专利名称：变翼缘板锯齿状梁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种梁结构，尤其涉及一种用于冶金行业的锯齿状梁结构。
背景技术：
在冶金领域的钢管再加热及热处理步进梁式炉中，为适合钢管的放置，金属梁顶 面做成锯齿状，金属梁在高度方向上的形状沿长度方向呈锯齿状变化。对于锯齿状梁，为保 证梁的各个截面都要满足力学性能的要求，目前公知的处理方式是在齿槽底附近加厚腹板 或在齿槽底腹板上加肋板以提高齿槽底的力学性能。该处理方式避免了原先为保证齿槽底 强度而使齿槽顶强度偏大引起的材料浪费，从一定程度上达到了节约材料、减少浪费的效 果，但这种金属梁结构复杂，不易制造。
发明内容本实用新型的目的是提供一种变翼缘板锯齿状梁，该变翼缘板锯齿状梁在保证力 学强度的同时，结构简单，易于制造，且节约材料。本实用新型的技术构思是保持锯齿状梁腹板厚度不变，通过调整翼缘板宽度，使 锯齿状梁的齿底至齿顶段的截面均能满足力学性能要求。锯齿梁通常采用工字形或T形， 由工字形及T形截面力学特性的计算公式推算可知，在其它参数不变的情况下，通过加宽 翼缘板方式比通过加厚腹板方式获得更高惯性矩或抗弯截面系数引起的梁截面积增加量 小。所以当锯齿状梁齿顶处最经济截面由工艺及计算确定后，齿底及其它处截面可以在参 照齿顶处截面参数情况下确定。根据上述发明目的和技术构思，本实用新型提供了一种变翼缘板锯齿状梁，其包 括一水平设置的上翼缘板，其顶面呈锯齿状，所述上翼缘板的顶面包括间隔设置的齿顶和 齿底；一水平设置的下翼缘板；以及一垂直设置的腹板，所述腹板设于上翼缘板和下翼缘 板之间；沿变翼缘板锯齿状梁的长度方向，所述腹板具有等厚度；沿变翼缘板锯齿状梁的 长度方向，所述下翼缘板的宽度间隔变化，与所述齿顶对应处的下翼缘板的宽度小于与齿 底对应处下翼缘板的宽度。优选地，所述下翼缘板的宽度边沿呈波浪状。优选地，所述下翼缘板的宽度边沿呈锯齿状，锯齿为梯形锯齿。上述变翼缘板锯齿状梁为工字型梁。此外，根据实际生产需要，发明人还设计了另 外一种T型梁，即该变翼缘板锯齿状梁包括一水平设置的下翼缘板；以及一垂直设置的腹 板，所述腹板的底面与下翼缘板固定连接，所述腹板的顶面呈锯齿状，所述腹板的顶面包括 间隔设置的齿顶和齿底；沿变翼缘板锯齿状梁的长度方向，所述腹板具有等厚度；沿变翼 缘板锯齿状梁的长度方向，所述下翼缘板的宽度间隔变化，与所述齿顶对应处的下翼缘板 的宽度小于与齿底对应处下翼缘板的宽度。优选地，所述下翼缘板的宽度边沿呈波浪状。优选地，所述下翼缘板的宽度边沿呈锯齿状，锯齿为梯形锯齿。[0011]因此，无论实际应用的梁的截面为何种情况，只要下翼缘板的宽度是随着锯齿状 梁的齿顶和齿底间隔变化的，便在本技术方案的保护范围之内。发明人根据实际条件下锯齿状梁的受力情况，按照材料发生破坏的强度条件 _3] 彡[σ]式中，0_为危险点的应力；[ο]为材料的许用应力。以及梁的刚度条件式中，|f|max为绝对值最大的挠度；[f]为许用挠度；I θ 为绝对值最大的转角； [Θ]为许用转角。本技术方案的设计原理为通过计算，首先计算出梁齿顶处需要的截面力学特性 参数。根据此参数以及梁的工作条件首先确定锯齿梁齿顶处的截面。齿顶与齿底的高度变 化由梁的使用条件(如钢管规格)决定，由此可以确定齿底处梁截面高度。然后，保持变 翼缘锯齿梁的上翼缘板的厚度、上翼缘板的宽度、下翼缘板的厚度以及腹板的厚度不变，然 后同样通过计算求出齿底处需要的截面力学特性参数，调整下翼缘板的宽度使齿底处截面 力学特性参数大于等于理论计算需要的参数值。同样，对于齿顶与齿底之间的其它截面都 可通过类似方法得出需要的翼缘板宽度。由于其它位置尺寸都已确定，确定了翼缘板宽度 “Β3”也就确定了波谷的截面尺寸。这样一来，随着锯齿梁高度沿长度方向的不断变化，对应 位置的翼缘板宽度也随之不断变化。如此，也就实现了通过改变翼缘板宽度来满足锯齿梁 高度变化对力学性能的要求。本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积 极效果其能够保证与现有的锯齿状梁具有相同等级的力学强度，但结构却大大简化，从而 易于制造，并且大大节约了制造用料。
