一种异形钢梁的制作方法

1.本技术涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种异形钢梁。


背景技术：

2.钢梁是指用钢材制造的梁，其截面形状多为工字形，广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆以及机械等。
3.目前，为了节省钢梁的用钢量，通过将钢梁的截面高度，即钢梁的腹板高度设置为可变的。具体地，在钢梁受力较大处将腹板高度设置的较高，在钢梁受力较小处将腹板高度设置的较低，这种结构在满足钢梁受力的同时可以减少腹板加工时原材料的用量。然而，这种结构的钢梁不仅节省用钢量有限，而且腹板与翼缘间的焊缝较长且较多，从而导致钢梁的加工难度较大。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种异形钢梁，解决了现有技术中常规变截面钢梁节省用钢量有限，加工难度大的问题。
5.本实用新型实施例提供了一种异形钢梁，该异形钢梁包括左翼缘板、右翼缘板和腹板；所述左翼缘板和所述右翼缘板平行设置，所述腹板垂直连接于所述左翼缘板和所述右翼缘板之间；所述左翼缘板的宽度从一端至另一端呈线性变宽或变窄，且线性变化段至少为两段；所述左翼缘板的线性变宽段所能承受的力大于线性变窄段所能承受的力；所述右翼缘板和所述左翼缘板的大小和形状均相同。
6.在一种可能的实现方式中，所述左翼缘板的宽度从一端至所述左翼缘板的长度的1/2处呈线性变宽，再从所述左翼缘板的长度的1/2处至所述左翼缘板的另一端呈线性变窄。
7.在一种可能的实现方式中，所述左翼缘板的宽度从一端至所述左翼缘板的长度的1/4处呈线性变窄，再从所述左翼缘板的长度的1/4处至所述左翼缘板的长度的1/2处呈线性变宽，然后从所述左翼缘板的长度的1/2处至所述左翼缘板的长度的3/4处呈线性变窄，最后从所述左翼缘板的长度的3/4处至所述左翼缘板的另一端呈线性变宽。
8.在一种可能的实现方式中，所述左翼缘板最窄处的宽度大于等于100mm。
9.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
10.本实用新型实施例提供了一种异形钢梁，该异形钢梁包括左翼缘板、右翼缘板和腹板。左翼缘板和右翼缘板平行设置，腹板垂直连接于左翼缘板和右翼缘板之间。左翼缘板的宽度从一端至另一端呈线性变宽或变窄，且线性变化段至少为两段。左翼缘板的线性变宽段所能承受的力大于线性变窄段所能承受的力。右翼缘板和左翼缘板的大小和形状均相同。在实际加工过程中，将钢梁受力较大处，例如跨中位置的左翼缘板的宽度设置的较宽，将两端的宽度设置的较窄，从而在满足钢梁受力需求的同时大幅减少了左翼缘板的钢材用
量。另外，本技术实施例的异形钢梁，加工难度较低。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本技术实施例提供的钢梁的结构示意图一；
13.图2为图1的左视图；
14.图3为图1的俯视图；
15.图4位本技术实施例提供的左翼缘板加工时原材料切割示意图一；
16.图5为本技术实施例提供的钢梁的结构示意图二；
17.图6为图5的左视图；
18.图7为图5的俯视图；
19.图8为本技术实施例提供的左翼缘板加工时原材料切割示意图二。
20.图标：1-左翼缘板；11-第一钢板；12-第二钢板；13-第三钢板；14-第四钢板；2-右翼缘板；3-腹板。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
23.如图1～8所示，本实用新型实施例提供了一种异形钢梁，该异形钢梁包括左翼缘板1、右翼缘板2和腹板3。
24.继续参照图2所示，左翼缘板1和右翼缘板2平行设置，腹板3垂直连接于左翼缘板1和右翼缘板2之间。具体地，腹板3起到连接与支撑左翼缘板1和右翼缘板2的作用，如图2所示，左翼缘板1、右翼缘板2和腹板3连接形成工字型钢梁。
25.继续参照图3所示，左翼缘板1的宽度从一端至另一端呈线性变宽或变窄，且线性变化段至少为两段。左翼缘板1的线性变宽段所能承受的力大于线性变窄段所能承受的力。
具体地，根据钢梁的受力特性，将钢梁受力较大处的左翼缘板1的宽度设置的较宽，将受力较小处的左翼缘板1的宽度设置的较窄，不仅满足了钢梁的受力需求，也很大程度的减少了左翼缘板1的钢材用量，进一步降低了钢梁的成本。
26.在实际应用中，右翼缘板2和左翼缘板1大小和形状均相同。具体地，将右翼缘板2和左翼缘板1的大小和形状设置一致，不仅保证了钢梁的强度，也使得左翼缘板1和右翼缘板2在加工时更加简便，左翼缘板1和右翼缘板2可相互替代使用，不需要特地进行区分，从而使得钢梁的拼装更加简单，进而使得钢梁的加工效率更高。
