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钢结构件制作方法

  • 专利名称

    钢结构件制作方法

  • 发明者

    李冬波

  • 公开日

    2014年8月27日

  • 申请日期

    2014年6月5日

  • 优先权日

    2014年6月5日

  • 申请人

    大连益鋆科技开发有限公司

  • 文档编号

    E04C3/08GK104005514SQ201410246214

  • 权利要求

    1.一种钢结构件,所述钢结构件包括 多个肢件(1),所述多个肢件(I)的延伸方向一致; 多个腹板(2),所述多个腹板(2)的延伸方向均与所述肢件(I)的延伸方向一致,所述肢件(I)与所述腹板(2 )交替设置,所述多个肢件(I)与所述多个腹板(2 )依次相连以形成与所述肢件(I)的延伸方向一致的管状,每个所述腹板(2)上均设置有多个通孔(21 ),所述多个通孔(21)沿所述腹板(2)的延伸方向布置2.根据权利要求1所述的钢结构件,其特征在于,所述肢件(I)与所述腹板(2)焊接3.根据权利要求1所述的钢结构件,其特征在于,所述多个肢件(I)与所述多个腹板(2)形成与所述肢件(I)的延伸方向一致的方管状4.根据权利要求1所述的钢结构件,其特征在于,所述肢件(I)为角钢,所述角钢包括第一基板和与所述第一基板连接的第二基板,所述第一基板的第一侧边与所述第二基板的第一侧边连接,所述第一基板的第二侧边和所述第二基板的第二侧边分别与一个所述腹板(2)连接以形成所述管状5.根据权利要求1所述的钢结构件,其特征在于,所述肢件(I)包括底板(11),所述底板(11)的延伸方向与所述腹板(2 )的延伸方向一致,所述底板(11)的两个侧边均与一个所述腹板(2)连接以形成与所述肢件(I)的延伸方向一致的所述管状6.根据权利要求5所述的钢结构件,其特征在于,所述肢件(I)还包括两个侧板,所述两个侧板的第一端分别与所述底板(11)的两个侧边连接,所述两个侧板的第二端分别与所述腹板(2 )连接,所述两个侧板位于所述底板(11)的同一侧7.根据权利要求5所述的钢结构件,其特征在于,所述肢件(I)还包括与所述底板(11)连接的加强结构8.根据权利要求7所述的钢结构件,其特征在于, 所述加强结构包括与所述底板(11)连接的加劲肋(12),所述加劲肋(12)的延伸方向与所述底板(11)的延伸方向一致;或, 所述加强结构包括设置在所述底板(11)上的由折弯结构形成的加劲槽(13),所述加劲槽(13)的延伸方向与所述底板(11)的延伸方向一致9.根据权利要求1至8中任一项所述的钢结构件,其特征在于,所述通孔(21)的边缘设置有翻边结构10.根据权利要求1至8中任一项所述的钢结构件,其特征在于, 所述通孔(21)呈圆形;或, 所述通孔(21)呈矩形;或, 所述通孔(21)为三角形通孔,多个所述三角形通孔(21)包括所述三角形通孔(21)的底边靠近所述腹板(2)的第一端的第一三角形通孔和所述三角形通孔(21)的底边靠近所述腹板(2)的第二端的第二三角形通孔,所述第一三角形通孔与所述第二三角形通孔交替设置;或, 所述通孔(21)为梯形通孔,所述梯形通孔(21)包括第一底边和与所述第一底边平行的第二底边,所述第一底边短于所述第二底边,多个所述梯形通孔包括所述第一底边靠近所述腹板(2)的第一端的第一梯形通孔和所述第一底边靠近所述腹板(2)的第二端的第二梯形通孔,所述第一梯形通孔与所述第二梯形通孔交替设置

  • 技术领域

    [0001]本发明涉及建筑构件领域,更具体地,涉及一种钢结构件

  • 专利摘要

    本发明提供了一种钢结构件。钢结构件包括多个肢件和多个腹板,多个肢件的延伸方向一致,多个腹板的延伸方向均与肢件的延伸方向一致,肢件与腹板交替设置,多个肢件与多个腹板依次相连以形成与肢件的延伸方向一致的管状,腹板上设置有多个通孔,多个通孔沿腹板的延伸方向布置。应用本发明的技术方案,设置在腹板上的通孔可以有效地改变钢结构件的应力的分布,使腹板从复合受力状态转变为单一受力状态。

