專利名稱：設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種建筑、橋梁、各種設(shè)備支架中常用的鋼構(gòu)件，具體涉及一種冷彎開口薄壁型鋼。
背景技術(shù)：
我國鋼產(chǎn)量已超過美日之和，連續(xù)9年居世界第一，鋼材在我國的應(yīng)用范圍日益擴大，數(shù)量與日俱增?？紤]提高材料的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，是當(dāng)今市場日益發(fā)展、競爭更趨激烈的必然需要。因此，冷彎薄壁型鋼在建筑、橋梁、各種設(shè)備支架中的應(yīng)用日益廣泛，這樣一可節(jié)省用材，二可減輕自重、便于運輸和安裝，從而降低綜合造價。冷彎開口薄壁型鋼中，冷彎薄壁卷邊槽鋼在實際工程中的應(yīng)用最為廣泛。
但由理論分析和試驗研究可知，冷彎薄壁卷邊槽鋼的壁厚薄到一定程度后，在壓力、彎矩或兩者共同作用下，將會出現(xiàn)局部屈曲或畸變屈曲，其屈曲的臨界荷載可能遠小于整體構(gòu)件的臨界荷載，使材料的性能不能被充分利用。工程設(shè)計中，常常通過限制開口薄壁型鋼構(gòu)件的壁厚來避免局部屈曲和畸變屈曲的發(fā)生，使不能進一步節(jié)省鋼材。
實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，冷彎薄壁卷邊槽鋼出現(xiàn)畸變屈曲，其屈曲的臨界荷載可能遠小于整體構(gòu)件的臨界荷載，使材料的性能不能被充分利用存在的問題本實用新型提供一種經(jīng)過構(gòu)造處理的設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼一冷彎薄壁卷邊槽鋼，使其比同型號的原始型鋼具有更大的畸變屈曲臨界荷載，從而提高該型鋼的承載能力，使材料的性能被充分利用以達到更經(jīng)濟、適用的目的。
本實用新型采取的技術(shù)方案是設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼，包括腹板、翼緣、卷邊，在開口之間設(shè)置連桿，連桿兩端分別與上下卷邊或上下翼緣相連接。
連桿之間的最大間距不超過開口薄壁型鋼的畸變屈曲半波長的一半(可以等于半波長的一半)。
開口薄壁型鋼的畸變屈曲半波長ld應(yīng)按畸變屈曲理論計算求得，對卷邊槽鋼也可按下列公式計算ld=3.2t(bt)0.82(dt)0.7[1+18(hb-1)]]]>式中，t為型鋼的壁厚，b為翼緣的寬度，d為卷邊的高度，h為腹板的高度。
連桿可以采用金屬或非金屬材料制成，其尺寸按受壓支撐的容許長細比([λ]＝200])確定。
連桿與上、下翼緣的連接方式可采用包括焊接、錨接、卡接、粘結(jié)或其他簡單可靠的連接方法。
連桿的間距可以均布，或根據(jù)具體情況布置。
數(shù)值計算分析表明，采用了上述技術(shù)方案后，相同型號開口薄壁型鋼的壓彎畸變屈曲荷載一般可提高20～30％或以上；提高了型鋼的承載能力，使材料的性能被充分利用。


圖1設(shè)置連桿的卷邊槽鋼示意圖圖2A-A剖面圖附圖標(biāo)記腹板1、翼緣2、卷邊3、連桿4、錨釘5。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型。
如圖1所示，一種設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼，包括腹板1、上下翼緣2、和卷邊3，在開口處上下卷邊之間設(shè)置連桿4，連桿4兩端分別用錨釘5與上下卷邊相連接。
連桿之間的最大間距不超過開口薄壁型鋼的畸變屈曲半波長的一半(可以等于半波長的一半)；開口薄壁卷邊槽鋼的畸變屈曲半波長ld可按下列公式計算ld=3.2t(bt)0.82(dt)0.7[1+18(hb-1)]---(1)]]>式中，t為槽鋼的壁厚，b為翼緣2的寬度，d為卷邊3的高度，h為腹板1的高度。
連桿4可以采用金屬或非金屬材料制成，其尺寸按受壓支撐的容許長細比([λ]＝200])確定。
連桿與上下卷邊或上下翼緣的連接方式可采用包括焊接、錨接、卡接、粘結(jié)或其他簡單可靠的連接方法。
如圖2所示，一種開口薄壁型鋼一卷邊槽鋼，取腹板1高度h＝120mm、翼緣2寬度b＝90mm、卷邊3高度d＝15mm和壁厚t＝1.5mm。
按公式(1)計算得該型鋼發(fā)生畸變屈曲的半波長ld＝720mm。連桿采用鋼板條，長80mm，按受壓支撐的容許長細比要求，即λ≤200，計算得需要板條厚1.39mm，取1.4mm，板條寬度采用2mm。
分別取連桿4的間距為S＝720mm、360mm(＝ld/2)、180mm和72mm。有限元分析結(jié)果表明，該卷邊槽鋼設(shè)置上述連桿后，除S＝ld＝720mm外，承載能力提高了30～52％，見下表。
表1加連桿前、后卷邊槽鋼在偏心壓力作用下的承載能力比較*

*承載能力單位為kN或kN·m。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形，如連桿4還可以與上下翼緣相連接，連桿間最大間距的計算方式與上述實施例相同。
本實用新型可用其他的不違背本實用新型的精神和主要特征的具體形式來概述。因此，無論從哪一點來看，本實用新型的上述實施方案都只能認為是對本實用新型的說明而不能限制本實用新型，權(quán)利要求書指出了本實用新型的范圍，而上述的說明并未指出本實用新型的范圍，因此，在與本實用新型的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼，包括腹板(1)、翼緣(2)、卷邊(3)，其特征在于，在開口之間設(shè)置連桿(4)，連桿(4)兩端分別與上下卷邊或上下翼緣相連接。
2.如權(quán)利要求1所述一種設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼，其特征在于，連桿之間的最大間距不超過開口薄壁型鋼的畸變屈曲半波長的一半；開口薄壁卷邊槽鋼的畸變屈曲半波長ld可按下列公式計算ld=3.2t(bt)0.82(dt)0.7[1+18(hb-1)]]]>其中，t為型鋼的壁厚，b為翼緣(2)的寬度，d為卷邊(3)的高度，h為腹板(1)的高度。
3.如權(quán)利要求1或2所述一種設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼，其特征在于，連桿(4)可以采用金屬或非金屬材料制成，其尺寸按受壓支撐的容許長細比([λ]＝200])確定。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼，其特征在于，連桿(4)與上下卷邊或上下翼緣的連接方式包括焊接、錨接、卡接、粘結(jié)。
專利摘要本實用新型提供一種經(jīng)過構(gòu)造處理的設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼—冷彎薄壁卷邊槽鋼，使其比同型號的原始型鋼具有更大的畸變屈曲臨界荷載，從而提高該型鋼的承載能力，使材料的性能被充分利用以達到更經(jīng)濟、適用的目的。本實用新型采取的技術(shù)方案是設(shè)置連桿的開口薄壁型鋼，包括腹板、翼緣、卷邊，在開口之間設(shè)置連桿，連桿兩端分別與上下卷邊或上下翼緣相連接。連桿之間的最大間距不超過開口薄壁型鋼的畸變屈曲半波長的一半。數(shù)值計算分析表明，采用了上述技術(shù)方案后，提高了型鋼的承載能力，使材料的性能被充分利用。
文檔編號E04B1/38GK2800042SQ20052010179
公開日2006年7月26日 申請日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者姚諫, 錢國楨, 顧建飛 申請人:浙江大學(xué)