一种冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁的制作方法

本发明属于建筑型材技术领域，涉及一种组合梁，具体涉及一种冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁。

背景技术：

目前，冷弯薄壁轻型钢结构体系在我国发展迅速。相比于传统钢结构体系，冷弯薄壁轻型钢结构体系更加节省钢材，现场焊接工作更少，施工污染更小，整体结构轻质高强，抗震性能好，经济效益明显。但是，目前冷弯薄壁轻型钢结构体系大量采用的轻钢桁架存在着拼接杆件太多、拼接角度复杂、平面外刚度不足等问题。

为解决上述问题，工程中可采用冷弯c型或u型钢双肢拼合的组合梁，双肢拼合梁由冷弯c型钢或u型钢以自攻自钻螺钉或点焊背靠背连接，但此种组合梁平面外刚度不足、局部屈曲承载力不高且用料增多。另一种解决办法采用的是波纹腹板h型梁，该梁翼缘与腹板采用焊接连接，因冷弯薄壁构件的板件厚度很小，焊接施工难度增大且质量不易保证，易因焊接质量不良导致构件过早损坏。为此，需要开发一种组合形式更加合理的梁，既能节省用钢量，又能获得更高的平面外刚度与承载能力，同时还能简化连接处理工序、提高施工效率。

技术实现要素：

本发明目的是提出了一种属于建筑型材领域的冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁，对现有冷弯薄壁钢结构构件进行改进，在提高构件受力性能的基础上充分节省材料、简化安装过程，使得轻型钢结构体系更加经济合理。

为了达到上述目的，解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁，其特征在于：由上下两个翼缘和夹在两个翼缘之间的波纹腹板组成，所述上翼缘和下翼缘为两个开口相对放置的槽钢，所述波纹腹板上下两端分别置于上下两个槽钢的槽内，波纹腹板的相邻波峰或者波谷分别设有与槽钢内的两个侧壁紧贴的接触面，波纹腹板在接触面处与槽钢的两个侧壁通过连接件相连，所述波纹腹板采用机械强度好的冷弯薄壁波纹板型钢制成。

作为改进，所述波纹腹板上下两端的波高分别等于上下两个槽钢的槽内净宽，波纹腹板的相邻波峰或者波谷分别与槽钢内的两个侧壁紧密贴合。

作为改进，所述连接件为自攻螺钉、自攻自钻螺钉或射钉。

作为改进，所述波纹腹板的波形为梯形波纹、正弦波纹、矩形波纹以及圆弧角梯形波纹中任意一种或几种组合。

作为改进，所述波纹腹板为梯形波纹板或者圆弧角梯形波纹板，波纹腹板与槽钢内侧壁接触的直板段长度不小于20mm，斜板段的倾斜角度为30°～90°。

作为改进，所述波纹腹板采用辊压或辊冲制成。

作为改进，所述槽钢为冷弯等边槽钢。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出了一种冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁，改善了传统冷弯薄壁轻型钢结构构件的受力性能，综合比较后，本发明具有以下几个优点。

所述冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁采用梯形波纹或圆弧角梯形波纹钢板，板厚很小但具有优良的平面外刚度和抗屈曲承载能力，抗扭、抗剪力能力提升明显。与双肢拼合的工形或箱形截面相比，在截面相同的情况下，可以获得更大的抗扭、抗剪承载力和抗变形能力，将其应用于冷弯薄壁轻型钢结构体系中还可以进一步节省钢材，具有更好的经济效益。

所述冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁采用自攻螺钉、自攻自钻螺钉或射钉连接，无需焊接或打孔，装配过程简单迅速无污染。同时，本组合梁采用的冷弯等边槽钢、波纹钢板、自攻螺钉、自攻自钻螺钉或射钉都有当前工程常用规格，在此基础上，可以尝试更多新的组合形式而无需开发新的生产工艺，降低了生产研发成本。

因此，在冷弯薄壁轻型钢结构中采用本发明中的冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁，可以提高施工效率并取得良好的经济效果。所述组合梁的所有组件均可在工厂标准化生产，能够实现准确拼合，与当前轻钢结构中同类产品相比，该组合梁的力学性能更优、用钢量更小、组装更方便，完全省去了焊接工序或大量杆件的拼接工作，现场安装更快更环保。

附图说明

图1为本发明冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁的整体结构图。

图2为本发明冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁各组件拆解图。

图3为翼缘与波纹腹板通过螺钉连接俯视图。

图4为波纹腹板采用的梯形波形曲线示意图。

图5为波纹腹板采用的圆弧角梯形波形曲线示意图。

图6为波纹腹板采用的圆弧角矩形波形曲线示意图。

图7为波纹腹板采用的正弦形波形曲线示意图。

图中：1-上翼缘，2-下翼缘，3-波纹腹板，4-连接件。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明作进一步说明。

如附图1和图2所示，本发明提出的一种冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁，是由上翼缘1与下翼缘2和夹在两个翼缘之间的波纹腹板3组成，所述上翼缘1和下翼缘2为两个开口相对放置的冷弯等边槽钢，所述波纹腹板3上下两端分别置于上下两个槽钢的槽内，波纹腹板3的相邻波峰或者波谷分别设有与槽钢内的两个侧壁紧贴的接触面，波纹腹板3在接触面处与槽钢的两个侧壁通过自攻螺钉、自攻自钻螺钉及射钉任意一种或几种组合方式相连。图2中开孔为拼接完成后的拆解效果，实际安装并不需要提前打孔，并可使用带有套筒的电钻实现电动拧自攻螺钉或自攻自钻螺钉。

如附图3所示，上翼缘1与下翼缘2为对称放置的两个冷弯等边槽钢，该组合梁上下翼缘2各采用一个冷弯等边槽钢，槽钢开口相对平行放置，中间放置波纹腹板3，所述波纹腹板3为梯形波纹板，波纹高度与冷弯等边槽钢的槽内净宽相同，使得波纹腹板3的直板段(即波峰或者波谷处)可以与所述冷弯等边槽钢的槽内壁靠紧贴合。翼缘与腹板定位完成后，在波纹腹板3直板段与冷弯等边槽钢贴合处，使用自攻螺钉、自攻自钻螺钉或射钉连接，螺钉数量及间距需要根据波纹腹板3直板段长度调整。

如附图4和图5所示，本发明所涉及的波纹腹板3形式为梯形，其斜板段角度可以在30°～90°内进行调整以满足需要，腹板高度及波纹密度均可根据工程需要进行设计。

需要指出的是本发明波纹腹板3的波形不限于梯形波纹板，还可以为梯形波纹、正弦波纹、矩形波纹以及圆弧角梯形波纹中任意一种或几种组合。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种冷弯薄壁型钢波纹腹板组合梁，其由冷弯薄壁波纹板与冷弯等边槽钢经自攻螺钉、自攻自钻螺钉或射钉相连而成。该组合梁上下翼缘各采用一个冷弯等边槽钢，槽钢开口相对平行放置，波纹腹板采用冷弯薄壁波纹板型钢制成，上下翼缘净宽与波纹腹板波高相同，波纹腹板直板段与上下翼缘短边贴合，两者贴合处采用自攻螺钉、自攻自钻螺钉或射钉连接。波纹腹板波形采用梯形波纹曲线或圆弧角梯形波形曲线，自攻螺钉、自攻自钻螺钉或射钉数量及间距可根据受力情况调整。本发明是一种适用于冷弯薄壁轻型钢结构的新型组合钢梁，具有高承载、低耗材、速安装的优点。

技术研发人员：袁焕鑫;吴杨威;杜新喜
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2018.10.19
技术公布日：2019.01.01