一种热轧H型钢的制作方法

本实用新型属于型钢结构的技术领域，涉及锅炉支架用的热轧h型钢的结构，具体涉及一种翼缘宽度大于腹板高度的热轧h型钢。

背景技术：

因热轧h型钢截面形状经济合理、翼缘和腹板垂直、翼缘两侧平行，加工连接简单，能有效降低结构重量、节约建设成本，在各领域得到广泛应用。

通常，热轧h型钢的翼缘宽度小于腹板高度，如：gb/t11263、astma6/a6m、bs4-1、din1025等各国标准，规定的热轧h型钢宽高比均在1.0～0.3(翼缘宽度值除以腹板高度值)范围内，绝大部分的宽高比低于0.6。而国内火电锅炉支架钢结构的立柱截面为“h形”，为避免结构失稳，增大安全裕度，要求由两个翼缘共同承受较大的载荷，根据服役条件，要求h型钢的翼缘宽度大于腹板高度，也就是宽高比大于1.0，目前热轧h型钢不能满足该条件，只能采用焊接成型。

相比热轧h型钢，焊接h型钢加工的材料切损大、制作周期长、能源消耗高，且沿着长度方向通条焊缝，焊接区域性能不稳定，同时影响整体抗疲劳性能，对结构的服役安全不利。

中国专利“建筑用热轧不等边h型钢”(zl201721686736.4)的专利文献，其技术方案是：该不等边h型钢结构包括上翼缘、下翼缘和垂直位于上翼缘与下翼缘之间的腹板，由上翼缘、下翼缘以及腹板固定连接形成型钢主体，型钢主体为整体热轧构件，上翼缘和下翼缘具有不同的宽度，腹板与上翼缘和下翼缘之间的连接角采用光滑过渡圆弧结构。采用不等边结构设计，其后续加工生产工艺简单，可以降低钢结构加工企业的加工周期和成本。该专利技术的改进主要体现在上下翼缘宽度不等方面，且对象翼缘宽度最大为200mm，腹板高度为300mm～400mm，宽高比小于0.7；对象为建筑结构用钢，与锅炉支架结构用钢不同。

中国专利“翼缘不等厚热轧h型钢”(zl201320636083.4)的专利文献，其技术方案是：该h型钢的结构包括上翼缘、下翼缘和垂直位于所述上翼缘与所述下翼缘之间的腹板，其中上翼缘厚度和下翼缘厚度之比为0.7～0.9。通过减少焊接工作量，节省钢材，可以取代传统的焊接h型钢，通过改变两侧翼缘的厚度优化其截面力学性能，相较于上下翼缘厚度相同的h型钢而言，抗弯截面模量可增大4％～15％，从而提高了汽车大梁的刚度和载重能力。该专利技术文方案体现在上下翼缘厚度不等方面；应用于汽车大梁用钢，与锅炉支架结构用钢不同，且汽车大梁用热轧h型钢的宽高比通常小于0.5。

中国专利“一种腹板不等厚的热轧h型钢”(zl201620152062.9)的专利文献，其技术方案是：该h型钢的结构为一体热轧结构，且由上至下依次包括：上翼板、上腹板、下腹板和下翼板；所述上翼板和下翼板的横截面是相同的矩形；上腹板和下腹板的横截面为相同的等腰梯形；上翼板和下翼板之间呈平行关系；上腹板和下腹板位于上翼板和下翼板之间，且分别垂直上翼板和下翼板；上腹板和下腹板的横截面较小的一端相互连接。该专利技术方案的改进体现在沿腹板高度方向厚度不等、侧面有斜度方面；应用于剖分t型钢，与直接在锅炉支架钢结构应用不同。

中国专利“一种电力隧道游梁用热轧轻薄型h型钢”(zl201620935881.0)的专利文献，其技术方案是：该h型钢的结构包括两翼板和中间腹板，两翼板与中间腹板通过热轧一体成型且腹板与两侧翼板之间为光滑过渡的圆弧；翼板长度与两翼板横截面外侧间距的长度比为0.5∶1～1∶1；翼板与腹板的厚度比为1∶0.5～1∶1。通过各项尺寸比例加工使用稳定，可用于电力隧道游梁制作；生产效率及金属利用率明显提高且后续加工生产工艺简单，降低了电力隧道游梁加工厂家的加工周期和成本，同时产品为一次热轧成型，避免了焊接部位与母材之间性能的不同，从而提高了制造的游梁整体使用性能更加稳定。该专利技术方案改进体现在翼缘和腹板厚度薄、重量轻等方面，宽高比小于1.0；应用于电力隧道工程用钢，与直接在锅炉支架钢结构应用不同。

技术实现要素：

本实用新型提供一种热轧h型钢，其目的是满足火电锅炉支架钢结构的承载要求。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型的热轧h型钢，包括上翼缘、下翼缘以及腹板；上翼缘与下翼缘平行且间隔设置，腹板将上翼缘及下翼缘连接；在所述的热轧h型钢的横截面上，形成以腹板中间层平面对称的“工”字形，上翼缘外侧面与下翼缘外侧面之间距离为腹板高度h，上翼缘宽度为b1，下翼缘宽度为b2，上翼缘厚度为t1，下翼缘厚度为t2，腹板厚度为s；b1＝b2；b1大于或等于h；两侧翼缘与中间腹板通过热轧一体成型。

