可以實現多規(guī)模生產，有效提高生產效率。所述圓弧角梯形波紋曲線，圓弧角矩形波紋曲線和圓弧角楔形波紋曲線采用數控折彎技術制成，正弦曲線采用數控輥壓技術制成。有益效果:本專利技術提出了一種適用于裝配式鋼結構體系的裝配式蜂窩形腹板鋼梁，改善了裝配式構件的受力性能，相比與傳統(tǒng)的裝配式鋼結構體系中的裝配式鋼梁，本專利技術有以下幾個優(yōu)點:裝配后的鋼梁腹板是呈現波紋曲線型，可以有效的利用波紋鋼板優(yōu)良的平面外剛度、抗屈曲承載能力和較高的疲勞強度，與槽鋼拼裝成的平鋼板相比，在厚度相同的情況下，抗剪承載力和抗面外變形能力都有顯著提高。將其用于建筑結構用鋼梁能在保證抗剪承載力的前提下大量節(jié)約鋼材。裝配后的鋼梁腹板是兩個波紋腹板的裝配，相當于雙波紋腹板，可以有效地提高構件的穩(wěn)定性和承載能力，尤其是抗扭承載力，腹板的平面布置呈蜂窩狀，可以在構件的整體承載力方面獲得最優(yōu)結果。 因此，采用本專利技術的裝配式蜂窩形腹板鋼梁可以同時發(fā)揮上述兩種技術優(yōu)勢，與其他同類產品相比，其力學性能有顯著提高，且翼緣和腹板的厚度均可以減小，可以大幅度的節(jié)省鋼材用量，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的總體目標。同時，本專利技術提出的裝配式蜂窩形腹板鋼梁中，斷面組合最大特點是更大程度上優(yōu)化了斷面力學性能與產品用鋼量之間的關系，使其更趨于合理化和科學化。裝配后的鋼梁腹板的平面布置呈蜂窩狀，可以在構件的整體承載力方面獲得最優(yōu)結果，有效的節(jié)省剛才。因此，本專利技術具有高承載力和高剛度等優(yōu)良的受力性能，是一種十分理想的結構用型鋼材料。與傳統(tǒng)的裝配式鋼梁相比，本專利技術可以顯著的提高鋼梁的承載能力，減少用鋼量，降低工程造價，同時可以實現大規(guī)模的工業(yè)化生產和現場快速裝配式，減少施工周期，保證施工質量。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖；圖2是本專利技術的結構單元分解圖；圖3是波紋腹板槽鋼梁的示意圖；圖4是波紋腹板槽鋼梁的單元分解圖；圖5是腹板斷面的矩形波紋曲線示意圖；圖6是腹板斷面的梯形波紋曲線示意圖；圖7是腹板斷面的楔形波紋曲線示意圖；圖8是腹板斷面的圓弧角矩形波紋曲線示意圖；圖9是腹板斷面的圓弧角梯形波紋曲線示意圖；圖10是腹板斷面的圓弧角楔形波紋曲線示意圖11是腹板斷面的正弦曲線波紋曲線示意圖；圖12是波紋腹板槽鋼梁的腹板放置示意圖；圖13是裝配式蜂窩形腹板鋼梁的腹板放置示意圖；圖中:1-波紋槽鋼梁，2-上翼緣，3-腹板，4-下翼緣，5-螺栓孔，6-螺栓。具體實施例方式下面通過實施例結合附圖進一步說明本專利技術。如附圖1-2所示，本專利技術提出的裝配式蜂窩形腹板鋼梁是由兩個波紋腹板槽鋼梁I通過螺栓6裝配而成，兩個波紋腹板槽鋼梁I腹板對接相連，在腹板對接處通過螺栓6進行裝配連接。如附圖3-4所示，本專利技術提出的裝配式蜂窩形腹板鋼梁中，所述波紋腹板槽鋼梁I，其斷面口型由上翼緣2，腹板3和下翼緣4組成，上翼緣2與下翼緣4平行，腹板3垂直位于上翼緣2與下翼緣4之間，所述腹板3上開有螺栓孔5，用于連接螺栓6。如附圖5-11所示，本專利技術提出的裝配式蜂窩形腹板鋼梁中，所述腹板3的斷面呈均勻或不均勻周期性重復的波紋，該波紋斷面為矩形波紋曲線，或為圓弧角矩形波紋曲線，或為梯形波紋曲線，或為圓弧角梯形波紋曲線，或為楔形波紋曲線，或為圓弧角楔形波紋曲線，或為正弦曲線波紋曲線。如附圖3-4和附圖12-13所示，本專利技術提出的裝配式蜂窩形腹板鋼梁中，所述上翼緣2和下翼緣4為平鋼板，腹板3整體位于上翼緣2和下翼緣4之間，腹板3的波紋曲線沿長度方向的最外側與上翼 緣2和下翼緣4沿長度方向的一條邊線齊平，腹板3與上翼緣2和下翼緣4之間分別采用單面角焊縫進行焊接。其中，所述腹板3的波紋密度和高度可根據受力要求改變，且梯形波紋曲線、圓弧角梯形波紋曲線的梯形斜線段的傾角為20° — 90°，楔形波紋曲線、圓弧角楔形波紋曲線的楔形斜線段的傾角為20° — 90°。圓弧角梯形波紋曲線、圓弧角矩形波紋曲線和圓弧角楔形波紋曲線采用數控折彎技術制成，正弦曲線采用數控輥壓技術制成。以上是本專利技術的一個典型實施例，本專利技術的實施不限于此。權利要求1.一種裝配式蜂窩形腹板鋼梁，其特征在于:所述裝配式蜂窩形腹板鋼梁是由兩個波紋腹板槽鋼梁(I)通過螺栓(6)裝配而成，兩個波紋腹板槽鋼梁(I)的腹板(3)對接相連，在腹板(3 )處通過螺栓(6 )進行裝配連接； 所述波紋腹板槽鋼梁(1)，其斷面口型由上翼緣(2)、腹板(3)和下翼緣(4)組成，上翼緣(2)與下翼緣(4)平行，腹板(3)垂直位于上翼緣(2)與下翼緣(4)之間； 所述腹板(3)的斷面呈均勻或不均勻周期性重復的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種裝配式蜂窩形腹板鋼梁，其特征在于：所述裝配式蜂窩形腹板鋼梁是由兩個波紋腹板槽鋼梁（1）通過螺栓（6）裝配而成，兩個波紋腹板槽鋼梁（1）的腹板（3）對接相連，在腹板（3）處通過螺栓（6）進行裝配連接；所述波紋腹板槽鋼梁（1），其斷面口型由上翼緣（2）、腹板（3）和下翼緣（4）組成，上翼緣（2）與下翼緣（4）平行，腹板（3）垂直位于上翼緣（2）與下翼緣（4）之間；所述腹板（3）的斷面呈均勻或不均勻周期性重復的波紋，該波紋斷面為矩形波紋曲線、梯形波紋曲線、楔形波紋曲線或正弦曲線；所述腹板（3）上開有螺栓孔（5），用于連接螺栓（6）；所述上翼緣（2）和下翼緣（4）為平鋼板，腹板（3）整體位于上翼緣（2）和下翼緣（4）之間，腹板（3）的波紋曲線沿長度方向的最外側與上翼緣（2）和下翼緣（4）沿長度方向的一條邊線齊平。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張愛林，趙亮，于勁，劉學春，胡婷婷，郭志鵬，
申請(專利權)人：北京工業(yè)大學，北京市住宅建筑設計研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：