[發(fā)明專利]波形鋼腹板鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)工字梁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310308435.8
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103422611A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫天明;吳麗麗
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州博數(shù)土木工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: E04C3/06
• 分類號: E04C3/06
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工字梁，尤其涉及了一種波形鋼腹板鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)工字梁。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)的工字梁或鋼箱梁根據(jù)抗剪屈曲的要求，腹板的高厚比一般在100：1左右，梯形波形鋼腹板由于極強(qiáng)的抗剪和抗屈曲性能，其高厚比可達(dá)300：1及以上。現(xiàn)有的波形鋼腹板工字梁中采用的波形鋼腹板，其腹板的波形都是由直線段與圓弧段組成，在直線段與圓弧段的連接部分容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中工字梁抗剪性能差，整個(gè)結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響結(jié)構(gòu)的壽命等缺點(diǎn)，提供了一種梁體的橫截面剛度和連接端的強(qiáng)度高，腹板的波形通過直線段、過渡段、圓弧段三部分組成，其中過渡段能夠有效的連接直線段與圓弧段，解決直線段與圓弧段直接連接時(shí)應(yīng)力集中的問題的波形鋼腹板鋼結(jié)構(gòu)簡支工字梁。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

波形鋼腹板鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)工字梁，梁體包括一塊波形鋼腹板、上翼緣鋼板、下翼緣鋼板，所述的波形鋼腹板設(shè)置在上翼緣鋼板與下翼緣鋼板之間，上翼緣鋼板與波形鋼腹板通過焊接連接，波形鋼腹板與下翼緣鋼板通過焊接連接，單個(gè)梁體結(jié)構(gòu)之間通過連接端或鋼絞索中的一種或一種以上的組合連接，形成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述的上翼緣鋼板、下翼緣鋼板表面粗糙度為70-350μm。高粗糙度能明顯增加涂層的附著力。

作為優(yōu)選，所述的波形鋼腹板為帶過渡段及圓弧轉(zhuǎn)角的連續(xù)梯形波折鋼板，過渡段位于直線段與圓弧轉(zhuǎn)角之間，圓弧轉(zhuǎn)角半徑為r，過渡段的半徑為R，R為漸變半徑，R為∞—r。過渡段與直線段相連一端，半徑為R為趨向無窮大；過渡段與圓弧轉(zhuǎn)角相連一端，半徑為R為趨向等于r，因此，由直線段至圓弧轉(zhuǎn)角，過渡段的半徑R為從無窮大逐漸減小至等于r，從而使得直線段與圓弧轉(zhuǎn)角更加平穩(wěn)過渡，減少應(yīng)力集中。腹板的波形通過直線段、過渡段、圓弧段三部分組成，其中過渡段能夠有效的連接直線段與圓弧轉(zhuǎn)角，解決直線段與圓弧段直接連接時(shí)應(yīng)力集中的問題，適合于工業(yè)化批量制造，模具及制造成本較低。

作為優(yōu)選，所述的波形鋼腹板沿波高方向的切點(diǎn)連線長度為L_AB，沿波長方向的切點(diǎn)連線長度為L_BC，L_AB≥L_BC。波形鋼腹板沿波高方向的切點(diǎn)連線長度等于或略大于沿波長方向的切點(diǎn)連線長度，即L_AB≥L_BC的設(shè)計(jì)使波形鋼板的抗剪強(qiáng)度和用鋼量達(dá)到良好的性價(jià)比，如果波長方向過長，即L_BC≥L_AB則抗剪性能明顯降低，而波長方向過短，則用鋼量明顯增大。因此，采用L_AB≥L_BC的設(shè)計(jì)，既能夠在保證抗剪強(qiáng)度，又能夠盡量減少鋼材用量。

作為優(yōu)選，所述的連接端包括梁體的一端設(shè)有插頭，另一端設(shè)有插孔，相鄰梁體之間通過插頭與插孔配合連接。

作為優(yōu)選，所述的插頭上設(shè)有倒鉤，插孔為內(nèi)凹式。

作為優(yōu)選，所述的插頭為柱體，插孔為與插頭配合的空心插管。工字梁的一端設(shè)有插頭，另一端設(shè)有插孔，相鄰工字梁之間通過插頭與插孔配合連接。通過插頭與插孔配合，形成連續(xù)的結(jié)構(gòu)，能有效防止超載車及大荷載作用下或地震作用下的梁體掉落現(xiàn)象。

作為優(yōu)選，所述的上翼緣鋼板的厚度大于或小于下翼緣鋼板的厚度。因受壓區(qū)需考慮屈曲，受拉區(qū)則不用考慮屈曲，所以傳統(tǒng)的受拉區(qū)與受壓區(qū)的用鋼量或截面面積相同，使受拉區(qū)零件存在功能富余現(xiàn)象，是不科學(xué)和不經(jīng)濟(jì)的，受壓區(qū)用鋼量適當(dāng)增大，有利于構(gòu)件的受壓、受拉零件的功能充分發(fā)揮，達(dá)到較高的性價(jià)比。上翼緣鋼板的厚度大于下翼緣鋼板的厚度時(shí)，其為普通工字梁，上翼緣鋼板承受壓力；上翼緣鋼板的厚度小于下翼緣鋼板的厚度時(shí)，其為懸臂梁，下翼緣鋼板承受壓力。

作為優(yōu)選，所述的上翼緣鋼板、下翼緣鋼板沿波形鋼腹板波長方向均為拱形。上翼緣鋼板、下翼緣鋼板均為拱形，有利于構(gòu)件受力，抵消承載情況下構(gòu)件下?lián)希岣吖ぷ至旱恼w結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，所述的連接端為高強(qiáng)度螺栓、焊接件。

本專利波形鋼腹板，在高度上大于等于相同部位相同功能可互為替換的傳統(tǒng)直腹板鋼箱梁及組合結(jié)構(gòu)的腹板的高度，在厚度上小相同部位相同功能可互為替換的傳統(tǒng)直腹板鋼箱梁及組合結(jié)構(gòu)的腹板的厚度。波形鋼腹板梁高的增加，雖然增加了波形鋼腹板的用量，但是本身較薄的波形鋼腹板使用量增加微乎其微，但梁高增高大大有利于上下翼緣板或頂?shù)装宓幕剞D(zhuǎn)半徑和抗彎能力，有利于提高構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性。