[實用新型]一種H型鋼

有效

• 申請號: 201320169026.X
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN203230099U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 張紫旋
• 申請（專利權）人: 張紫旋
• 主分類號: E04C3/02
• 分類號: E04C3/02;E04C3/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本實用新型涉及材料科學技術領域，特別是涉及一種H型鋼。

背景技術

隨著經濟的發展，H型鋼作為構成梁、柱等結構的主要構件廣泛用于工業、建筑、橋梁、石油鉆井平臺等方面。

如圖1所示，圖1為現有技術中H型鋼剖面結構的結構示意圖。H型鋼包括腹板02和兩個平行設置的翼緣01，腹板02垂直地設置于翼緣01，翼緣01的表面為平直表面，同時為了保證H型鋼的受力的穩固性，腹板02設置于翼緣01表面的中心位置處。如此設置，保證了H型鋼腹板02和翼緣01間的夾角為直角，如此可以便于利用高強度螺栓與其他部件間的固定連接。

由于H型鋼被廣泛的應用于各種領域，且在各個施工中使用H型鋼的數量龐大，因此如何降低H型鋼的自重，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種H型鋼，在保證H型鋼的承載能力的前提下降低H型鋼的自重。

本實用新型所提供的一種H型鋼，包括腹板，還包括翼緣，所述翼緣的表面的中心位置處設置有凹槽部，兩個所述翼緣相對且平行設置，所述腹板垂直設置于所述翼緣，且所述腹板與所述凹槽部的底部固定連接。

優選的，所述翼緣的表面包括第一水平面、第一傾斜面、第二水平面、第二傾斜面以及第三水平面，其中所述第一傾斜面、第二水平面以及第二傾斜面為所述凹槽部的表面；所述第一水平面和所述第三水平面在水平方向上的長度相等；所述第一傾斜面和所述第二傾斜面與水平方向的夾角相同且所述第一傾斜面和所述第二傾斜面在水平方向上投影的長度相同；所述第一水平面在水平方向上的長度大于所述第二水平面在水平方向上的長度。

優選的，所述第一傾斜面在水平方向上投影的長度大于所述第二水平面在水平方向上的長度且小于所述第一水平面在水平方向上的長度。

優選的，所述腹板的厚度小于所述第二水平面在水平方向上的長度。

優選的，所述翼緣的厚度為8-40mm。

優選的，所述腹板的厚度為4-16mm。

優選的，所述翼緣為普通碳素鋼翼緣，所述腹板為普通碳素鋼腹板。

優選的，所述翼緣為低合金結構鋼翼緣，所述腹板為低合金結構鋼腹板。

本實用新型提供了一種H型鋼，包括腹板，還包括兩個相對且相互平行設置的翼緣，翼緣的中心位置處設置有凹槽部，腹板垂直的設置于翼緣，且腹板與凹槽部的底部固定連接。在實際使用過程中，翼緣為主要的受力部分，根據翼緣和腹板的具體尺寸通過計算可以得出H型鋼的相關參數，請參看下文中對比表。型鋼的承載能力主要是由截面的強度和剛度來確定的，其中：

（1）強度。任何一種材料都有它自己的強度極限。強度的大小是由應力σ來反應的，應力σ的值越小，說明強度越大。應力的計算公式為：M表示截面受到的最大彎矩，通過下述對比表中的數據可以表明，兩種型鋼的腹板高度相同，翼緣的長度相同，因此當受到相同的壓力時，彎矩M相同。根據應力σ的計算公式可以得出，當M相同時，應力σ的大小取決于W（抗彎斷面系數），通過下表中的相關數據可以表明，兩種H型鋼的W基本相等，因此，可以得出現有技術中的H型鋼和本實用新型所提供的H型鋼的強度相同。

（2）剛度。剛度的計算公式為：

f是型鋼的下彎度，F是施加的力的大小，L是腹板的高度或翼緣的長度，E是彈性模量，它是一個固定的常數，I是慣性矩。剛度的大小是由下彎度f來反應的，下彎度f的值越小越好，根據剛度計算公式可知，當F和L相同時，I的大小決定f的大小。根據數據比較這兩種截面的H型鋼梁，新型H型鋼的X軸慣性矩I略大于現有技術中H型鋼的X軸慣性矩，但相差不大，可以忽略不計。因此可以看出現有技術中的H型鋼和本實用新型所提供的H型鋼的剛度相同。

對比表

通過上述對比表中的數據以及上文的分析可以得出，當翼緣的長度和腹板的高度相同時，本實用新型所提供的H型鋼和現有技術中的H型鋼的強度和剛度相同。但是由上表的數據可以看出，本實用新型所提供的H型鋼的翼緣厚度為12mm，腹板的厚度為8mm，而現有技術中翼緣的厚度為14mm，腹板的厚度為9mm，因此可以得出，當本實用新型所提供的H型鋼的承載能力與現有技術中H型鋼的承載能力相同時，本實用新型所提供的H型鋼減小了腹板和翼緣的用料，降低了H型鋼的自重。

附圖說明

圖1為現有技術中H型鋼剖面結構的結構示意圖；

圖2為本實用新型所提供的一種具體實施方式中H型鋼剖面結構的結構示意圖；

其中，圖1中：

翼緣01、腹板02；

圖2中：