一種新型高強工字承載梁的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種新型高強工字承載梁，包括上翼緣、下翼緣及復合腹板，所述上翼緣包括支撐管體，所述支撐管體內(nèi)填充有混凝土，所述支撐管體下部呈開口的V字型，支撐管體上部為平面，所述復合腹板包括若干個圓鋼管和鋼板，所述圓鋼管和鋼板之間交替間隔焊接連接，所述鋼板上部嵌入在支撐管體的開口內(nèi)，復合腹板上部與上翼緣焊接連接，復合腹板下部與下翼緣焊接連接。本承載梁采用下部呈V字型的結(jié)構作為承載梁上翼緣，可有效提高承載梁的承載性能，抗壓及抗彎性能；同時，采用圓鋼管混凝土與平鋼板的復合腹板，一方面能夠提高承載梁的整體穩(wěn)定性能，且另一方面能夠增強其自身的抗彎、抗扭、抗變形能力。
【專利說明】
一種新型高強工字承載梁
技術領域
[0001]本實用新型主要涉及建筑結(jié)構工程領域，具體是一種新型高強工字承載梁。
【背景技術】
[0002]目前，隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，帶動建筑行業(yè)突飛猛進，人們對建筑結(jié)構中所需承重構件的要求越來越高。在傳統(tǒng)建筑行業(yè)中，一般鋼結(jié)構中承載梁大都采用熱乳工字鋼、熱乳或焊接H型鋼、熱乳方鋼管、焊接波紋腹板梁及焊接箱梁等形式。對于熱乳工字鋼、熱乳或焊接H型鋼及焊接波紋腹板梁等均采用平直鋼板或者波紋鋼板作為腹板，由于平直鋼板和波紋鋼板的面外抗彎能力較差，因此導致以上形式承載梁的穩(wěn)定性、抗彎性能及抗扭性能較弱，不能滿足某些特殊高承載力結(jié)構的要求。如果通過增加腹板厚度來提高腹板的面外抗彎性能，會大大增加承載梁的用鋼量，也會增大承載梁自重，造成鋼材浪費，增加造價成本。同時，對于傳統(tǒng)工字梁上翼緣，當承受次梁傳遞的集中荷載時，會發(fā)生局部屈服破壞，或者發(fā)生局部屈曲變形，嚴重影響整體結(jié)構的安全性能。對于一些改進結(jié)構的上翼緣，往往通過焊接的方式將上翼緣和下翼緣連接，而傳統(tǒng)的結(jié)構使得焊接處的焊縫容易出現(xiàn)缺陷，且不能有效的提尚承載梁的承載性能，影響承載梁的整體穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為解決目前技術的不足，本實用新型結(jié)合現(xiàn)有技術，從實際應用出發(fā)，提供一種新型高強工字承載梁，本承載梁采用下部呈V字型的結(jié)構作為承載梁上翼緣，使得上翼緣與復合腹板之間的焊接強度大大增加，可有效提高承載梁的承載性能，、抗壓及抗彎性能；同時，采用圓鋼管混凝土與平鋼板的復合腹板，一方面能夠提高承載梁的整體穩(wěn)定性能，且另一方面能夠增強其自身的抗彎、抗扭、抗變形能力。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0005]—種新型高強工字承載梁，包括上翼緣、下翼緣及復合腹板，所述上翼緣包括支撐管體，所述支撐管體內(nèi)填充有混凝土，所述支撐管體下部呈開口的V字型，支撐管體上部為平面，所述復合腹板包括若干個圓鋼管和鋼板，所述圓鋼管和鋼板之間交替間隔焊接連接，所述鋼板上部嵌入在支撐管體的開口內(nèi)，復合腹板上部與上翼緣焊接連接，復合腹板下部與下翼緣焊接連接。
[0006]所述支撐管體的橫截面是五邊形或三角形。
[0007]所述支撐管體的寬度尺寸與下翼緣寬度尺寸相同，支撐管體高度尺寸與其寬度尺寸相同。
[0008]所述支撐管體下部的開口尺寸比鋼板厚度尺寸大1mm。
