一种纵向变截面H型钢的制作方法

本发明涉及土木工程及冶金领域，尤其是涉及一种纵向变截面h型钢。

背景技术：

钢结构因其强度高、刚度大、重量轻、工业化程度高、抗震性能好等综合优势在土木工程中有着广泛的应用。以热轧h型钢为主的钢结构，较之于焊接钢板而成钢结构，可以省去很多焊接工作和材料，残余应力低，外观和表面质量好。

目前中国市场上的h型钢主要为纵向等截面的，该纵向等截面的型钢适用于以轴向和弯曲受力为主的构件。然而，对于大跨度受弯构件，其支点和跨中的受力状态存在较大差异。以简支h型钢梁承受横向均布荷载为例：在支点附近，h型钢梁所受的弯矩较小剪力较大，故需要较薄的翼缘和较厚的腹板；而跨中附近，h型钢梁所受的弯矩较大，剪力很小，故需要较厚的翼缘和较薄的腹板。因此，将纵向等截面型钢用作大跨度受弯构件显然会造成材料的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种纵向变截面h型钢。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种纵向变截面h型钢，包括上翼缘、腹板、下翼缘，其特征在于所述上翼缘和下翼缘在近支点处较薄，在跨中部分较厚，所述腹板在跨中部分较薄，近支点处较厚，所述纵向变截面h型钢采用热轧工艺一体成型，上翼缘、腹板、下翼缘之间不采用焊接连接。

进一步地，上翼缘的变化规律为支点附近一段范围内为等厚的薄板，在纵向某一位置，以一定的斜率变厚到跨中厚板的厚度，然后在跨中区段范围内为等厚厚板；或者为，从支点至跨中以恒定的变化率变厚。

进一步地，下翼缘的变化规律为支点附近一段范围内为等厚的薄板，在纵向某一位置，以一定的斜率变厚到跨中厚板的厚度，然后在跨中区段范围内为等厚厚板；或者为，从支点至跨中以恒定的变化率变厚。

进一步地，腹板的变化规律为支点附近一段范围内为等厚的厚板，在纵向某一位置，以一定的斜率变薄到跨中薄板的厚度，然后在跨中区段范围内为等厚薄板。

根据本发明的具体实施例，上翼缘的变化规律为支点附近一段范围内为等厚的薄板，在纵向某一位置，以一定的斜率变厚到跨中厚板的厚度，然后在跨中区段范围内为等厚厚板；下翼缘的的变化规律为从支点至跨中以恒定的变化率变厚；腹板的变化规律为支点附近一段范围内为等厚的厚板，在纵向某一位置，以一定的斜率变薄到跨中薄板的厚度，然后在跨中区段范围内为等厚薄板。

进一步地，所述纵向变截面h型钢用作大跨度受弯构件。

所述的h型钢可以采用万能轧机配合计算机厚度自动控制系统和轧件位置跟踪系统进行轧制，通过改变万能轧机的轧辊间距实现纵向变厚。型钢轧制时，支点处采用较大的竖向轧辊间距，较小的水平轧辊间距；跨中采用较小的竖向轧辊间距，较大的水平轧辊间距。

与现有技术相比，本发明的纵向变截面h型钢作为承受弯曲作用的受力构件用料较省，焊接工作量少，残余应力小。可以运用于疲劳性能要求较高的桥梁等领域。

附图说明

图1为本发明的实施例1中的新型变截面h型钢立面示意图；

图2为本发明的实施例1中的新型变截面h型钢平面示意图；

图3为本发明的实施例1中的新型变截面h型钢支点断面意图；

图4为本发明的实施例1中的新型变截面h型钢跨中断面意图；

图5为本发明的实施例1中的新型变截面h型钢轧制示意图；

图中，1-上翼缘薄板区域，2-上翼缘变厚段，3-上翼缘厚板区域，4-腹板薄板区域，5-腹板变厚段，6-腹板厚板区域，7-下翼缘薄板区域，8-下翼缘厚板区域，9-简支梁支点，10-竖向轧辊，11-水平轧辊，12-轧辊间距。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种纵向变截面h型钢，以采用h型钢作为简支梁式结构承受竖向的均布和集中荷载为例。在支点附近采用较厚的腹板和较薄的翼缘板，在跨中部分采用较薄的腹板和较厚的翼缘板。其中上翼缘的变厚规律为支点附近一段范围内为等厚的薄板，在纵向某一位置，以一定的斜率变化到跨中厚板的厚度，然后在跨中区段范围内为等厚厚板；腹板的变化规律与上翼缘类似；下翼缘的变化规律为从支点至跨中以某一恒定的变化率变化，支点处的板厚最薄，钢梁中点的板厚最厚。

型钢轧制时，支点处采用较大的竖向轧辊间距，较小的水平轧辊间距；跨中采用较小的竖向轧辊间距，较大的水平轧辊间距。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对该实施例进行各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种纵向变截面H型钢，包括上翼缘、腹板、下翼缘，其特征在于翼缘和腹板沿着纵向是变厚度的，所述上翼缘和下翼缘在近支点处较薄，在跨中部分较厚，所述腹板在跨中部分较薄，近支点处较厚，所述纵向变截面H型钢采用热轧工艺一体成型。与现有技术相比，本发明的可以最大限度的减少焊接和探伤工作量，将该型钢用于承受弯曲作用的结构中可以大幅减少用钢量和建造费用，具有很大绿色环保价值。

技术研发人员：颜海;邵长宇;张春雷;魏明光
受保护的技术使用者：上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司;上海市政预制技术开发有限公司
技术研发日：2018.10.22
技术公布日：2019.02.12