图1为本实用新型所述的变翼缘板锯齿状梁的一种实施方式的轴侧图。图2为图1所示的变翼缘板锯齿状梁的下翼缘板的形状示意图。图3为图1所示的变翼缘板锯齿状梁在波峰处的截面图。图4为图1所示的变翼缘板锯齿状梁在波谷处的截面图。图5为本实用新型所述的变翼缘板锯齿状梁的另一种实施方式的轴侧图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中，变翼缘板锯齿状梁包括水平设置的上翼缘板1，其呈波 浪形锯齿状，波浪形的上翼缘板1沿其长度方向具有间隔设置的波峰11和波谷12 ；垂直设 置的腹板2，腹板2的厚度沿变翼缘锯齿状梁的长度方向相等；水平设置的下翼缘板3，其宽 度沿变翼缘锯齿状梁的长度方向变化，下翼缘板3的宽度边沿呈波浪状。如图2所示，下翼缘板3的水平面形状间隔变化，其宽度边沿为波浪形，即波谷对 应的宽度与波峰对应的宽度之间的宽度为曲线过渡。其中突出的边沿部分31对应如图1 所示的上翼缘板1的波谷12处，凹进的边沿部分32对应如图1所示的上翼缘板1的波峰11处。图3显示的是变翼缘板锯齿状梁在波峰处的截面，图4显示的是变翼缘板锯齿状 梁在波谷处的截面，即Hl >H2，从图中可以看出，波峰处与波谷处的上翼缘板的宽度Bi、上 翼缘板的厚度a、腹板的厚度tl、下翼缘板3的厚度b均相等，仅下翼缘板3的宽度发生了 变化，即B3 > B2。如图5所示，图中的下翼缘板3的形状为本技术方案的另一种实施方式，即下翼缘 板3的宽度仍然间隔变化，上翼缘板1齿顶对应处的下翼缘板的宽度小于与其齿底对应处 的宽度。下翼缘板3的呈锯齿状，锯齿为梯形锯齿，即波谷对应的宽度与波峰对应的宽度之 间的宽度为斜线过渡。要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的一个具体实施例，显然本实用新型不 限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的 内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种变翼缘板锯齿状梁，其为工字型梁，其包括一水平设置的上翼缘板，其顶面呈 锯齿状，所述上翼缘板的顶面包括间隔设置的齿顶和齿底；一水平设置的下翼缘板；以及 一垂直设置的腹板，所述腹板设于上翼缘板和下翼缘板之间；其特征在于沿变翼缘板锯 齿状梁的长度方向，所述腹板具有等厚度；沿变翼缘板锯齿状梁的长度方向，所述下翼缘 板的宽度间隔变化，与所述齿顶对应处的下翼缘板的宽度小于与齿底对应处下翼缘板的宽 度。
2.如权利要求1所述的变翼缘板锯齿状梁，其特征在于，所述下翼缘板的宽度边沿呈 波浪状。
3.如权利要求1所述的变翼缘板锯齿状梁，其特征在于，所述下翼缘板的宽度边沿呈 锯齿状，锯齿为梯形锯齿。
4.一种变翼缘板锯齿状梁，其为T型梁，其包括一水平设置的下翼缘板；以及一垂直 设置的腹板，所述腹板的底面与下翼缘板固定连接，所述腹板的顶面呈锯齿状，所述腹板的 顶面包括间隔设置的齿顶和齿底；其特征在于沿变翼缘板锯齿状梁的长度方向，所述腹 板具有等厚度；沿变翼缘板锯齿状梁的长度方向，所述下翼缘板的宽度间隔变化，与所述齿 顶对应处的下翼缘板的宽度小于与齿底对应处下翼缘板的宽度。
5.如权利要求4所述的变翼缘板锯齿状梁，其特征在于，所述下翼缘板的宽度边沿呈 波浪状。
6.如权利要求4所述的变翼缘板锯齿状梁，其特征在于，所述下翼缘板的宽度边沿呈 锯齿状，锯齿为梯形锯齿。
专利摘要本实用新型公开了一种变翼缘板锯齿状梁，其包括一水平设置的上翼缘板，其呈锯齿状，所述上翼缘板包括间隔设置的齿顶和齿底；一水平设置的下翼缘板；以及一垂直设置的腹板，所述腹板设于上翼缘板和下翼缘板之间；沿变翼缘板锯齿状梁的长度方向，所述腹板具有等厚度；沿变翼缘板锯齿状梁的长度方向，所述下翼缘板的宽度间隔变化，与所述齿顶对应处的下翼缘板的宽度小于与齿底对应处下翼缘板的宽度。该变翼缘板锯齿状梁能够保证与现有的锯齿状梁具有相同等级的力学强度，但结构却大大简化，从而易于制造，并且大大节约了制造用料。
文档编号F27B9/30GK201867048SQ20102060100
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者刘道芳 申请人:中治东方工程技术有限公司上海分公司