[0009]所述圓鋼管直徑尺寸是上翼緣寬度尺寸的3/4。
[0010]相鄰圓鋼管之間的間距是500mm-1000mm。
[0011 ] 所述鋼板厚度是6mm-18mm。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]本新型承載梁承載性能好、安全系數(shù)高；由于上翼緣采用填充混凝土的支撐管體，且下部設置為V型結(jié)構，有效提高承載梁的抗壓性能，復合腹板中鋼管混凝土，可以有效提高承載梁的整體穩(wěn)定性，增強其抗彎、抗剪、抗扭、抗變形性能;上翼緣下部設計為開口的V型還可方便與復合腹板的焊接，且可保證焊縫處的結(jié)構穩(wěn)定性，本實用新型復合腹板承載梁可實現(xiàn)標準化設計、工廠化及系列化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)加工制作效率，節(jié)約制作和施工成本;本實用新型中的結(jié)構尺寸綜合考慮耗材和承重性能，可在確保構件安全性能的前提下，具有較好的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0014]附圖1為支撐管體橫截面是五邊形時總體結(jié)構示意圖；
[0015]附圖2為支撐管體橫截面是三角形時總體結(jié)構示意圖；
[0016]附圖3為本實用新型橫截面剖視圖。
[0017]附圖中所示標號:1、上翼緣；11、支撐管體；12、混凝土;2、下翼緣;3、復合腹板;31、圓鋼管;32、鋼板。
【具體實施方式】
[0018]結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0019]—種新型高強工字承載梁，包括上翼緣1、下翼緣2及復合腹板3，所述上翼緣I包括支撐管體11，所述支撐管體11內(nèi)填充有混凝土 12，所述支撐管體11下部呈開口的V字型，支撐管體11上部為平面，所述復合腹板3包括若干個圓鋼管31和鋼板32，所述圓鋼管31和鋼板32之間交替間隔焊接連接，所述鋼板32上部嵌入在支撐管體11的開口內(nèi)，復合腹板3上部與上翼緣I焊接連接，復合腹板3下部與下翼緣2焊接連接。
[0020]上翼緣I為五邊形或三角形薄壁支撐管體11，其制作工藝是將結(jié)構鋼板采用數(shù)控折彎技術或數(shù)控輥壓技術加工而成的，其中，五邊形或三角形支撐管體11是不封口，需預留間隙的，間隙寬度應比復合腹板中鋼板的厚度大1mm，確保鋼板32能嵌入間隙內(nèi)，上翼緣I五邊形或三角形支撐管體11的寬度與下翼緣2的寬度相同，高度與其寬度相同；管壁厚度約為
5.0mm至10.0mm；同時，五邊形或三角形支撐管體11內(nèi)填高強混凝土，強度不低于C60 ；上翼緣I位于高強承載梁的上部;所述下翼緣2為乳制普通結(jié)構鋼板，其厚度為6.0mm至18.0mm，位于工字梁的下部，中間由復合腹板3將其與上翼緣I彼此連接在一起;所述復合腹板3是由圓鋼管31和鋼板32交替焊接而成，其中，圓鋼管31為薄壁無縫圓鋼管，其管壁厚度為6.0mm至12.0mm，直徑為上、下翼緣寬度的3/4 ；鋼板32為乳制普通結(jié)構鋼板，其厚度為6.0mm至18.0mm;兩者通過角焊縫焊接在一起，且在鋼板32與圓鋼管31的焊接處兩側(cè)均需角焊縫焊接。本實用新型鋼板32與圓鋼管31的間隔即鋼板32的寬度約為500mm-1000mm;圓鋼管31的內(nèi)部需填充高強混凝土 12，內(nèi)填高強混凝土 12為自密實高強混凝土，其強度不低于C60。