  • 发明内容

  • 专利说明

    钢结构件

专利详情

全文pdf

权利要求

说明书

法律状态

钢结构件的制作方法[0002]钢结构件的承载能力主要体现在两个方面:一个是抵抗外部荷载作用产生的应力效应的能力,另一个抵抗外部荷载作用产生的变形效应的能力。前一种控制条件是要求钢结构部件的设计强度标准值要大于作用在部件上的外部荷载在构件内产生的应力值,这种控制条件通常会在构件受拉和短件纵轴受压的情况下采用。[0003]后一种控制条件是要求钢结构件在受外部荷载(主要是压力、弯矩、剪力或者其组合)作用下有足够的抵抗变形的能力。这种变形可能是构件的整体变形过大导致钢结构件稳定性的丧失或者钢结构件的组成件因局部变形过大(局部屈曲)使构件丧失稳定性。[0004]在实际工程中,由于钢结构部件多为细长部件,后一种控制条件不足导致的工程事故的机率最大。同时,钢结构件稳定性指标通常采用临界应力,由于临界应力值通常由部件的长细比、组成部件的板件的宽厚比及板件间的约束方式等控制,其值常常小于等于钢材的强度设计标准,因此采用专利技术控制影响钢结构部件临界应力值的诸多条件来提高钢结构件的临界应力值,进而提高钢结构部件的稳定性能对构件的用钢量有着重要的意义。
[0005]本发明旨在提供一种钢结构件,以降低钢结构件上的剪应力。[0006]为了实现上述目的,本发明提供了一种钢结构件,钢结构件包括:多个肢件,所述多个肢件的延伸方向一致;多个腹板,所述多个腹板的延伸方向均与所述肢件的延伸方向一致,所述肢件与所述腹板交替设置,所述多个肢件与所述多个腹板依次相连以形成与所述肢件I的延伸方向一致的管状,每个所述腹板上均设置有多个通孔,所述多个通孔21沿所述腹板的延伸方向布置。[0007]进一步地,所述肢件与所述腹板焊接。
[0008]进一步地,所述多个肢件与所述多个腹板形成与所述肢件的延伸方向一致的方管状。
[0009]进一步地,所述肢件为角钢,所述角钢包括第一基板和与所述第一基板连接的第二基板,所述第一基板的第一侧边与所述第二基板的第一侧边连接,所述第一基板的第二侧边和所述第二基板的第二侧边分别与一个所述腹板连接以形成所述管状。
[0010]进一步地,所述肢件包括底板,所述底板的延伸方向与所述腹板的延伸方向一致,所述底板的两个侧边均与一个所述腹板连接以形成与所述肢件的延伸方向一致的所述管状。
[0011]进一步地,所述肢件还包括两个侧板,所述两个侧板的第一端分别与所述底板的两个侧边连接,所述两个侧板的第二端分别与所述腹板连接,所述两个侧板位于所述底板的同一侧。
[0012]进一步地,所述肢件还包括与所述底板连接的加强结构。
[0013]进一步地,所述加强结构包括与所述底板连接的加劲肋,所述加劲肋的延伸方向与所述底板的延伸方向一致;或,所述加强结构包括设置在所述底板上的由折弯结构形成的加劲槽,所述加劲槽的延伸方向与所述底板的延伸方向一致。
[0014]进一步地,所述通孔的边缘设置有翻边结构。
[0015]进一步地,所述通孔呈圆形;或,所述通孔呈矩形;或,所述通孔为三角形通孔,多个所述三角形通孔包括所述三角形通孔的底边靠近所述腹板的第一端的第一三角形通孔和所述三角形通孔的底边靠近所述腹板的第二端的第二三角形通孔,所述第一三角形通孔与所述第二三角形通孔交替设置;或,所述通孔为梯形通孔,所述梯形通孔包括第一底边和与所述第一底边平行的第二底边,所述第一底边短于所述第二底边,多个所述梯形通孔包括所述第一底边靠近所述腹板的第一端的第一梯形通孔和所述第一底边靠近所述腹板的第二端的第二梯形通孔,所述第一梯形通孔与所述第二梯形通孔交替设置。
[0016]应用本发明的技术方案,钢结构件包括多个肢件和多个腹板,多个肢件的延伸方向一致,多个腹板的延伸方向均与肢件的延伸方向一致,肢件与腹板交替设置,多个肢件与多个腹板依次相连以形成与肢件的延伸方向一致的管状,腹板上设置有多个通孔,多个通孔沿腹板的延伸方向布置。应用本发明的技术方案,设置在腹板上的通孔可以有效地改变钢结构件的应力的分布,使腹板从复合受力状态转变为单一受力状态。



