圆形复孔钢梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了圆形复孔钢梁，它包括上T形型钢、下T形型钢，上、下T形型钢的腹板对应的位置设置有若干个大小相同的半圆开孔，半圆开孔沿T形型钢的长度方向布置，上下两T形型钢的腹板通过对接部位C、D与A、B对接并焊接形成整板，整板的腹板上形成若干个完整的圆形孔，相邻圆形孔的大小相同、间距相等。其中，圆形复孔钢梁的腹孔高度hO=2R，梁高H=2R+2ht，桥墩宽度W=0.25hO或0.5hO。本新型圆形复孔钢梁，它既克服了热轧实腹钢梁的缺点，其实腹处惯性矩和空腹处惯性矩都有较大幅度提高，又克服了多边形复孔梁的缺点，钢梁整体刚度提高，圆拱结效应明显，可有效避免应力现象集中发生，钢材利用率可进一步提高。
【专利说明】圆形复孔钢梁
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型钢梁，它作为重要的工程结构件，广泛应用于各种类型的钢结构及组合结构中。
【背景技术】
[0002]随着工程技术的进步和材料新品种的增加，型钢梁的设计使用技术始终处在不断的更新发展过程中。型钢梁依据其不同的成型方法，可分为热轧实腹梁、加工成型腹空梁等等。其中，腹孔有规律重复排列的称为复孔钢梁，如腹孔形状为六边形应称为“六边形复孔钢梁”或简称“蜂窝形复孔梁”，腹孔形状为八边形应称为“八边形复孔钢梁”等等，目前分类命名方面存在认识误区。现将热轧实腹钢梁及蜂窝形复孔梁的缺点总结如下:一、热轧实腹梁(热轧型钢)的缺点:(1)由于生产设备和工艺的原因，梁高受到一定的限制(目前我国标准及实际生产最大h=1000mm)，由于梁高及跨度限制，使用范围也受到限制(详见附表I);(2)宽翼、等边型钢无法作为钢梁使用或使用存在不合理性；(3)翼缘钢材料由于梁高的限制难以充分发挥作用；(4)腹板中和轴位置钢材料分布存在一定的赘余性；二、蜂窝形复孔梁的缺点:(I) 一定型号及梁高条件下，腹板开孔率受到限制，钢材利用率低(详见附表I)；
[2]腹板多边形开孔，转角处存在应力集中缺陷(见附图3所示3、4、5、6等点)；(3)腹板开孔部位存在梁桥，受压时局部稳定性差(见附图3所示4-5)。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的问题是提供圆形复孔钢梁，它既克服了热轧实腹钢梁的缺点，其实腹处惯性矩和空腹处惯性矩都有较大幅度提高，又克服了多边形复孔梁的缺点，钢梁整体刚度提高，圆拱结效应明显，可有效避免应力现象集中发生，钢材利用率可进一步提闻。
[0004]本实用新型圆形复孔钢梁，它包括上T形型钢、下T形型钢，上、下T形型钢的腹板对应的位置设置有若干个大小相同的半圆开孔，半圆开孔沿T形型钢的长度方向布置，上下两T形型钢的腹板通过对接部位C、D与A、B对接并焊接形成整板，整板的腹板上形成若干个完整的圆形孔，相邻圆形孔的大小相同、间距相等。
[0005]其中，圆形复孔钢梁的腹孔高度hQ=2R，梁高H=2R+2ht，桥墩宽度W=0.25hQ或0.(其中:R为圆孔的半径，ht= {h- R [2-cos (a/2)]}/2，h为热轧H型钢梁高)。
[0006]本实用新型圆形复孔钢梁的优点是:
[0007]—、相对于实腹钢梁(型钢):1、主要技术指标有较大幅度提高，详见表1:其中，圆形复孔钢梁实腹处惯性矩:
[0008]Is=l/12*B*H3-l/12*(B-tl)*(H-2t2)3+4*0.215*r2*((H_2t2)/2-0.223*r)2 (式中r为热轧H型钢轧制圆角)；
[0009]圆形复孔钢梁空腹处惯性矩:IQ=Is-l/12*tl*hQ3H (表列圆形复孔钢梁W按0.和0.25h0两种方案设计)；[0010]2、设计可选用型号规格范围得到极大的拓展，进一步扩大了钢梁的应用范围，按照热轧H型钢现行标准GB/T11263-2010统计，并以此为基准加工衍生复孔钢梁，圆形复孔钢梁梁高可达1500_，详见表2 ；
[0011]3、突破了宽翼、等边型钢无法作为钢梁使用或使用存在不合理性的限制，同时也突破了热轧型钢翼缘宽度的限制，(目前热轧型钢钢梁翼缘的最大宽度为300mm)使圆形复孔钢梁的翼缘宽度可选范围拓宽至宽翼型钢的宽度(B-400)。
[0012]表1:
[0013]
【权利要求】
1.圆形复孔钢梁，其特征是:它包括上T形型钢(11)、下T形型钢(22)，上、下T形型钢的腹板对应的位置设置有若干个大小相同的半圆开孔，半圆开孔沿T形型钢的长度方向布置，上下两T形型钢的腹板通过对接部位C、D与A、B对接并焊接形成整板，整板的腹板上形成若干个完整的圆形孔，相邻圆形孔的大小相同、间距相等。
2.根据权利要求1所述的圆形复孔钢梁，其特征是:圆形复孔钢梁的腹孔高度hfZR，梁高H=2R+2ht，桥墩宽度W=0.25hQ或0.5h。，其中:R为圆孔的半径，ht= {h_ R [2-cos(a/2)]} /2，h为热轧H型钢梁高。
【文档编号】E04C3/08GK203716405SQ201320807824
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】范国利, 李庆中 申请人:范国利