27.本实用新型实施例提供了一种异形钢梁，该异形钢梁包括左翼缘板1、右翼缘板2和腹板3。左翼缘板1和右翼缘板2平行设置，腹板3垂直连接于左翼缘板1和右翼缘板2之间。左翼缘板1的宽度从一端至另一端呈线性变宽或变窄，且线性变化段至少为两段。左翼缘板1的线性变宽段所能承受的力大于线性变窄段所能承受的力。右翼缘板2和左翼缘板1的大小和形状均相同。在实际加工过程中，将钢梁受力较大处，例如跨中位置的左翼缘板1的宽度设置较宽，将两端的宽度设置的较窄，从而在满足钢梁受力需求的同时大幅减少了左翼缘板的钢材用量，进而降低了钢梁的成本。另外，本技术实施例的异形钢梁，加工难度较低。
28.继续参照图3所示，左翼缘板1的宽度从一端至左翼缘板1的长度的1/2处呈线性变宽，再从左翼缘板1的长度的1/2处至左翼缘板1的另一端呈线性变窄。如图1～3所示，分别示出了钢梁的结构示意图一及其左视图和俯视图，该异形钢梁的结构符合简支梁的受力需求。简支梁指的是梁的两端搁置在支座上，支座仅约束梁的垂直位移，梁端可自由转动，为使整个梁不产生水平移动，在一端加设水平约束，该处的支座称为铰支座，另一端不加水平约束的支座称为滚动支座，简支梁就是两端支座仅提供竖向约束，而不提供转角约束的支撑结构。由于简支梁的受力相对较为简单，跨中处受力最大，所以按照其受力特性，将左翼缘板1的宽度从一端至左翼缘板1的长度的1/2处呈线性变宽，再从左翼缘板1的长度的1/2处至左翼缘板1的另一端呈线性变窄，从而使得左翼缘板1在满足受力需求的同时，还能够节约左翼缘板1的钢材用量，进一步地节约了钢梁的成本。
29.在实际应用中，左翼缘板1和右翼缘板2可以通过四边形钢板切割之后再拼接组成，如图4示出了左翼缘板1的加工原材料切割示意图一，从图4可以看出，将四边形钢板切割之后得到第一钢板11和第二钢板12，然后将第一钢板11和第二钢板12拼接即可得到左翼缘板1或右翼缘板2。四边形钢板可以是新购买的材料，也可以将施工现场的边角料重新利用，不仅避免了左翼缘板1或右翼缘板2加工时产生过多的废料，也能够将施工现场的废料重新利用，从而降低了钢梁的成本，进一步地降低了整体施工成本。当然，左翼缘板1或右翼缘板2也可以通过一个完整的钢板切割得到。
30.继续参照图7所示，左翼缘板1的宽度从一端至左翼缘板1的长度的1/4处呈线性变窄，再从左翼缘板1的长度的1/4处至左翼缘板1的长度的1/2处呈线性变宽，然后从左翼缘板1的长度的1/2处至左翼缘板1的长度的3/4处呈线性变窄，最后从左翼缘板1的长度的3/4处至左翼缘板1的另一端呈线性变宽。如图5～7所示，分别示出了钢梁的结构示意图一及其左视图和俯视图，该异形钢梁的结构符合两端刚接梁的受力需求。由于两端刚接梁的跨中处弯矩较大，并存在反弯点，所以按照其受力特性，将左翼缘板1的宽度从一端至左翼缘板1的长度的1/4处呈线性变窄，再从左翼缘板1的长度的1/4处至左翼缘板1的长度的1/2处呈线性变宽，然后从左翼缘板1的长度的1/2处至左翼缘板1的长度的3/4处呈线性变窄，最后
从左翼缘板1的长度的3/4处至左翼缘板1的另一端呈线性变宽，从而使得左翼缘板1在满足受力需求的同时，还能够节约左翼缘板1的钢材用量，进一步地节约了钢梁的成本。
31.在实际应用中，左翼缘板1和右翼缘板2可以通过四边形钢板切割之后拼接组成，如图4示出了左翼缘板1的加工原材料切割示意图二，从图8可以看出，将四边形钢板切割之后得到第三钢板13和第四钢板14，然后将两个第三钢板13和两个第四钢板14拼接即可得到左翼缘板1或右翼缘板2。四边形钢板可以是新购买的材料，也可以将施工现场的边角料重新利用，不仅避免了左翼缘板1或右翼缘板2加工时产生过多的废料，也能够将施工现场的废料重新利用，从而降低了钢梁的成本，进一步地降低了整体施工成本。当然，左翼缘板1或右翼缘板2也可以通过一个完整的钢板切割得到。
32.在实际应用中，左翼缘板1最窄处的宽度大于等于100mm。具体地，当左翼缘板1最窄处的宽度等于100mm时，左翼缘板1能够满足受力需求且便于加工，也能够节省加工时所需要的原材料。当左翼缘板1最窄处的宽度大于100mm时，左翼缘板1的加工会更加简便，但是随着宽度的增加，材料的消耗会随之增加，钢梁的加工成本也会逐渐地增加，因而100mm为左翼缘板1最窄处的宽度的最佳值。
33.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
34.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。