[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明第一实施例的钢结构件的结构示意图;
图2示出了本发明第一实施例的钢结构件的爆炸图;
图3示出了本发明第二实施例的钢结构件的断面图 图4示出了本发明第三实施例的钢结构件的断面图;
图5示出了本发明第四实施例的具有加劲肋的钢结构件的断面图;
图6示出了本发明第四实施例的具有V型加劲槽的钢结构件的断面图;
图7示出了本发明第四实施例的具有矩形加劲槽的钢结构件的断面图。
[0018]附图标记:1、肢件;11、底板;12、加劲肋;13、加劲槽;2、腹板;21、通孔。

[0019]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0020]第一实施例
如图1和图2所示,本发明第一实施例的钢结构件包括多个肢件I和多个腹板2。多个肢件I的延伸方向一致。多个腹板2的延伸方向均与肢件I的延伸方向一致,肢件I与腹板2交替设置,多个肢件I与多个腹板2依次相连以形成与肢件I的延伸方向一致的管状,每个腹板2上均设置有多个通孔21,多个通孔21沿腹板2的延伸方向布置。[0021]多个肢件I与多个腹板2形成与肢件I的延伸方向一致的方管状。
[0022]钢结构件的稳定性指标通常采用临界应力表示,由于临界应力值通常小于等于钢材的强度设计标准,因此钢结构件的稳定性对钢结构件的尺寸有着重要的影响。
[0023]钢结构件在结构理论分析时通常都将其组成方管状的各个管壁看作板件。约束系数与板件的边缘约束情况和板件的尺寸有关。
[0024]板件的边缘约束通常有固接边、简支边和自由边三种情况。对于钢结构件而言,由于组成方管状的板件细长,两承载边的约束情况通常对板件中部受力情况影响不大,通常假定为简支边。但两个侧边即约束边的约束形式对板件的变形状态则有直接影响。通常约束边有三种约束状态,即:固定边、简支边和自由边。
[0025]钢结构件中的板件的两个侧边即约束边的类型通常有:一边简支一边自由、两边全部为简支、一边固定一边自由、两边全部为固定中种类型。
[0026]约束越严格对板件的变形状态要求的越宽松,也就是说边缘约束越严格板件就可以获得较大的抗变形能力,承载能力就越高;自由边存在的越多钢结构部件的承载能力和抵抗变形的能力就越差。
[0027]因此,本实施中多个肢件I与多个腹板2依次相连以形成与肢件I的延伸方向一致的管状。将本实施例中钢结构件的所有板件边固定,有效地提高了钢结构件的抗变形能力,进一步地提闻了本实施例的钢结构件的承载能力。
[0028]另外,多个肢件I与多个腹板2依次相连以形成与肢件I的延伸方向一致的管状。管状的内腔可以用于放置防火材料和/或防腐蚀材料。为放置防火材料和/或防腐蚀材料提供了便利。
[0029]设置在腹板2上的多个通孔均为冲压孔。
[0030]腹板2由定尺热轧或冷轧带钢或开平板材,经冲孔、翻边、浅拉伸自动冲压工艺加工而成。冲压孔的尺寸大小是根据板件在受压和受剪后半波曲线设计的,对板件中变形较大且对板件承载能力贡献不大的区域进行了冲裁,在冲裁后又对冲压孔的周边进行了翻边,形成了腹板的加劲肋。冲压孔采用一组尺寸相同,正反布局的方式,在冲压后,相临两孔间的钢带形成了规则的格构式腹杆,腹杆断面为C型。由于有两侧裙边的连接,腹板为整体式。
[0031 ] 优选地,本实施例的肢件I与腹板2焊接。
[0032]本实施例中,肢件I包括底板11,底板11的延伸方向与腹板2的延伸方向一致,底板11的两个侧边均与一个腹板2连接以形成与肢件I的延伸方向一致的管状。
[0033]肢件I还包括两个侧板,两个侧板的第一端分别与底板11的两个侧边连接,两个侧板的第二端分别与腹板2连接,两个侧板位于底板11的同一侧。
