一种新型高强工字承载梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种新型高强工字承载梁，包括上翼缘、下翼缘及复合腹板，所述上翼缘包括支撑管体，所述支撑管体内填充有混凝土，所述支撑管体下部呈开口的V字型，支撑管体上部为平面，所述复合腹板包括若干个圆钢管和钢板，所述圆钢管和钢板之间交替间隔焊接连接，所述钢板上部嵌入在支撑管体的开口内，复合腹板上部与上翼缘焊接连接，复合腹板下部与下翼缘焊接连接。本承载梁采用下部呈V字型的结构作为承载梁上翼缘，可有效提高承载梁的承载性能，抗压及抗弯性能；同时，采用圆钢管混凝土与平钢板的复合腹板，一方面能够提高承载梁的整体稳定性能，且另一方面能够增强其自身的抗弯、抗扭、抗变形能力。
【专利说明】
一种新型高强工字承载梁
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及建筑结构工程领域，具体是一种新型高强工字承载梁。
【背景技术】
[0002]目前，随着经济和社会的快速发展，带动建筑行业突飞猛进，人们对建筑结构中所需承重构件的要求越来越高。在传统建筑行业中，一般钢结构中承载梁大都采用热乳工字钢、热乳或焊接H型钢、热乳方钢管、焊接波纹腹板梁及焊接箱梁等形式。对于热乳工字钢、热乳或焊接H型钢及焊接波纹腹板梁等均采用平直钢板或者波纹钢板作为腹板，由于平直钢板和波纹钢板的面外抗弯能力较差，因此导致以上形式承载梁的稳定性、抗弯性能及抗扭性能较弱，不能满足某些特殊高承载力结构的要求。如果通过增加腹板厚度来提高腹板的面外抗弯性能，会大大增加承载梁的用钢量，也会增大承载梁自重，造成钢材浪费，增加造价成本。同时，对于传统工字梁上翼缘，当承受次梁传递的集中荷载时，会发生局部屈服破坏，或者发生局部屈曲变形，严重影响整体结构的安全性能。对于一些改进结构的上翼缘，往往通过焊接的方式将上翼缘和下翼缘连接，而传统的结构使得焊接处的焊缝容易出现缺陷，且不能有效的提尚承载梁的承载性能，影响承载梁的整体稳定性。
【实用新型内容】
[0003]为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种新型高强工字承载梁，本承载梁采用下部呈V字型的结构作为承载梁上翼缘，使得上翼缘与复合腹板之间的焊接强度大大增加，可有效提高承载梁的承载性能，、抗压及抗弯性能；同时，采用圆钢管混凝土与平钢板的复合腹板，一方面能够提高承载梁的整体稳定性能，且另一方面能够增强其自身的抗弯、抗扭、抗变形能力。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]—种新型高强工字承载梁，包括上翼缘、下翼缘及复合腹板，所述上翼缘包括支撑管体，所述支撑管体内填充有混凝土，所述支撑管体下部呈开口的V字型，支撑管体上部为平面，所述复合腹板包括若干个圆钢管和钢板，所述圆钢管和钢板之间交替间隔焊接连接，所述钢板上部嵌入在支撑管体的开口内，复合腹板上部与上翼缘焊接连接，复合腹板下部与下翼缘焊接连接。
[0006]所述支撑管体的横截面是五边形或三角形。
[0007]所述支撑管体的宽度尺寸与下翼缘宽度尺寸相同，支撑管体高度尺寸与其宽度尺寸相同。
[0008]所述支撑管体下部的开口尺寸比钢板厚度尺寸大1mm。
[0009]所述圆钢管直径尺寸是上翼缘宽度尺寸的3/4。
[0010]相邻圆钢管之间的间距是500mm-1000mm。
[0011 ] 所述钢板厚度是6mm-18mm。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]本新型承载梁承载性能好、安全系数高；由于上翼缘采用填充混凝土的支撑管体，且下部设置为V型结构，有效提高承载梁的抗压性能，复合腹板中钢管混凝土，可以有效提高承载梁的整体稳定性，增强其抗弯、抗剪、抗扭、抗变形性能;上翼缘下部设计为开口的V型还可方便与复合腹板的焊接，且可保证焊缝处的结构稳定性，本实用新型复合腹板承载梁可实现标准化设计、工厂化及系列化生产，提高生产加工制作效率，节约制作和施工成本;本实用新型中的结构尺寸综合考虑耗材和承重性能，可在确保构件安全性能的前提下，具有较好的经济效益。
【附图说明】
[0014]附图1为支撑管体横截面是五边形时总体结构示意图；
[0015]附图2为支撑管体横截面是三角形时总体结构示意图；
[0016]附图3为本实用新型横截面剖视图。
[0017]附图中所示标号:1、上翼缘；11、支撑管体；12、混凝土;2、下翼缘;3、复合腹板;31、圆钢管;32、钢板。
【具体实施方式】
[0018]结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0019]—种新型高强工字承载梁，包括上翼缘1、下翼缘2及复合腹板3，所述上翼缘I包括支撑管体11，所述支撑管体11内填充有混凝土 12，所述支撑管体11下部呈开口的V字型，支撑管体11上部为平面，所述复合腹板3包括若干个圆钢管31和钢板32，所述圆钢管31和钢板32之间交替间隔焊接连接，所述钢板32上部嵌入在支撑管体11的开口内，复合腹板3上部与上翼缘I焊接连接，复合腹板3下部与下翼缘2焊接连接。
