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1、(10)授权公告号 CN 203716405 U(45)授权公告日 2014.07.16CN203716405U(21)申请号 201320807824.0(22)申请日 2013.12.11E04C 3/08(2006.01)(73)专利权人范国利地址 243000 安徽省马鞍山市雨山区八一大院40-405号(72)发明人范国利 李庆中(74)专利代理机构马鞍山市金桥专利代理有限公司 34111代理人阮爱农(54) 实用新型名称圆形复孔钢梁(57) 摘要本实用新型公开了圆形复孔钢梁,它包括上T形型钢、下T形型钢,上、下T形型钢的腹板对应的位置设置有若干个大小相同的半圆开孔,半圆开孔沿T形型钢。
2、的长度方向布置,上下两T形型钢的腹板通过对接部位C、D与A、B对接并焊接形成整板,整板的腹板上形成若干个完整的圆形孔,相邻圆形孔的大小相同、间距相等。其中,圆形复孔钢梁的腹孔高度hO=2R,梁高H=2R+2ht,桥墩宽度W=0.25hO或0.5hO。本新型圆形复孔钢梁,它既克服了热轧实腹钢梁的缺点,其实腹处惯性矩和空腹处惯性矩都有较大幅度提高,又克服了多边形复孔梁的缺点,钢梁整体刚度提高,圆拱结效应明显,可有效避免应力现象集中发生,钢材利用率可进一步提高。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 说明书5页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(。
3、12)实用新型专利权利要求书1页 说明书5页 附图1页(10)授权公告号 CN 203716405 UCN 203716405 U1/1页21.圆形复孔钢梁,其特征是:它包括上T形型钢(11)、下T形型钢(22),上、下T形型钢的腹板对应的位置设置有若干个大小相同的半圆开孔,半圆开孔沿T形型钢的长度方向布置,上下两T形型钢的腹板通过对接部位C、D与A、B对接并焊接形成整板,整板的腹板上形成若干个完整的圆形孔,相邻圆形孔的大小相同、间距相等。2.根据权利要求1所述的圆形复孔钢梁,其特征是:圆形复孔钢梁的腹孔高度hO=2R,梁高H=2R+2ht,桥墩宽度W=0.25hO或0.5hO,其中:R为圆孔。
4、的半径,ht=h- R2-cos(a/2)/2,h为热轧H型钢梁高。权 利 要 求 书CN 203716405 U1/5页3圆形复孔钢梁技术领域0001 本实用新型涉及一种新型钢梁,它作为重要的工程结构件,广泛应用于各种类型的钢结构及组合结构中。 背景技术0002 随着工程技术的进步和材料新品种的增加,型钢梁的设计使用技术始终处在不断的更新发展过程中。型钢梁依据其不同的成型方法,可分为热轧实腹梁、加工成型腹空梁等等。其中,腹孔有规律重复排列的称为复孔钢梁,如腹孔形状为六边形应称为“六边形复孔钢梁”或简称“蜂窝形复孔梁”,腹孔形状为八边形应称为“八边形复孔钢梁”等等,目前分类命名方面存在认识误区。
5、。现将热轧实腹钢梁及蜂窝形复孔梁的缺点总结如下:一、热轧实腹梁(热轧型钢)的缺点:(1)由于生产设备和工艺的原因,梁高受到一定的限制(目前我国标准及实际生产最大h=1000mm),由于梁高及跨度限制,使用范围也受到限制(详见附表1);(2)宽翼、等边型钢无法作为钢梁使用或使用存在不合理性;(3)翼缘钢材料由于梁高的限制难以充分发挥作用;(4)腹板中和轴位置钢材料分布存在一定的赘余性;二、蜂窝形复孔梁的缺点:(1)一定型号及梁高条件下,腹板开孔率受到限制,钢材利用率低(详见附表1);(2)腹板多边形开孔,转角处存在应力集中缺陷(见附图3所示3、4、5、6等点);(3)腹板开孔部位存在梁桥,受压时。
