雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】一種雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件，它包括兩個由上腹板、加勁肋、下腹板、翼緣、卷邊和再卷邊構(gòu)成的Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件，其特征是Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件呈背靠背、或面對面形式雙肢拼合為一體，其連接方式是通過自攻螺釘將上腹板、下腹板相連接，或通過焊接的方式將卷邊焊接在一起，本發(fā)明的優(yōu)點是；當(dāng)用作受壓構(gòu)件時，通過“背靠背”的雙肢拼合形式可以明顯地減小了腹板高厚比，使得構(gòu)件受壓承載力明顯加強(qiáng)，即拼合后的構(gòu)件承載力較兩個單肢構(gòu)件承載力之和有顯著提升。與單肢構(gòu)件相比，改善了單肢開口構(gòu)件抗扭能力差、兩主軸慣性矩差別較大等不足，鋼板的多次彎折也能夠為內(nèi)部混凝土提供更強(qiáng)的環(huán)向約束，增強(qiáng)對混凝土的緊箍力從而提高組合截面的承載力。
【專利說明】雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷彎薄壁型鋼構(gòu)件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件。
技術(shù)背景
[0002]冷彎薄壁型鋼是指在室溫下，將較薄的鋼板或鋼帶通過輥軋或沖壓彎折成各種不同截面形式的型鋼，冷彎薄壁型鋼構(gòu)件結(jié)構(gòu)重量輕，運(yùn)輸安裝方便，施工勞動強(qiáng)度低，可降低結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的造價，滿足裝配式要求，與同樣面積的熱軋型鋼相比，冷彎薄壁型鋼截面形式靈活多樣且更易于加工成型，其回轉(zhuǎn)半徑可增大50%以上，慣性矩和面積矩可增大50?180%左右，因而更能充分地利用材料的力學(xué)物理性能并節(jié)約鋼材，此外，冷彎薄壁型鋼房屋抗震性能好，使用空間大，符合環(huán)保綠色建筑要求。以上優(yōu)點使得在荷載相對較輕的低層建筑中采用冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以獲得更加經(jīng)濟(jì)的效果。
[0003]冷彎薄壁型鋼構(gòu)件在建筑中的應(yīng)用始于19世紀(jì)五十年代的美國和英國，在房屋建筑中主要用于框架、剛架、桁架、網(wǎng)架、梁、柱等主要承重構(gòu)件，也用作檁條、墻體梁、柱、屋面板、墻板、龍骨、門窗等次要受力構(gòu)件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)。若全部構(gòu)件均采用冷彎薄壁型鋼，建成的建筑一般在4層以下，在美國常見的為I?2層的民用建筑，主要用作別墅、住宅、學(xué)校、醫(yī)院及商業(yè)建筑等，冷彎薄壁型鋼在國外發(fā)達(dá)國家建筑業(yè)中已占據(jù)其建筑用鋼的40 -70%。但是，目前常用的冷彎薄壁型鋼截面形式多為C形槽鋼或普通卷邊槽鋼，其腹板高厚比較大，在鋼材未充分達(dá)到極限強(qiáng)度前先發(fā)生板件的失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致鋼材利用率不高。雙肢拼合形式的冷彎型鋼組合結(jié)構(gòu)作為主要承重構(gòu)件，被廣泛應(yīng)用于冷彎型鋼結(jié)構(gòu)住宅墻體邊角處、門窗洞口等需加強(qiáng)的部位。但是，目前對于組成拼合形式的單肢構(gòu)件來說，截面形式多為C形槽鋼或普通卷邊槽鋼，其腹板高厚比較大，在鋼材未充分達(dá)到極限強(qiáng)度前先發(fā)生板件的失穩(wěn)破壞，直接影響到整個拼合截面的穩(wěn)定性能。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明的目的是提供一種利用腹板中間Σ形加勁復(fù)雜卷邊槽鋼拼合而成的雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，它包括兩個由上腹板、加勁肋、下腹板、翼緣、卷邊和再卷邊構(gòu)成的Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件，其特征是Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件呈背靠背、或面對面形式雙肢拼合為一體，其連接方式是通過自攻螺釘將上腹板、下腹板相連接，或通過焊接的方式將卷邊焊接在一起。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是；當(dāng)用作受壓構(gòu)件時，通過“背靠背”的雙肢拼合形式可以明顯地減小了腹板高厚比，使得構(gòu)件受壓承載力明顯加強(qiáng)，即拼合后的構(gòu)件承載力較兩個單肢構(gòu)件承載力之和有顯著提升。與單肢構(gòu)件相比，改善了單肢開口構(gòu)件抗扭能力差、兩主軸慣性矩差別較大等不足，使得此類構(gòu)件不再僅局限于軸壓條件，在壓彎條件下也同樣適用，從經(jīng)濟(jì)效益角度來看，拼合后的構(gòu)件截面繞強(qiáng)軸和弱軸的長細(xì)比更趨于接近，即構(gòu)件繞弱軸的穩(wěn)定承載力相對提升，使繞強(qiáng)軸部分的鋼材得到充分利用。此外，拼合后構(gòu)件的中空部分也為管道的鋪設(shè)提供了便利；當(dāng)用作受彎構(gòu)件時，通過“面對面”的雙肢拼合形式。這種截面形式的卷邊尺寸可取為翼緣長度的35%-40%，被加勁肋分隔后的上、下腹板高度可取與卷邊尺寸近似相等。相較于現(xiàn)有的雙肢拼合構(gòu)件，這種設(shè)計形式強(qiáng)化了翼緣，使得構(gòu)件受彎承載力明顯加強(qiáng)。與單肢構(gòu)件相比，本發(fā)明增強(qiáng)了構(gòu)件截面的抗扭剛度，使截面繞弱軸的穩(wěn)定承載力相對提升，即繞強(qiáng)軸部分的鋼材得到充分利用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。此外，當(dāng)以冷彎薄壁型鋼為模板，在其內(nèi)部澆筑混凝土?xí)r，再卷邊的設(shè)置增大了鋼板與混凝土的接觸面積，加強(qiáng)了鋼材與混凝土之間的粘結(jié)；鋼板的多次彎折也能夠為內(nèi)部混凝土提供更強(qiáng)的環(huán)向約束，增強(qiáng)對混凝土的緊箍力從而提高組合截面的承載力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明；
圖1是“背靠背”雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是“面對面”雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]如圖1一2所示，該雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件上腹板1、加勁肋2、下腹板3、翼緣4、卷邊5和再卷邊6構(gòu)成的Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件，Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件呈“背靠背”、或“面對面”形式雙肢拼合為一體，其連接方式是通過自攻螺釘7將上腹板1、下腹板3相連接，或通過焊接的方式將卷邊5焊接
在一起。
【權(quán)利要求】
1.一種雙肢拼合冷彎薄壁型鋼高效構(gòu)件，它包括兩個由上腹板、加勁肋、下腹板、翼緣、卷邊和再卷邊構(gòu)成的Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件，其特征是Σ型腹板加勁冷彎薄壁復(fù)雜卷邊槽鋼開口構(gòu)件呈背靠背、雙肢拼合為一體，其連接方式是通過自攻螺釘將上腹板、下腹板相連接，或通過焊接的方式將卷邊焊接在一起。
【文檔編號】E04C3/00GK103572892SQ201310545324
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】王春剛, 趙大千, 張壯南, 趙欣, 張乃文 申請人:沈陽建筑大學(xué)