专利名称：设置连杆的开口薄壁型钢的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑、桥梁、各种设备支架中常用的钢构件，具体涉及一种冷弯开口薄壁型钢。
背景技术：
我国钢产量已超过美日之和，连续9年居世界第一，钢材在我国的应用范围日益扩大，数量与日俱增。考虑提高材料的技术经济指标，是当今市场日益发展、竞争更趋激烈的必然需要。因此，冷弯薄壁型钢在建筑、桥梁、各种设备支架中的应用日益广泛，这样一可节省用材，二可减轻自重、便于运输和安装，从而降低综合造价。冷弯开口薄壁型钢中，冷弯薄壁卷边槽钢在实际工程中的应用最为广泛。
但由理论分析和试验研究可知，冷弯薄壁卷边槽钢的壁厚薄到一定程度后，在压力、弯矩或两者共同作用下，将会出现局部屈曲或畸变屈曲，其屈曲的临界荷载可能远小于整体构件的临界荷载，使材料的性能不能被充分利用。工程设计中，常常通过限制开口薄壁型钢构件的壁厚来避免局部屈曲和畸变屈曲的发生，使不能进一步节省钢材。
实用新型内容为了解决现有技术中，冷弯薄壁卷边槽钢出现畸变屈曲，其屈曲的临界荷载可能远小于整体构件的临界荷载，使材料的性能不能被充分利用存在的问题本实用新型提供一种经过构造处理的设置连杆的开口薄壁型钢一冷弯薄壁卷边槽钢，使其比同型号的原始型钢具有更大的畸变屈曲临界荷载，从而提高该型钢的承载能力，使材料的性能被充分利用以达到更经济、适用的目的。
本实用新型采取的技术方案是设置连杆的开口薄壁型钢，包括腹板、翼缘、卷边，在开口之间设置连杆，连杆两端分别与上下卷边或上下翼缘相连接。
连杆之间的最大间距不超过开口薄壁型钢的畸变屈曲半波长的一半(可以等于半波长的一半)。
开口薄壁型钢的畸变屈曲半波长ld应按畸变屈曲理论计算求得，对卷边槽钢也可按下列公式计算ld=3.2t(bt)0.82(dt)0.7[1+18(hb-1)]]]>式中，t为型钢的壁厚，b为翼缘的宽度，d为卷边的高度，h为腹板的高度。
连杆可以采用金属或非金属材料制成，其尺寸按受压支撑的容许长细比([λ]＝200])确定。
连杆与上、下翼缘的连接方式可采用包括焊接、锚接、卡接、粘结或其他简单可靠的连接方法。
连杆的间距可以均布，或根据具体情况布置。
数值计算分析表明，采用了上述技术方案后，相同型号开口薄壁型钢的压弯畸变屈曲荷载一般可提高20～30％或以上；提高了型钢的承载能力，使材料的性能被充分利用。
图1设置连杆的卷边槽钢示意图图2A-A剖面图附图标记腹板1、翼缘2、卷边3、连杆4、锚钉5。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细描述本实用新型。
如图1所示，一种设置连杆的开口薄壁型钢，包括腹板1、上下翼缘2、和卷边3，在开口处上下卷边之间设置连杆4，连杆4两端分别用锚钉5与上下卷边相连接。
连杆之间的最大间距不超过开口薄壁型钢的畸变屈曲半波长的一半(可以等于半波长的一半)；开口薄壁卷边槽钢的畸变屈曲半波长ld可按下列公式计算ld=3.2t(bt)0.82(dt)0.7[1+18(hb-1)]---(1)]]>式中，t为槽钢的壁厚，b为翼缘2的宽度，d为卷边3的高度，h为腹板1的高度。
连杆4可以采用金属或非金属材料制成，其尺寸按受压支撑的容许长细比([λ]＝200])确定。
连杆与上下卷边或上下翼缘的连接方式可采用包括焊接、锚接、卡接、粘结或其他简单可靠的连接方法。
如图2所示，一种开口薄壁型钢一卷边槽钢，取腹板1高度h＝120mm、翼缘2宽度b＝90mm、卷边3高度d＝15mm和壁厚t＝1.5mm。
按公式(1)计算得该型钢发生畸变屈曲的半波长ld＝720mm。连杆采用钢板条，长80mm，按受压支撑的容许长细比要求，即λ≤200，计算得需要板条厚1.39mm，取1.4mm，板条宽度采用2mm。
分别取连杆4的间距为S＝720mm、360mm(＝ld/2)、180mm和72mm。有限元分析结果表明，该卷边槽钢设置上述连杆后，除S＝ld＝720mm外，承载能力提高了30～52％，见下表。
表1加连杆前、后卷边槽钢在偏心压力作用下的承载能力比较*
*承载能力单位为kN或kN·m。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，如连杆4还可以与上下翼缘相连接，连杆间最大间距的计算方式与上述实施例相同。
本实用新型可用其他的不违背本实用新型的精神和主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本实用新型的上述实施方案都只能认为是对本实用新型的说明而不能限制本实用新型，权利要求书指出了本实用新型的范围，而上述的说明并未指出本实用新型的范围，因此，在与本实用新型的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
权利要求1.一种设置连杆的开口薄壁型钢，包括腹板(1)、翼缘(2)、卷边(3)，其特征在于，在开口之间设置连杆(4)，连杆(4)两端分别与上下卷边或上下翼缘相连接。
2.如权利要求1所述一种设置连杆的开口薄壁型钢，其特征在于，连杆之间的最大间距不超过开口薄壁型钢的畸变屈曲半波长的一半；开口薄壁卷边槽钢的畸变屈曲半波长ld可按下列公式计算ld=3.2t(bt)0.82(dt)0.7[1+18(hb-1)]]]>其中，t为型钢的壁厚，b为翼缘(2)的宽度，d为卷边(3)的高度，h为腹板(1)的高度。
3.如权利要求1或2所述一种设置连杆的开口薄壁型钢，其特征在于，连杆(4)可以采用金属或非金属材料制成，其尺寸按受压支撑的容许长细比([λ]＝200])确定。
4.如权利要求1或2所述的一种设置连杆的开口薄壁型钢，其特征在于，连杆(4)与上下卷边或上下翼缘的连接方式包括焊接、锚接、卡接、粘结。
专利摘要本实用新型提供一种经过构造处理的设置连杆的开口薄壁型钢—冷弯薄壁卷边槽钢，使其比同型号的原始型钢具有更大的畸变屈曲临界荷载，从而提高该型钢的承载能力，使材料的性能被充分利用以达到更经济、适用的目的。本实用新型采取的技术方案是设置连杆的开口薄壁型钢，包括腹板、翼缘、卷边，在开口之间设置连杆，连杆两端分别与上下卷边或上下翼缘相连接。连杆之间的最大间距不超过开口薄壁型钢的畸变屈曲半波长的一半。数值计算分析表明，采用了上述技术方案后，提高了型钢的承载能力，使材料的性能被充分利用。
文档编号E04B1/38GK2800042SQ20052010179
公开日2006年7月26日 申请日期2005年4月22日 优先权日2005年4月22日
发明者姚谏, 钱国桢, 顾建飞 申请人:浙江大学