一种U型钢的制作方法

本发明属于钢结构技术领域，特别涉及一种U型钢。

背景技术：

钢梁是建筑物的重要构件，其性能直接影响建筑楼宇的成本和安全性能。其中：如何在确保钢梁的强度的前提下，尽可能的减少钢用量，是人们所十分关注的课题。传统钢结构多采用H型钢梁，该形式为满足建筑强度和安全性，所用钢量是传统建筑形式的一倍多，同时钢结构建筑的防火措施要求达到A级防火。为此，许多专利公开了各自的技术，如：中国专利：申请号2013100693439公开了一种J型钢，该专利公开的技术虽然能够在一定程度上减少钢的用量，但制作加工复杂，各个边都不等厚需要热轧才能实现，并且焊缝较多难以控制加工成品质量，同时诸多焊缝对钢结构本身的强度也有影响，难以满足相关建筑应用的需要。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的U型钢，以便克服传统钢结构的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种新的U型钢，可通过等厚冷弯的方式解决U型钢的加工质量控制和提高加工效率，以克服现有技术存在的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

所述的一种U型钢包括左侧板、右侧板、底板和翼缘板；

所述左侧板的底部和右侧板的底部分别与所述的底板的两边相连接，并连成一体，所述的翼缘板的端部与所述的左侧板和右侧板的顶部连成一体，并与左侧板和右侧板垂直；

所述U型钢，在左侧板、右侧板、底板和翼缘板等厚度的情况下，采用冷轧或冷弯一次成型；

所述左侧板、右侧板、底板和翼缘板的材料为钢材；

本发明的有益效果在于：

1、本发明的U型钢可以大大减少用钢量，提高U型钢的制作效率的同时降低了成本，与现有加工技术相比几乎没有焊缝，无论从整体性、结构强度和安全性等方面考虑，都要强于现有的加工技术。

2、本发明提供一种U型钢的加工方式，该U型钢在建筑体系中可以与混凝土共同工作，省去了混凝土的模板，施工方便、生产成本降低、便于制作、实用性强。

3、本发明提供的U型钢的内部为空腔结构，可在空腔内配置加劲板、栓钉、角钢、加强筋等提供各种锚固形式，也可以在空腔内穿走各类管线、管道。

4、本发明U型钢的翼缘板为外翻形式，可为预制楼层板提供安放节点，该U型钢为上开口，预制楼层板内穿钢筋通过U型钢开口下弯至梁内部与梁焊接结合，后期浇混凝土固定，既解决了预制楼层板的安装放置问题，又解决了预制楼层板与梁的结合，提高了抗震性。

5、本发明充分利用了钢材的高强度及混凝土抗压承载力高的特点，降低了造价，等厚度的钢梁采用冷轧或冷弯的方式，一次成型进行制造，减少由于焊接所造成的结构变形，增加结构的可靠性，有利于钢结构的产业化生产，具有显著的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明U型钢外壳结构示意图。

图2为本发明U型钢横截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

参见图1、图2，本发明提供一种U型钢。

所述U型钢包括左侧板1、右侧板2、底板3和翼缘板4；

所述左侧板1的底部和右侧板2的底部分别与所述的底板3的两边相连接；

所述的翼缘板4的端部与所述的左侧板1和右侧板2的顶部连成一体，并与左侧板1和右侧板2垂直；

所述U型钢所包括的左侧板1、右侧板2、底板3和翼缘板4的厚度相同。

优选地，其厚度为5～20mm，可以用等厚度钢板冷弯或冷轧一次成型。

所述U型钢在冷弯或冷轧过程中，左侧板1、右侧板2、底板3和翼缘板4的相互连接部分采用圆弧形状，以避免钢板在折弯过程中产生裂痕，造成强度的减弱。

优选地，弧度半径为8-20mm。

所述左侧板1、右侧板2、底板3和翼缘板4的材料为钢材；

优选地，所述左侧板1和右侧板2之间的间距为100～600mm。

左侧板1的高度与右侧板2的高度相同，侧板高度为侧板间距的1～5倍。

所述U型钢主要用于提高钢结构建筑的整体稳定性和结构强度，梁上部开口用于浇灌混凝土，类似免拆模板的形式，使梁本身的强度更大，梁与楼板的整体性更强；

所述U型钢的内部为空腔结构，可根据实际施工的需求在空腔内配置加劲板、栓钉、角钢、加强筋等提供各种锚固形式，也可以在空腔内穿走各类管线、管道，从而为各种建筑形式提供可行性；

所述U型钢的端部与钢柱相连，U型的结构形式特别是翼缘板4的外翻形式，可以与钢柱上多种形式的节点相结合，比如采用角钢、槽钢或工字钢等的节点形式，所述U型钢可以直接与这些节点进行衔接、定位、锚固、放置等，体现了梁柱节点的多样性，大大提高了现场安装的效率和安全性，也为各种建筑形式特别是住宅建筑的舒适性、美观性要求提供技术和产品支持；

所述U型钢的翼缘板4为梁外翻形式，还可为预制楼层板提供安放节点，预制楼层板可以直接放置在翼缘板4上，由翼缘板4提供受力和支撑，同时，预制楼层板内穿钢筋通过U型钢开口下弯至梁内部与梁焊接结合，后期浇混凝土固定，既解决了预制楼层板的安装放置问题，大大提高了安装速度，又解决了预制楼层板与梁的结合，提高了抗震性，为预制楼层板的大范围推广使用提供可能。

所述U型钢的房屋钢结构构件受力体系合理，整体刚度好，应力分布均匀，整体性、抗震性优于现浇混凝土结构、预制混凝土结构和纯钢结构，利用本构件可以大大简化加工工艺，大大提高施工效率、降低成本，既解决了结构上的装配 式，还为各类装配式构件提供了安装的可行性，实现高层住宅建设的标准化、模数化、工业化、装配化。

综上所述，本发明提出的U型钢，通过梁上部开口、内部空腔结构、翼缘板梁外翻和U型结构，使U型钢的房屋钢结构构件受力体系合理，整体刚度好，应力分布均匀，整体性、抗震性优于现浇混凝土结构、预制混凝土结构和纯钢结构，利用本发明构件可以大大简化加工工艺，大大提高施工效率、降低成本，既解决了结构上的装配式，还为各类装配式构件提供了安装的可行性。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。