所述的腹板与两侧翼板之间均为光滑过渡的圆弧，且上翼缘与腹板之间连接处的过渡圆角为r1，下翼缘与腹板之间连接处的过渡圆角为r2。

所述的b1与h的比值为1.0～1.5。

所述的t1、t2取值范围为20mm～40mm，s取值范围为14mm～24mm。

所述的r1、r2取值范围为20mm～24mm，该连接处为光滑曲线。

所述的b1、b2的取值范围为400mm～600mm，h取值范围为350mm～500mm。

以下为不同的选择方案：

所述的b1、b2均为400mm，h为350mm，t1、t2均为40mm，s为24mm，r1、r2均为24mm。

所述的b1、b2均为500mm，h为500mm，t1、t2均为30mm，s为20mm，r1、r2均为20mm。

所述的b1、b2均为600mm，h为400mm，t1、t2均为20mm，s为14mm，r1、r2均为20mm。

本实用新型采用上述技术方案，对翼缘宽度大于腹板高度的热轧h型钢各项尺寸参数限定范围较大，可适用于不同等级火电锅炉支架钢结构立柱，且采用热轧工艺一体成型，其结构变化量小，结构尺寸稳定，避免焊接部位与母材之间性能差异，提高立柱整体使用性能的稳定性，同时提升生产效率及金属利用率，降低钢结构的加工周期和制造成本，也有利于降低能耗和污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示本实用新型的结构，为一种热轧h型钢，包括上翼缘、下翼缘以及腹板；上翼缘与下翼缘平行且间隔设置，腹板将上翼缘及下翼缘连接，在所述的热轧h型钢的横截面上，形成以腹板中间层平面对称的“工”字形；上翼缘外侧面与下翼缘外侧面之间距离为腹板高度h，上翼缘宽度为b1，下翼缘宽度为b2，上翼缘厚度为t1，下翼缘厚度为t2，腹板厚度为s。

在本实用新型的描述中，术语、“上”、“下”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

为了解决现有技术存在的问题，实现满足火电锅炉支架钢结构的承载要求的发明目的，本实用新型采取的技术方案为：

如图1所示，本实用新型的热轧h型钢，b1＝b2；b1大于或等于h，即上翼缘宽度b1取值与下翼缘宽度b2取值相等，且均大于腹板高度h取值。两侧翼缘与中间腹板通过热轧一体成型。

本实用新型的热轧h型钢，其翼缘宽度大于腹板高度，替代锅炉支架钢结构立柱的焊接h型钢；产品通过一次热轧成型，避免焊接部位与母材之间性能差异，提高立柱整体使用性能的稳定性，同时提升生产效率及金属利用率，降低钢结构的加工周期和制造成本，也有利于降低能耗和污染，有助于制造业的绿色发展。

所述的腹板与两侧翼板之间均为光滑过渡的圆弧，且上翼缘与腹板之间连接处的过渡圆角为r1，下翼缘与腹板之间连接处的过渡圆角为r2。

所述的b1与h的比值为1.0～1.5。

所述的t1、t2取值范围为20mm～40mm，s取值范围为14mm～24mm。

所述的r1、r2取值范围为20mm～24mm，该连接处为光滑曲线。

所述的b1、b2的取值范围均为400mm～600mm，h的取值范围为350mm～500mm。

以下为不同的选择方案：

所述的b1、b2均为400mm，h为350mm，t1、t2均为40mm，s为24mm，r1、r2均为24mm。b1/h＝b2/h＝1.1。

所述的b1、b2均为500mm，h为500mm，t1、t2均为30mm，s为20mm，r1、r2均为20mm。b1/h＝b2/h＝1.0。

所述的b1、b2均为600mm，h为400mm，t1、t2均为20mm，s为14mm，r1、r2均为20mm。b1/h＝b2/h＝1.5。

具体尺寸根据构件的应用环境、承载能力等因素而特定选择的，只要采用上述范围内的设计就能获得所需的侧向刚度，同时具备良好的承载稳定性。

在本实用新型的热轧h型钢，其各项尺寸参数限定范围较大，可适用于不同等级火电锅炉支架钢结构立柱，且采用热轧工艺一体成型，其结构变化量小，结构尺寸稳定，避免焊接部位与母材之间性能差异，提高立柱整体使用性能的稳定性，同时提升生产效率及金属利用率，降低钢结构的加工周期和制造成本，也有利于降低能耗和污染，有助于制造业绿色发展。

实施例一：

本实用新型的翼缘宽度大于腹板高度的热轧h型钢，包括上翼缘、下翼缘以及腹板；所述上、下翼缘平行且间隔设置，所述腹板设置于两侧翼缘之间，腹板一侧设置于上翼缘宽度方向中轴线位置上，另一侧设置于下翼缘宽度方中轴线位置上，所述两侧翼缘与中间腹板通过热轧一体成型，且腹板与两侧翼板之间为光滑过渡的圆弧。

所述上翼缘宽度b1和下翼缘宽度b2均为588mm，腹板高度h为396mm，上翼缘厚度t1和下翼缘厚度t2为22mm，腹板厚度s为15mm，上翼缘与腹板过渡圆角r1和下翼缘与腹板过渡圆角r2为20mm，宽高比为1.4。

实施例二：

本实用新型的翼缘宽度大于腹板高度的热轧h型钢，包括上翼缘、下翼缘以及腹板；所述上、下翼缘平行且间隔设置，所述腹板设置于两侧翼缘之间，腹板一侧设置于上翼缘宽度方向中轴线位置上，另一侧设置于下翼缘宽度方中轴线位置上，所述两侧翼缘与中间腹板通过热轧一体成型，且腹板与两侧翼板之间为光滑过渡的圆弧。

所述上翼缘宽度b1和下翼缘宽度b2均为500mm，腹板高度h为468mm，上翼缘厚度t1和下翼缘厚度t2为36mm，腹板厚度s为22mm，上翼缘与腹板过渡圆角r1和下翼缘与腹板过渡圆角r2为22mm，宽高比为1.1。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。