专利名称：等强工字钢和槽钢的制作方法
等强工字钢和槽钢属于土木工程领域。通常的工字钢、槽钢其翼缘沿长度方向为等宽度，我们知道，承受均布荷载的简支梁跨中弯矩最大，如果将工字钢、槽钢翼缘的宽度做成曲线，随弯矩包络图变化而变化，正截面的受弯承载能力接近等强，这样的工字钢和槽钢可称为等强工字钢和槽钢。目前在土木工程中大量采用的是翼缘等宽度，因而截面不等强，容易产生失稳，一旦采用等强工字钢、槽钢，可以克服上述缺点，并且可以起到节约材料的目的。二根受力条件相同的工字钢梁，如果采用等强工字钢梁，那么要比采用普通工字钢梁节约钢材20％。
设工字钢和槽钢的截面中，梁高度为h，翼缘宽度为b，翼缘厚度为ty，腹板高度为ho，腹板厚度为tf截面抵抗矩W按下式计算W=bh3-(b-tf)h036h---(1)]]>简支梁的弯矩方程式按下式计算M=12qlx-12qx2---(2)]]>式中M--简支梁任一截面的弯矩q--简支梁上承受的均布荷载设计值l--简支梁的跨度x--离原点的距离梁截面最大正应力按下式计算σ=MW=f---(3)]]>式中σ--梁截面最大正应力
F--钢材的抗弯强度设计值把公式(1)和公式(2)代入公式(3)得到翼缘宽度曲线方程
这就是等强工字钢和槽钢翼缘宽度的曲线方程公式。
简支梁跨度l=6000mm，承受的均布荷载设计值q=60KN／m，工字钢截面尺寸为h=300mm，ty=10mm，tf=12mm，ho=280mm，Q235钢材，f=215N／mm2，求翼缘宽度曲线方程式。
解(1)翼缘宽度曲线方程式已知数据代入方程式(4)得b=3qhf(1x-x2)-trh03h3-h03]]>=3×60×300215(6000x-x2)-12×28033003-2803]]>=49.75×10-6(6000x-x2)-52.18(2)列表计算控制点截面宽度，详表1工字钢翼缘控制点宽度表1
经济指标分析等强工字钢与普通工字钢的用钢量腹板 280×12×6000×7850×10-9=158．26kg普通翼缘 2×395．57×10×6000×7850×10-9=376．63kg等强翼缘
+4×7850×84.63×10×500×10-9=229.16+13.29=242.45kg等强与普通工字钢用钢量比较表2
在相同条件下等强工字钢比普通工字钢节约130．18kg，仅为一根梁的节约用钢量，如果本项技术在工程中推广，其经济效益将十分可观。
权利要求
1．本发明为等强工字钢和槽钢，其主要技术特征为翼缘沿梁长度为变化的曲线，与简支梁的弯矩包括图一致，实现梁全长等强度。
全文摘要
等强工字钢和槽钢属于土木工程领域,目前在土木工程中大量采用的是翼缘等宽度,因而截面不等强,容易产生失稳,一旦采用等强工字钢、槽钢,可以克服上述缺点,并且可以起到节约材料的目的。二根受力条件相同的工字钢梁,如果采用等强工字钢梁,那么要比采用普通工字钢梁节约钢材20%。
文档编号E04C5/01GK1206768SQ9810317
公开日1999年2月3日 申请日期1998年7月22日 优先权日1998年7月22日
发明者陈长兴 申请人:陈长兴