6、局部稳定性差(见附图3所示4-5)。 发明内容0003 本实用新型所要解决的问题是提供圆形复孔钢梁,它既克服了热轧实腹钢梁的缺点,其实腹处惯性矩和空腹处惯性矩都有较大幅度提高,又克服了多边形复孔梁的缺点,钢梁整体刚度提高,圆拱结效应明显,可有效避免应力现象集中发生,钢材利用率可进一步提高。 0004 本实用新型圆形复孔钢梁,它包括上T形型钢、下T形型钢,上、下T形型钢的腹板对应的位置设置有若干个大小相同的半圆开孔,半圆开孔沿T形型钢的长度方向布置,上下两T形型钢的腹板通过对接部位C、D与A、B对接并焊接形成整板,整板的腹板上形成若干个完整的圆形孔,相邻圆形孔的大小相同、间距相等。 0005 其。
7、中,圆形复孔钢梁的腹孔高度hO=2R,梁高H=2R+2ht,桥墩宽度W=0.25hO或0.5hO(其中:R为圆孔的半径,ht=h- R2-cos(a/2)/2,h为热轧H型钢梁高)。 0006 本实用新型圆形复孔钢梁的优点是: 0007 一、相对于实腹钢梁(型钢):1、主要技术指标有较大幅度提高,详见表1:其中,圆形复孔钢梁实腹处惯性矩:0008 Is=1/12*B*H3-1/12*(B-t1)*(H-2t2)3+4*0.215*r2*(H-2t2)/2-0.223*r)2(式中r为热轧H型钢轧制圆角);0009 圆形复孔钢梁空腹处惯性矩:IO=Is-1/12*t1*hO3H(表列圆形复孔钢梁。
8、W按0.5hO和0.25hO两种方案设计);说 明 书CN 203716405 U2/5页40010 2、设计可选用型号规格范围得到极大的拓展,进一步扩大了钢梁的应用范围,按照热轧H型钢现行标准GB/T11263-2010统计,并以此为基准加工衍生复孔钢梁,圆形复孔钢梁梁高可达1500mm,详见表2;0011 3、突破了宽翼、等边型钢无法作为钢梁使用或使用存在不合理性的限制,同时也突破了热轧型钢翼缘宽度的限制,(目前热轧型钢钢梁翼缘的最大宽度为300mm)使圆形复孔钢梁的翼缘宽度可选范围拓宽至宽翼型钢的宽度(B-400)。0012 表1: 0013 0014 说 明 书CN 203716405。
9、 U3/5页50015 表2 圆形复孔钢梁产品的目录0016 0017 说 明 书CN 203716405 U4/5页60018 二、相对于多边形复孔钢梁:1、在材料选型和梁高设计基本相同条件下,圆形复孔钢梁腹孔率高,钢梁自重减轻,钢材利用率提高;2、圆形复孔钢梁腹孔桥趾与梁桥形成一体,圆拱结构效应明显;3、圆形复孔钢梁腹孔整齐,可有效避免应力集中现象发生;4、在不改变腹孔形状的条件下,圆形复孔钢梁腹孔间距及腹孔率可在一定范围内灵活设计;5、圆形复孔钢梁可方便组合梁;6、圆形复孔钢梁建筑、结构空间艺术性好。附图说明0019 图1为本实用新型圆形复孔钢梁的立面示意图; 0020 图2是本实用新型。
10、圆形复孔钢梁的截面示意图。具体实施方式0021 从图1、图2可知,本实用新型圆形复孔钢梁,它包括上T形型钢11、下T形型钢22,上、下T形型钢的腹板对应的位置设置有若干个大小相同的半圆开孔,半圆开孔沿T形说 明 书CN 203716405 U5/5页7型钢的长度方向布置,上下两T形型钢的腹板通过对接部位C、D与A、B对接并焊接形成整板,整板的腹板上形成若干个完整的圆形孔,相邻圆形孔的大小相同、间距相等。 0022 其中,圆形复孔钢梁的腹孔高度hO=2R,梁高H=2R+2ht,桥墩宽度W=0.25hO或0.5hO(其中:R为圆孔的半径,ht=h- R2-cos(a/2)/2,h为热轧H型钢梁高)。 0023 本实用新型圆形复孔钢梁在普通热轧H型钢的断面形状为经济断面型材的基础上,通过扩大普通热轧H型钢腹板高度,进一步优化钢梁断面的力学特征,使H型钢翼缘钢材料的性能得到充分发挥利用。梁高扩大后的腹空梁在相同用钢量条件下,能应用于更大的跨度,或在特定的跨度、用钢量条件下,能承受更大的荷载。因此,本实用新型圆形复孔钢梁是一种高技术含量使用、高效利用资源的新型节能环保产品,可在钢结构及组合结构工程中广泛使用。 说 明 书CN 203716405 U1/1页8图1图2 说 明 书 附 图CN 203716405 U。