专利名称：一种h型钢结构件及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种钢结构件，尤其涉及一种建筑用的H型钢结构件及其生产方法。
背景技术：
钢结构建筑尤其是钢结构门式刚架轻型房屋被广泛应用于工业与民用建筑。目前，在普通单层工业厂房、仓储建筑中，其主要承重构件即梁、柱为焊接或热轧成型H型钢，但是这种构件的截面形式，没有充分发挥出钢材的全部特性。主要表现在两个方面一是翼 缘板受到宽厚比的限制，CECS 102 2002中6. I. I条规定截面构件受压翼缘自由外伸宽度
b与其厚度t之比，不应大于15 a/235/fy。如果采用Q345钢，宽厚比为12左右，构件往往
因宽厚比的限制不能选用较薄的钢板，违背了钢结构基本使用原则，即尽量选用薄而宽的钢板。二是腹板亦受到高厚比的限制，CECS 102 2002中6. I. I条规定截面构件腹板计算高度匕与其厚度tw之比，不应大于250^235/fy。如果采用Q345钢，高厚比为206左右，而在实际的制造过程中，过大的高厚比在经过切割、焊接、抛丸除锈后会产生过大的腹板变形，影响下一道工序的进行，成为众多钢结构制作和施工验收的头疼问题，使用效果也难以保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种H型钢结构件及其生产方法，以提高其使用效果。本发明是这样实现的，一种H型钢结构件，它有相对的两个翼缘板，两翼缘板中部之间纵向焊接固定有横截面呈波浪形的腹板，两翼缘板的两边缘有向内折起的折边。所述的波浪形为正弦波或梯形波，或正弦波与梯形波的组合。在所述的翼缘板、腹板的两端焊接固定连接板，连接板上有连接孔。一种H型钢结构件的生产方法，所述的生产方法是，I)、将钢板用折弯机或连续式冷弯成型机组弯折成“[”形，制成带折边的翼缘板；将钢板通过辊压成型机组加工成连续波浪形状，制成横截面呈波浪形的腹板；翼缘板、腹板的材质为Q235-Q345系列的碳素结构钢或低合金高强度钢；2)、将两翼缘板和腹板在组立机上通过将腹板的外边缘与翼缘板点焊在一起，形成H型钢结构件半成品，两翼缘板的两边缘的折边向内，再进一步通过将腹板的外边缘与翼缘板焊接在一起，制成H型钢结构件最终产品。所述的翼缘板的厚度为3-6mm，折弯后的宽度为150-300mm，折边的高度为15-50mm,折边的折弯角度为60° -120°。所述的腹板的厚度为2-3mm，辊压成型前的宽度为300-1500mm，辊压成型后的波浪高度为20-70mm，波浪间距为200-400mm。所述的焊接为手工电弧焊、手工或半自动CO2气体保护焊或混合气体保护焊、埋弧自动焊中的至少一种。
所述的焊接的焊缝为单面贴角焊缝、双面贴角焊缝、间断焊缝中的至少一种。所述的折边的折弯角度为90°。这种H型钢结构件，将翼缘板边缘折起后形成加劲，大大突破了宽厚比的限制，充分发挥了钢材的力学性能，而横截面呈波浪形的腹板具有极强的抗剪切屈曲能力，使腹板可以减薄而无需加劲板。两者的优势有机地结合起来，增加了结构件的刚度，减少结构件在外部作用下的变形，有效地改善了构件的受力性能，降低了梁、柱等主要承重构件的自重，提高了使用效果。这种钢结构件可以制成等截面或变截面形状，可以广泛应用于钢结构承重受力构件，尤其是屋面承重钢梁或单跨、多跨实腹门式刚架，可减轻主钢结构构件重量20-40%。
图I是本发明结构的横截面图。·图2是本发明一种实施例结构的立体图。图3是本发明一种腹板的横截面图。图4是本发明另一种实施例结构的立体图。图5是本发明的第三种实施例结构的立体图。图6表示了本发明中的连接板附近的结构。
