[实用新型]一种H型钢

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料科学技术领域，特别是涉及一种H型钢。

背景技术

随着经济的发展，H型钢作为构成梁、柱等结构的主要构件广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等方面。

如图1所示，图1为现有技术中H型钢剖面结构的结构示意图。H型钢包括腹板02和两个平行设置的翼缘01，腹板02垂直地设置于翼缘01，翼缘01的表面为平直表面，同时为了保证H型钢的受力的稳固性，腹板02设置于翼缘01表面的中心位置处。如此设置，保证了H型钢腹板02和翼缘01间的夹角为直角，如此可以便于利用高强度螺栓与其他部件间的固定连接。

由于H型钢被广泛的应用于各种领域，且在各个施工中使用H型钢的数量庞大，因此如何降低H型钢的自重，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种H型钢，在保证H型钢的承载能力的前提下降低H型钢的自重。

本实用新型所提供的一种H型钢，包括腹板，还包括翼缘，所述翼缘的表面的中心位置处设置有凹槽部，两个所述翼缘相对且平行设置，所述腹板垂直设置于所述翼缘，且所述腹板与所述凹槽部的底部固定连接。

优选的，所述翼缘的表面包括第一水平面、第一倾斜面、第二水平面、第二倾斜面以及第三水平面，其中所述第一倾斜面、第二水平面以及第二倾斜面为所述凹槽部的表面；所述第一水平面和所述第三水平面在水平方向上的长度相等；所述第一倾斜面和所述第二倾斜面与水平方向的夹角相同且所述第一倾斜面和所述第二倾斜面在水平方向上投影的长度相同；所述第一水平面在水平方向上的长度大于所述第二水平面在水平方向上的长度。

优选的，所述第一倾斜面在水平方向上投影的长度大于所述第二水平面在水平方向上的长度且小于所述第一水平面在水平方向上的长度。

优选的，所述腹板的厚度小于所述第二水平面在水平方向上的长度。

优选的，所述翼缘的厚度为8-40mm。

优选的，所述腹板的厚度为4-16mm。

优选的，所述翼缘为普通碳素钢翼缘，所述腹板为普通碳素钢腹板。

优选的，所述翼缘为低合金结构钢翼缘，所述腹板为低合金结构钢腹板。

本实用新型提供了一种H型钢，包括腹板，还包括两个相对且相互平行设置的翼缘，翼缘的中心位置处设置有凹槽部，腹板垂直的设置于翼缘，且腹板与凹槽部的底部固定连接。在实际使用过程中，翼缘为主要的受力部分，根据翼缘和腹板的具体尺寸通过计算可以得出H型钢的相关参数，请参看下文中对比表。型钢的承载能力主要是由截面的强度和刚度来确定的，其中：

（1）强度。任何一种材料都有它自己的强度极限。强度的大小是由应力σ来反应的，应力σ的值越小，说明强度越大。应力的计算公式为：M表示截面受到的最大弯矩，通过下述对比表中的数据可以表明，两种型钢的腹板高度相同，翼缘的长度相同，因此当受到相同的压力时，弯矩M相同。根据应力σ的计算公式可以得出，当M相同时，应力σ的大小取决于W（抗弯断面系数），通过下表中的相关数据可以表明，两种H型钢的W基本相等，因此，可以得出现有技术中的H型钢和本实用新型所提供的H型钢的强度相同。

（2）刚度。刚度的计算公式为：

f是型钢的下弯度，F是施加的力的大小，L是腹板的高度或翼缘的长度，E是弹性模量，它是一个固定的常数，I是惯性矩。刚度的大小是由下弯度f来反应的，下弯度f的值越小越好，根据刚度计算公式可知，当F和L相同时，I的大小决定f的大小。根据数据比较这两种截面的H型钢梁，新型H型钢的X轴惯性矩I略大于现有技术中H型钢的X轴惯性矩，但相差不大，可以忽略不计。因此可以看出现有技术中的H型钢和本实用新型所提供的H型钢的刚度相同。

对比表

通过上述对比表中的数据以及上文的分析可以得出，当翼缘的长度和腹板的高度相同时，本实用新型所提供的H型钢和现有技术中的H型钢的强度和刚度相同。但是由上表的数据可以看出，本实用新型所提供的H型钢的翼缘厚度为12mm，腹板的厚度为8mm，而现有技术中翼缘的厚度为14mm，腹板的厚度为9mm，因此可以得出，当本实用新型所提供的H型钢的承载能力与现有技术中H型钢的承载能力相同时，本实用新型所提供的H型钢减小了腹板和翼缘的用料，降低了H型钢的自重。

附图说明

图1为现有技术中H型钢剖面结构的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式中H型钢剖面结构的结构示意图；

其中，图1中：

翼缘01、腹板02；

图2中：