一种日字型截面型钢的制作方法

本实用新型涉及钢结构建筑技术领域，特别是一种日字型截面型钢。

背景技术：

在现有的钢结构建筑中，一般采用h型钢、圆管及箱型构件作为钢结构建筑的构件，但现有技术h型钢中存在强轴、弱轴惯性矩差别大，使用中有一定局限性，并且使用h型钢作为柱子，需要打柱间支撑，柱间支撑需要占一个柱跨的面积，使得建筑的使用面积变小。另外传统的圆形及箱形截面构件在受力大时需要填充混凝土来增加强度，使得施工难度大、环境污染也大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要克服克服现有h型钢存在强轴、弱轴差别大，以及现有箱型构件填充混凝土的施工麻烦的问题，提供一种日字型截面型钢，其抗弯性能各向同性，增强了钢材的抗弯性能，提高了构件的惯性矩，也达到减小构件截面，增加使用面积的作用。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种日字型截面型钢，包括矩形钢管和u型槽钢，所述u型槽钢的两个自由边的端部与矩形钢管的两个角沿着矩形钢管长度方向焊接形成侧部焊接线，所述矩形钢管和u型槽钢组成的型钢的横截面呈日字型。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述日字型截面型钢的外部轮廓的横截面的横向长度等于纵向长度。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述矩形钢管的两条相邻边的长度比为1:2。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，矩形钢管的较短边的长度为所述日字型截面型钢的横截面的横向长度/纵向长度的一半。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述日字型截面型钢的外表面设有防腐层。

与现有技术相比，本实用新型的日字型截面型钢仅设置一条中间焊接线和四条边部焊接线，焊接位置少，而且焊接方便，能够增加型钢的强度和使用范围，其抗弯性能各向同性，增强了钢材的抗弯性能，将其应用于钢结构建筑，克服了h型钢强轴、弱轴差别大的问题；也减少了箱型、圆管等钢材的混凝土填充，克服了箱型构件填充混凝土的施工麻烦；本日字型截面型钢内部不是空心的，提高了构件的惯性矩，在相同设计强度要求下，能减小构件截面，增加建筑室内使用面积的作用，增加相同截面构件强度，并减少钢材成本。

附图说明

图1为本实用新型的日字型截面型钢的剖视图。

图2为本实用新型的日字型截面型钢的抗压性能检验时的加载方式图。

图3为试件一的轴向抗压荷载-压缩变形曲线。

图4为试件二的轴向抗压荷载-压缩变形曲线。

图5为试件三的轴向抗压荷载-压缩变形曲线。

图6为本实用新型的日字型截面型钢的抗弯性能检验时的加载方式图。

图7为试件一的抗弯荷载-挠度曲线。

图8为试件二的抗弯荷载-挠度曲线。

图9为试件三的抗弯荷载-挠度曲线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定实用新型。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种日字型截面型钢，包括矩形钢管100和u型槽钢200，所述u型槽钢200的两个自由边的端部与矩形钢管100的两个角沿着矩形钢管长度方向焊接形成侧部焊接线300，所述矩形钢管100和u型槽钢200组成的型钢的横截面呈日字型，由于整个日字型截面型钢仅有两条侧部焊接线300，焊接位置少，而且焊接方便，整个日字型截面型钢的强度高。

实施例2

与实施例不同的是：所述日字型截面型钢的外部轮廓的横截面的横向长度等于纵向长度，具体地，如图1所示，所述矩形钢管100的两条较短边与较长边的长度比为1:2，矩形钢管100的较短边的长度为所述日字型截面型钢的横截面的横向长度/纵向长度的一半即矩形钢管100的较短边的长度与u型槽钢200的自由边的长度相同；其目的是为了使日字型截面型钢各向的抗弯性能差异足够小，使用不具有局限性，作为建筑构件使用，也方便布置。本实施例的日字型截面型钢抗弯性能各向同性，增强了钢材的抗弯性能，将其应用于钢结构建筑，克服了h型钢强轴、弱轴差别大的问题，也减少了箱型、圆管等钢材的混凝土填充，克服了箱型构件填充混凝土的施工麻烦；本实施例的日字型截面型钢内部不是空心的，提高了型钢的惯性矩，在相同设计强度要求下，能减小构件截面，增加建筑室内使用面积的作用，增加相同截面构件强度，并减少钢材成本。

需要说明的是，日字型截面型钢的外部轮廓的横截面的横向长度也可以不等于纵向长度，矩形钢管100的两条较短边与较长边的长度比也可以不是1:2，同样的矩形钢管100的较短边的长度也可以不是所述日字型截面型钢的横截面的横向长度/纵向长度的一半，也能组成的型钢的横截面呈日字型，其各向的抗弯性能差异会稍大些，但是也属于本实用新型保护的范围。

在实际使用时，所述日字型截面型钢的外表面设有防腐层，目的是为了增加日字型型钢的抗腐蚀能力，具体实施时是在日字型截面型钢出厂时，进行抛丸除锈、喷涂防腐漆等。

为了进一步验证本实施例的日字型截面型钢的强度和各向抗弯性能，取实施例2的日字型截面型钢做成如下规格：1500x200x200x6（长x宽x高x钢板厚度，单位mm）、1500x300x300x6，1500x400x400x8，三个规格的日字型截面型钢分别记为试件一、试件二和试件三，分别经国家建筑工程质量监督检验中心对日字型截面型钢抗压和抗弯性能进行检验，具体检验如下：

1、抗压性能检验：包括轴向抗压荷载、压缩变形；采用轴向压缩加载方式进行检验（当然具体检验设备是由国家建筑工程质量监督检验中心自选），加载方式及位移测点布置示意图如图2所示，由上至下包括固定横梁1、上端头封板2、试件3、下端头封板4、下压板5，上端头封板2下端面的试件3顶端两侧设有数显百分表一6、数显百分表二7，下端头封板4下端面的试件3顶端两侧设有数显百分表三8、数显百分表四9，由静态应力应变测试分析系统进行分析检验，具体的检验数据如下表1，试件一、试件二和试件三的轴向抗压荷载-压缩变形曲线分别如图3、图4、图5所示。

表1

由表1和图3-图5可知，本实用新型的日字型截面型钢的抗压性能优异。

2、抗弯性能检验：包括抗弯荷载、挠度；试件3两端采用宽50mm的钢支撑10，两钢支撑10中心间距l=1400mm，三分点加载，检测样品跨中挠度达到5.6mm时的抗弯荷载及极限抗弯荷载，加载方式及位移测点布置示意图如6所示（当然具体检验设备是由国家建筑工程质量监督检验中心自选），试件3的上端面两端分别设有数显百分表五11、数显百分表六12，试件3的下端面中部设有数显百分表六13，由静态应力应变测试分析系统进行分析检验，具体的检验数据如下表2，试件一、试件二和试件三的抗弯荷载-挠度曲线分别如图7、图8、图9所示。

表2

由表2和图7-图9可知，本实用新型的日字型截面型钢的抗弯性能优异。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。

因此，本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。