[发明专利]高度方向弯曲的波形板钢梁及制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种波形板钢梁及制造工艺，尤其涉及高度方向弯曲的波形板钢梁及制造工艺。

背景技术

随着我国工程结构的不断发展，新的钢结构形式不断涌现，波形钢结构随之得到了广泛的应用。传统的波形钢板钢梁根据其波形的特征，一般做成水平的钢梁，不能满足屋顶及相关构造的要求。梁顶还需要垫高，既增加工序和造价，又不美观，同时没有有效利用高度来增加钢梁的弯矩，另外，传统钢梁一般设计成上下翼缘板相等截面结构，不利于受压翼缘的抗屈曲性能，也使受拉翼缘的功能没有充分发挥。

发明内容

本发明是为解决现有波形钢板钢梁所具有的不能满足屋顶构造、梁顶需要垫高等不足而提出的，旨在提供具有成本低、不需要增加梁高即可适用于屋顶等构造的高度方向弯曲的波形板钢梁及制造工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

高度方向弯曲的波形板钢梁，包括翼缘板、波形钢板、加劲钢板，翼缘板位于波形钢板一侧，加劲钢板位于波形钢板或翼缘板两端；波形钢板一侧边的高度方向为弧形；波形钢板一侧的翼缘板为弧形，且翼缘板的弧度和波形钢板一侧边的弧度一致；波形钢板与翼缘板焊接连接。高度方向弯曲的波形板钢梁适用于屋顶等结构，不需要给梁顶垫高，整体结构美观、实用。圆弧的结构，增加了整体结构的抗弯能力，使高度方向弯曲的波形板钢梁的荷载增加。

作为优选，加劲钢板与波形钢板或/和翼缘板焊接连接。加劲钢板使整体结构的刚度得到加强，提高高度方向弯曲的波形板钢梁在使用时的稳定性，降低了安全隐患。

作为优选，翼缘板分为受压翼缘板和受拉翼缘板，受压翼缘板的单位长度的重量大于等于受拉翼缘板的单位长度的重量。将两侧的翼缘板从结构上进行合理的分配，增加了整体结构的抗弯、抗变形的能力。

作为优选，加劲钢板的数量为两块以上，波形钢板数量为一块以上。可以将两块或两块以上的波形钢板组合使用，形成多箱室的梁体，并在合理的位置平均分布加劲钢板，以保证整体的强度。

作为优选，波形钢板高度方向为凸出或凹陷状弧形。可以根据实际情况的需要选择高度方向为凸出的弧形或者为凹陷的弧形。

高度方向弯曲的波形板钢梁制造工艺，包括以下步骤：a.钢板原材料排版；b.数控切割下料；c.波形钢板碾轧成型；d.波形钢板与翼缘板组立；e.翼缘板、加劲钢板分别与波形钢板焊接。高度方向弯曲的波形板钢梁由于其弧形部分的制作要求较高，所以需要将整个结构拆分生产，最后再进行组装合并。

作为优选，数控切割下料的方式为数控锯齿型切割；波形钢板采用波段步进式成型法，其步进的幅度等于一个单位波的展开长度。通过对工艺的严格控制，使弧形的精度得到有效的控制，避免了因弧形精度缺陷而影响整体结构的情况出现。

作为优选，步骤e中采用闭口焊接，即在翼缘板刚开始焊的时候自由端比较长，而且容易压紧，两端压紧后，由两端向中间焊接，利用波纹焊道纵向收缩应力将翼缘板与波形钢板自动贴紧。闭口焊接可以确保波形钢板与翼缘板有效的结合，保证了连接处线型的流畅性。

作为优选，翼缘板与波形钢板焊接次序为由两侧向中间焊接，焊接工艺以波形长度为焊接节段，采用交叉对称退焊法。交叉对称退焊法可以确保焊接是整体结构不容易出现扭曲并难以校正的情况。

作为优选，波形钢板成型后，一侧拉长或一侧缩短，制成两侧波长不等的扇形波，从而自动形成高度方向的弧形。成型后的波形钢板通过拉伸的形式，形成带弧形的波形钢板。

按照本发明的技术方案，高度方向弯曲的波形板钢梁不仅外形统一、美观，而且造价低廉、生产方便。更重要的是其不需要垫高梁顶即可适用于屋顶等比较特殊的位置，使波形钢板的使用范围得到了进一步的增加。另外，高度方向弯曲的波形板钢梁制造工艺保证了整体结构的刚度、抗弯能力等，使高度方向弯曲的波形板钢梁在使用时有良好的稳定，不容易存在安全隐患等缺陷，另外，根据受压翼缘的抗屈曲的特性，将受压翼缘和受拉翼缘设计成不等截面，即受压翼缘的单位长度的重量大于等于受拉翼缘单位长度的重量，提高了两者的功能匹配，减少了资源浪费。

附图说明

图1为本发明高度方向弯曲的波形板钢梁及制造工艺的立体图。

图2为本发明高度方向弯曲的波形板钢梁横断面示意图。

图3为本发明高度方向弯曲的波形板钢梁纵断面示意图。

图4为本发明高度方向弯曲的波形板钢梁向下挠曲示意图。

图5为本发明高度方向弯曲的波形板钢梁单边上拱示意图。

图6为本发明高度方向弯曲的波形板钢梁单边下挠示意图。

具体实施方式