[0034]本实施例中,钢结构件由两个肢件I和两个腹板2相连接构成。肢件I由底板11和两个侧板构成“U”型结构。两个侧板的第二端分别与腹板2连接。两个肢件I和两个腹板2构成方管状。
[0035]通孔21为三角形通孔,多个三角形通孔21包括三角形通孔21的底边靠近腹板2的第一端的第一三角形通孔和三角形通孔21的底边靠近腹板2的第二端的第二三角形通孔,第一三角形通孔与第二三角形通孔交替设置。相邻的第一三角形通孔和第二三角形通孔形成规则的格构式腹杆。[0036]由于通孔21的边缘设置有翻边结构,所以腹杆断面呈C型。本实施例中通过在腹板2上设置多个通孔,使得腹板2转变为类似于桁架结构的受力模式,将腹板2所承受的剪应力转化为腹杆所承受的拉压应力,有利于提高钢结构件的抗变形能力。
[0037]第二实施例
如图3所示,第二实施例对第一实施例的改进为:通孔21为梯形通孔,梯形通孔21包括第一底边和与第一底边平行的第二底边,第一底边短于第二底边,多个梯形通孔包括第一底边靠近腹板2的第一端的第一梯形通孔和第一底边靠近腹板2的第二端的第二梯形通孔,第一梯形通孔与第二梯形通孔交替设置。
[0038]相邻的第一梯形通孔和第二梯形通孔形成规则的格构式腹杆。由于通孔21的边缘设置有翻边结构,所以腹杆断面呈C型。本实施例中通过在腹板2上设置多个通孔,使得腹板2转变为类似于桁架结构的受力模式,将腹板2所承受的剪应力转化为腹杆所承受的拉压应力,有利于提高钢结构件的抗变形能力。
[0039]第三实施例
如图4,第三实施例对第一实施例的改进为:肢件I为角钢,角钢包括第一基板和第一基板连接的第二基板,第一基板的第一侧边与第二基板的第一侧边连接,第一基板的第二侧边和第二基板的第二侧边分别与一个腹板2连接以形成管状。
[0040]本实施例中,钢结构件由四个肢件I和四个腹板2组成。四个肢件I和四个腹板2组成形成方管状。四个肢件I分别形成方管的四个角,腹板2连接于相邻的两个肢件I肢件。每个腹板2上均设置有通孔。
[0041]优选地,通孔21呈圆形或矩形。
[0042]还可以优选地,通孔为三角形通孔,多个三角形通孔21包括三角形通孔21的底边靠近腹板2的第一端的第一三角形通孔和三角形通孔21的底边靠近腹板2的第二端的第二三角形通孔,第一三角形通孔与第二三角形通孔交替设置。
[0043]还可以优选地,通孔21为梯形通孔,梯形通孔21包括第一底边和与第一底边平行的第二底边,第一底边短于第二底边,多个梯形通孔包括第一底边靠近腹板2的第一端的第一梯形通孔和第一底边靠近腹板2的第二端的第二梯形通孔,第一梯形通孔与第二梯形通孔交替设置。
[0044]第四实施例
第四实施例对第一实施例的改进为:肢件I还包括与底板11连接的加强结构。设置在底板11上的加强结构可以进一步地提闻肢件的刚度,有利于提闻钢结构件的抗变形能力。
[0045]如图5所示,加强结构包括与底板11连接的加劲肋12,加劲肋12的延伸方向与底板11的延伸方向一致。在底板11上设置的加劲肋有效地提高了钢结构件的抗弯、抗剪能力。
[0046]还可以优选地,加强结构为设置在底板11上的由折弯结构形成的加劲槽13,加劲槽13的延伸方向与底板11的延伸方向一致。加劲槽增加了钢结构件的界面面积,从而提高了钢结构件的界面惯性矩,进一步地提高了钢结构件的抗变形能力。
[0047]图6示出了具有V型加劲槽的钢结构件的断面图。图7示出了具有矩形加劲槽的钢结构件的断面图。
[0048]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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