[發明專利]一種冷彎薄壁型鋼翼緣波紋腹板箱梁

在審

• 申請號: 201811221816.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109113266A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 杜新喜;蔡康毅;袁煥鑫
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E04C3/07
• 分類號: E04C3/07
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明公開一種冷彎薄壁型鋼翼緣波紋腹板箱梁，由上翼緣、下翼緣和兩個波紋腹板通過連接件連接形成。上、下翼緣采用卷邊C型截面或箱形截面的冷彎薄壁型鋼；波紋腹板采用輥壓或是輥沖成型的波紋板，波紋腹板的波形圖可為圓角梯形周期曲線、圓角正弦半波周期曲線、正弦周期曲線以及圓弧周期曲線中任意一種或幾種組合；連接件采用射釘、自攻螺釘或自鉆自攻螺釘。上、下翼緣平行放置，兩波紋腹板內側面的上、下兩端分別緊靠上、下翼緣冷彎薄壁構件的外側面，波紋腹板與上、下翼緣的接觸面通過連接件連接。相比于輕鋼桁架、波紋腹板H型梁、雙波紋腹板梁等構件，本發明具有加工便捷、性能優良、適于工業化生產等優點，可應用于輕鋼結構等領域。

技術領域

本發明屬于結構工程技術領域，涉及一種用于承重的長條形結構構件，尤其是一種冷彎薄壁型鋼翼緣波紋腹板箱梁。

背景技術

輕鋼桁架是一種目前輕鋼結構中應用較廣泛的結構形式：上下弦桿與腹桿連接件之間通過螺釘連接而形成承重構件。輕鋼桁架雖然能夠滿足強度、剛度以及穩定性等方面的技術要求，但由于各組成部件切割及拼裝步驟繁多、費時費工，節點構造復雜，不利于大規模工業化生產。

波紋腹板構件是改進普通平腹板構件的新型結構形式，也可用于輕鋼結構中。它通過將平腹板改為波紋腹板，可以獲得較高的局部屈曲承載能力和平面外剛度，抗疲勞性能也有所提高。荷載作用下，波紋腹板構件所受剪力幾乎全部由腹板承擔，所受彎矩幾乎全部由翼緣承擔。

目前，常見的波紋腹板構件有：波紋腹板H型梁、雙波紋腹板梁等。

波紋腹板H型梁以單塊波紋板為腹板，腹板與翼緣互相垂直，上下翼緣與腹板通過焊接連接，雖然構件的局部屈曲承載力、平面外剛度以及抗疲勞性能相比于普通H型梁得到了提高，但在抵抗側向彎曲和扭轉變形方面，仍未能擺脫開口截面的固有劣勢。且波紋腹板焊接必然形成波形焊縫，增加加工的成本和難度。

雙波紋腹板梁是由雙腹板和上、下翼緣通過焊縫連接形成的，上下翼緣互相平行。雙波紋腹板梁作為閉口截面，其抗扭承載力相比開口截面有了顯著提高，但雙腹板的存在使得波形焊縫導致的加工難度和成本問題也進一步突出。

發明內容

本發明的目的是提供一種冷彎薄壁型鋼翼緣波紋腹板箱梁，克服現有結構構件存在加工難度大、步驟繁瑣、費時費工等問題，避免開口截面構件抗側向彎曲及抗扭能力不足，具有成本低廉、性能優良且適應工業化生產的優點。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種冷彎薄壁型鋼翼緣波紋腹板箱梁，其特征在于：包括上翼緣、下翼緣和兩個波紋腹板，所述上翼緣和下翼緣為平行放置的卷邊C型截面或箱形截面的冷彎薄壁型鋼，兩個波紋腹板平行地設置在上翼緣和下翼緣兩側，每個波紋腹板上下兩端分別設有與上翼緣和下翼緣外側壁緊貼的接觸面，波紋腹板在接觸面處通過連接件與上下翼緣同一外側壁相連。

作為改進，所述連接件為自攻螺釘、自攻自鉆螺釘或射釘。

作為改進，所述波紋腹板的波形圖為圓角梯形周期曲線、圓角正弦半波周期曲線、正弦周期曲線以及圓弧周期曲線中任意一種或幾種組合。

作為改進，所述波紋腹板的的波形圖為圓角梯形周期曲線，圓角梯形周期曲線由平直段和傾斜段周期交替組成并通過圓弧光滑過渡，平直段作為接觸面，傾斜段與中軸線的夾角介于0°到90°之間。

作為改進，所述波紋腹板的的波形圖為圓角正弦半波周期曲線，圓角正弦半波周期曲線由平直段和弧形段周期交替組成并通過圓弧光滑過渡，平直段作為接觸面，弧形段可對稱地選取正弦半波總長的1倍到0.5倍。

作為改進，所述波紋腹板采用機械強度好的冷彎薄壁波紋板。

作為改進，所述波紋腹板采用輥壓或輥沖的加工技術生產。

作為改進，所述冷彎薄壁型鋼翼緣波紋腹板箱梁根據工程實際需求可以是變截面梁。