具体实施例方式下面结合附图给出的实施例说明本发明的具体结构。如附图所示，本发明之一种H型钢结构件，它有相对的两个翼缘板3，两翼缘板中部之间纵向焊接固定有横截面呈波浪形的腹板2，两翼缘板的两边缘有向内折起的折边I。所述的波浪形为正弦波或梯形波，或正弦波与梯形波的组合。图I中的腹板的横截面的波浪形为正弦波。图3所示的腹板的横截面为梯形波。当采用正弦波与梯形波的组合时，腹板的一段为正弦波横截面、另一段为梯形波横断面，或者两种横截面交错设置。在所述的翼缘板、腹板的两端焊接固定连接板4，连接板上有连接孔5。通过连接板，可以实现该钢结构件与其他钢结构件的连接。根据结构的需要，在图5所示的梯形中梁这样的钢结构件上，在其中部也有连接板。生产时，梯形中梁、图4所示的楔形边梁的腹板可采用半自动或数控火焰(等离子)切割，然后用辊压成型机组进行加工。两翼缘板的两边缘的折边向内，意即两翼缘板的折边相对。焊接的焊角高度在3_5mm。焊接完毕后，可将H型钢结构件用校正机组进行校正。H型钢结构件最终产品制成后，可对钢结构件进行除锈、涂装。“将钢板用折弯机或连续式冷弯成型机组弯折成“[”形，制成带折边的翼缘板”时，可采用带钢卷或纵剪钢板卷上的钢板，根据需要将其裁断。“将钢板通过辊压成型机组加工成连续波浪形状，制成横截面呈波浪形的腹板”时，可采用带钢卷或热轧钢板卷上的钢板，根据需要将其裁断。
权利要求
1.一种H型钢结构件，其特征在于，它有相对的两个翼缘板(3)，两翼缘板中部之间纵向焊接固定有横截面呈波浪形的腹板(2)，两翼缘板的两边缘有向内折起的折边(I)。
2.如权利要求I所述的H型钢结构件，其特征在于，所述的波浪形为正弦波或梯形波，或正弦波与梯形波的组合。
3.如权利要求I或2所述的H型钢结构件，其特征在于，在所述的翼缘板、腹板的两端焊接固定连接板(4)，连接板上有连接孔(5)。
4.一种H型钢结构件的生产方法，其特征在于，所述的生产方法是， 1)、将钢板用折弯机或连续式冷弯成型机组弯折成“[”形，制成带折边(I)的翼缘板(3);将钢板通过辊压成型机组加工成连续波浪形状，制成横截面呈波浪形的腹板(2);翼缘板、腹板的材质为Q235-Q345系列的碳素结构钢或低合金高强度钢； 2)、将两翼缘板和腹板在组立机上通过将腹板的外边缘与翼缘板点焊在一起，形成H型钢结构件半成品，两翼缘板的两边缘的折边向内，再进一步通过将腹板的外边缘与翼缘板焊接在一起，制成H型钢结构件最终产品。
5.如权利要求4所述的H型钢结构件的生产方法，其特征在于，所述的翼缘板的厚度为3-6mm，折弯后的宽度为150-300mm，折边的高度为15_50mm，折边的折弯角度为60。 -120。。
6.如权利要求4所述的H型钢结构件的生产方法，其特征在于，所述的腹板的厚度为2-3mm，辊压成型前的宽度为300-1500mm，辊压成型后的波浪高度为20_70mm，波浪间距为200-400mmo
7.如权利要求4所述的H型钢结构件的生产方法，其特征在于，所述的焊接为手工电弧焊、手工或半自动C02气体保护焊或混合气体保护焊、埋弧自动焊中的至少一种。
8.如权利要求4所述的H型钢结构件的生产方法，其特征在于，所述的焊接的焊缝为单面贴角焊缝、双面贴角焊缝、间断焊缝中的至少一种。
9.如权利要求5所述的H型钢结构件的生产方法，其特征在于，所述的折边的折弯角度为 90。。
全文摘要
本发明提供了一种H型钢结构件及其生产方法，它有相对的两个翼缘板，两翼缘板中部之间纵向焊接固定有横截面呈波浪形的腹板，两翼缘板的两边缘有向内折起的折边。这种H型钢结构件，将翼缘板边缘折起后形成加劲，大大突破了宽厚比的限制，充分发挥了钢材的力学性能，而横截面呈波浪形的腹板具有极强的抗剪切屈曲能力，使腹板可以减薄而无需加劲板。两者的优势有机地结合起来，增加了结构件的刚度，减少结构件在外部作用下的变形，有效地改善了构件的受力性能，降低了梁、柱等主要承重构件的自重，提高了使用效果。这种钢结构件可以制成等截面或变截面形状，可以广泛应用于钢结构承重受力构件。
文档编号B23P15/00GK102704567SQ20111008736
公开日2012年10月3日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者李春田, 王建民, 王杰, 魏龙淮 申请人:魏龙淮