[实用新型]梯形波纹腹板H型钢组合梁

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑型材技术领域，具体涉及一种梯形波纹腹板H型钢组合梁。

背景技术

目前在同类领域普遍采用的是普通热轧工字钢、热轧H型钢和焊接H型钢组合梁。由下部钢梁和上部钢筋混凝土板通过抗剪连接件组成受力构件，钢梁一般采用热轧工字钢、热轧H型钢和焊接H型钢，这种设计可见于专利——组合梁(ZL 95195718.X)。

普通热轧工字钢和H型钢在工厂内通过热轧而成，受加工工艺的限制，其腹板必须是直线板。而焊接H型钢则是将两块翼缘板和一块平面腹板焊接在一起组成H型截面，当热轧型钢规格无法满足要求时，可以采用焊接H型钢。但焊接H型钢多采用两面角焊缝，焊接工作量较大。

普通热轧工字钢和H型钢用钢量大，主要原因在于平面腹板抗屈曲能力较低，所以需要提高腹板厚度。而焊接H型钢存在同样的问题，所以在设计时需要对腹板的高厚比进行限制，造成其腹板厚度一般也较厚，所以用钢量过大。此外，焊接H型钢在使用时，还要需要采取特殊的技术措施，比如加劲肋或者是利用腹板屈曲后强度等，设计和施工都较为复杂。

传统的热轧工字钢和H型钢由于受加工工艺和加工设备的限制，较难实现产品的大型化，当所要求的承载能力和刚度较大时，传统产品很难满足要求。若通过设计、加工焊接H型钢来完成，则较为费工费时，提高造价，并影响建设速度。

研究和探讨用波纹腹板H型钢代替传统型钢作为组合梁中的钢梁，进而应用于多高层建筑领域，实现降低成本、优化性能、延长使用寿命长，是本领域技术人员的研究目标。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种成本低廉、性能优越、使用寿命长的梯形波纹腹板H型钢组合梁。

本实用新型提出的梯形波纹腹板H型钢组合梁，由上翼缘1、腹板2和下翼缘3、钢筋混凝土翼板4和压型钢板5连接构成，其结构如图1-图3所示。其中，上翼缘1与下翼缘3平行，腹板2垂直位于上翼缘1与下翼缘3之间，腹板2的断面呈梯形波纹，倾斜段的倾角为30°--90°，其结构如图4所示，钢筋混凝土翼板4位于压型钢板5上方，压型钢板5位于下翼缘3上方，钢筋混凝土翼板4、压型钢板5、下翼缘3三者通过栓钉6固定，栓钉6可以作为抗剪连接件将钢筋混凝土翼板4、压型钢板5、钢梁上翼缘3连接成整体，横向钢筋7焊接于压型钢板5上部，可作为压型钢板5和钢筋混凝土板4之间的连接件。

本实用新型中，所述腹板2和上翼缘3、下翼缘1之间分别为单面角焊缝。

本实用新型中，波纹腹板2采用数控折弯技术制成。

本实用新型中，压型钢板5的断面呈梯形结构。

本实用新型中，腹板2波纹密度和高度可根据受力要求改变。

本实用新型通过改变热轧H型钢和焊接H型钢腹板形状，优化了组合梁中钢梁的断面力学性能，通过腹板成形、全自动焊接、防腐、抗火处理等工艺生产本实用新型产品。

本实用新型中，所述钢筋混凝土翼板4为钢筋混凝土材料，构件5为压型钢板，可作为钢筋混凝土翼板4的永久模板，钢梁上翼缘3、压型钢板5和钢筋混凝土翼板4之间通过栓钉6连接。

本实用新型的制备工艺如下：将带钢沿长度方向折成梯形波纹腹板，倾斜段的倾角可以从30度到90度，并与两翼板采用角焊缝焊接成H型截面。这种新型的断面组合最大特点是更大程度上优化了断面力学性能与产品用钢量之间的关系，使之更趋于合理化、科学化。因此，本装置具有高承载能力、高刚度、优良的受力性能、优良的抗疲劳性能和自重轻相结合的特点，是十分理想的结构用型钢材料。同时本发明采用全自动焊接技术和专业定位工装夹具，能确保腹板和两翼板之间定位准确，焊缝轨迹一致，容易实现标准化。焊缝美观无飞溅，焊接完产品勿需整形。本实用新型采用数控折弯技术加工腹板，可以实现产品大型化。同时折弯生产效率与工业生产焊接效率相匹配，可以实现规模化工业生产。

本实用新型与采用热轧工字钢和H型钢的组合梁相比，由于可以以较薄的腹板厚度获得较高的抗屈曲承载力，所以具有较高的经济优势。本实用新型与采用热轧工字钢和H型钢的组合梁相比，在刚度和承载力近似的情况下，钢梁用钢量可以节省40％～60％左右，比焊接H型钢节省30％左右。

本实用新型在以下几个方面有实质性的区别和优势特点：

1)生产时可以将腹板2和上翼缘1、下翼缘3之间采用单面角焊缝，这样就减少一半焊接量，并减小了焊接残余应力和残余变形，同时降低造价。