[0020]上翼缘I为五边形或三角形薄壁支撑管体11，其制作工艺是将结构钢板采用数控折弯技术或数控辊压技术加工而成的，其中，五边形或三角形支撑管体11是不封口，需预留间隙的，间隙宽度应比复合腹板中钢板的厚度大1mm，确保钢板32能嵌入间隙内，上翼缘I五边形或三角形支撑管体11的宽度与下翼缘2的宽度相同，高度与其宽度相同；管壁厚度约为
5.0mm至10.0mm；同时，五边形或三角形支撑管体11内填高强混凝土，强度不低于C60 ；上翼缘I位于高强承载梁的上部;所述下翼缘2为乳制普通结构钢板，其厚度为6.0mm至18.0mm，位于工字梁的下部，中间由复合腹板3将其与上翼缘I彼此连接在一起;所述复合腹板3是由圆钢管31和钢板32交替焊接而成，其中，圆钢管31为薄壁无缝圆钢管，其管壁厚度为6.0mm至12.0mm，直径为上、下翼缘宽度的3/4 ；钢板32为乳制普通结构钢板，其厚度为6.0mm至18.0mm;两者通过角焊缝焊接在一起，且在钢板32与圆钢管31的焊接处两侧均需角焊缝焊接。本实用新型钢板32与圆钢管31的间隔即钢板32的宽度约为500mm-1000mm;圆钢管31的内部需填充高强混凝土 12，内填高强混凝土 12为自密实高强混凝土，其强度不低于C60。
[0021]本实用新型的制作过程为:根据实际所需尺寸，截取一定宽度及长度的矩形钢板，用做复合腹板3中的钢板32;截取一定长度的圆钢管31，其长度应比矩形钢板的宽度高出一部分，需要加工出恰好与五边形或三角形尖端吻合的开口；钢板32与圆钢管31截取数量相同；首先，将钢板32和圆钢管31交替间隔采用双侧角焊缝形式焊接在一起，焊接时，需保证所有钢板32下边缘与圆钢管31下边缘均处于同一水平面内，且所有钢板32上边缘与圆钢管31开口的尖端均在同一水平面内，所有钢板32形成的平面恰好过圆钢管31的中轴线;随后，将焊接在一起的钢板32和圆钢管31放置于下翼缘2上，钢板平面中心线必须与下翼缘2的中心线重合，将钢板32和圆钢管31分别与下翼缘2上面相接触部位均采用角焊缝形式焊接在一起;之后，向圆钢管31内部灌注高强混凝土33，在填充时，一定一边灌注一边采用振动棒振捣，或采用铁器敲打圆钢管31管壁，确保高强混凝土 12的密实度；同时，将高强混凝土 12灌入五边形或三角形支撑管体11中，在灌注时，首先将五边形或三角形钢管的预留缝隙处采用泡沫封堵好，同时将五边形或三角形支撑管体11竖起进行灌注，在灌注过程中，也需要采用振动棒不断振捣五边形或三角形支撑管体11管壁，确保高强混凝土 12的密实度，完成后两构件均需要进行高温养护5-10小时；然后，将上翼缘I盖于上部，将钢板32和圆钢管31分别与上翼缘I五边形或三角形支撑管体11下面相接触部位采用角焊缝形式焊接在一起。
[0022]与传统工字梁相比，本实用新型结构简单、稳定性能好，同时由于上翼缘承载较重，上翼缘与复合腹板之间采用V型结构进行焊接，可保证焊接后焊缝处的牢靠性，同时提高本工字梁的承载性能;加工钢混组合上翼缘和复合腹板的流程简单，能够实现标准化设计和工厂化生产，具有较好的经济性。
【主权项】
1.一种新型高强工字承载梁，包括上翼缘(I)、下翼缘(2)及复合腹板(3)，其特征在于:所述上翼缘(I)包括支撑管体(11)，所述支撑管体(11)内填充有混凝土(12)，所述支撑管体(11)下部呈开口的V字型，支撑管体(11)上部为平面，所述复合腹板(3)包括若干个圆钢管(31)和钢板(32)，所述圆钢管(31)和钢板(32)之间交替间隔焊接连接，所述钢板(32)上部嵌入在支撑管体(11)的开口内，复合腹板(3)上部与上翼缘(I)焊接连接，复合腹板(3)下部与下翼缘(2)焊接连接。2.如权利要求1所述的一种新型高强工字承载梁，其特征在于:所述支撑管体(11)的横截面是五边形或三角形。3.如权利要求2所述的一种新型高强工字承载梁，其特征在于:所述支撑管体(II)的宽度尺寸与下翼缘(2)宽度尺寸相同，支撑管体(11)高度尺寸与其宽度尺寸相同。4.如权利要求3所述的一种新型高强工字承载梁，其特征在于:所述支撑管体(11)下部的开口尺寸比钢板(32)厚度尺寸大1_。5.如权利要求4所述的一种新型高强工字承载梁，其特征在于:所述圆钢管(31)直径尺寸是上翼缘(I)宽度尺寸的3/4。6.如权利要求5所述的一种新型高强工字承载梁，其特征在于:相邻圆钢管(31)之间的间距是 500mm_l 000mm。7.如权利要求6所述的一种新型高强工字承载梁，其特征在于:所述钢板(32)厚度是6mm-18mmο
【文档编号】E04C3/294GK205421715SQ201620293511
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】宋生志, 刘辉, 陶祥令, 黄勇, 鲍英基
【申请人】江苏建筑职业技术学院