[0021]本實用新型的制作過程為:根據(jù)實際所需尺寸，截取一定寬度及長度的矩形鋼板，用做復合腹板3中的鋼板32;截取一定長度的圓鋼管31，其長度應比矩形鋼板的寬度高出一部分，需要加工出恰好與五邊形或三角形尖端吻合的開口；鋼板32與圓鋼管31截取數(shù)量相同；首先，將鋼板32和圓鋼管31交替間隔采用雙側(cè)角焊縫形式焊接在一起，焊接時，需保證所有鋼板32下邊緣與圓鋼管31下邊緣均處于同一水平面內(nèi)，且所有鋼板32上邊緣與圓鋼管31開口的尖端均在同一水平面內(nèi)，所有鋼板32形成的平面恰好過圓鋼管31的中軸線;隨后，將焊接在一起的鋼板32和圓鋼管31放置于下翼緣2上，鋼板平面中心線必須與下翼緣2的中心線重合，將鋼板32和圓鋼管31分別與下翼緣2上面相接觸部位均采用角焊縫形式焊接在一起;之后，向圓鋼管31內(nèi)部灌注高強混凝土33，在填充時，一定一邊灌注一邊采用振動棒振搗，或采用鐵器敲打圓鋼管31管壁，確保高強混凝土 12的密實度；同時，將高強混凝土 12灌入五邊形或三角形支撐管體11中，在灌注時，首先將五邊形或三角形鋼管的預留縫隙處采用泡沫封堵好，同時將五邊形或三角形支撐管體11豎起進行灌注，在灌注過程中，也需要采用振動棒不斷振搗五邊形或三角形支撐管體11管壁，確保高強混凝土 12的密實度，完成后兩構件均需要進行高溫養(yǎng)護5-10小時；然后，將上翼緣I蓋于上部，將鋼板32和圓鋼管31分別與上翼緣I五邊形或三角形支撐管體11下面相接觸部位采用角焊縫形式焊接在一起。
[0022]與傳統(tǒng)工字梁相比，本實用新型結(jié)構簡單、穩(wěn)定性能好，同時由于上翼緣承載較重，上翼緣與復合腹板之間采用V型結(jié)構進行焊接，可保證焊接后焊縫處的牢靠性，同時提高本工字梁的承載性能;加工鋼混組合上翼緣和復合腹板的流程簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)標準化設計和工廠化生產(chǎn)，具有較好的經(jīng)濟性。
【主權項】
1.一種新型高強工字承載梁，包括上翼緣(I)、下翼緣(2)及復合腹板(3)，其特征在于:所述上翼緣(I)包括支撐管體(11)，所述支撐管體(11)內(nèi)填充有混凝土(12)，所述支撐管體(11)下部呈開口的V字型，支撐管體(11)上部為平面，所述復合腹板(3)包括若干個圓鋼管(31)和鋼板(32)，所述圓鋼管(31)和鋼板(32)之間交替間隔焊接連接，所述鋼板(32)上部嵌入在支撐管體(11)的開口內(nèi)，復合腹板(3)上部與上翼緣(I)焊接連接，復合腹板(3)下部與下翼緣(2)焊接連接。2.如權利要求1所述的一種新型高強工字承載梁，其特征在于:所述支撐管體(11)的橫截面是五邊形或三角形。3.如權利要求2所述的一種新型高強工字承載梁，其特征在于:所述支撐管體(II)的寬度尺寸與下翼緣(2)寬度尺寸相同，支撐管體(11)高度尺寸與其寬度尺寸相同。4.如權利要求3所述的一種新型高強工字承載梁，其特征在于:所述支撐管體(11)下部的開口尺寸比鋼板(32)厚度尺寸大1_。5.如權利要求4所述的一種新型高強工字承載梁，其特征在于:所述圓鋼管(31)直徑尺寸是上翼緣(I)寬度尺寸的3/4。6.如權利要求5所述的一種新型高強工字承載梁，其特征在于:相鄰圓鋼管(31)之間的間距是 500mm_l 000mm。7.如權利要求6所述的一種新型高強工字承載梁，其特征在于:所述鋼板(32)厚度是6mm-18mmο
【文檔編號】E04C3/294GK205421715SQ201620293511
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】宋生志, 劉輝, 陶祥令, 黃勇, 鮑英基
【申請人】江蘇建筑職業(yè)技術學院