一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁及其制作计算方法与流程

本发明涉及h型蜂窝梁，特别是涉及一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁及其制作计算方法。

背景技术：

1、蜂窝梁是一种很好的钢结构构件，不仅可减少腹板的钢材用量，其蜂窝内还可以铺设管线，减少管线交叉，增加建筑净高，是一种高性能的节能、环保材料。

2、蜂窝梁的传统加工方法主要包括以下几个步骤：

3、1)在h型钢的腹板上按照一定的折线进行切割，这可以通过传统的手工放样、画线、切割下料的方法进行，但这种方式效率较低且尺寸偏差大。为了提高效率和质量，可以采用数控多头自动切割机进行折线切割，这种方法可以省去放样、划线工序，多个割嘴同时进行切割，效率高且切割质量好。

4、2)切割后，可以通过平移或掉头的方式变换位置，然后重新焊接组合。

5、3)再切除两端多余部分。

6、由于制作不够便利，其应用未形成成熟的市场环境，没有在工程中大规模应用。并且上述做法导致蜂窝梁的高度会受限于h型钢的原有高度，使其应用不灵活。

7、因此，本领域亟需一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁及其制作计算方法，用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁及其制作计算方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够通过适当调整连接板的高度，可实现蜂窝空洞在正六边型基础上对称拉高和压扁，突破正六边形的局限，实现h型蜂窝梁主体高度的灵活性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明公开了一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁，包括h型蜂窝梁主体，所述h型蜂窝梁主体包括上弦构件、中间腹板和下弦构件，所述上弦构件和所述下弦构件分别固定于所述中间腹板的上下两端；

4、所述中间腹板包括多个连接板，相邻的两个所述连接板之间能够形成蜂窝空洞，每个所述连接板的上下两端分别固定于所述上弦构件和所述下弦构件上。

5、优选的，所述上弦构件和所述下弦构件均为t型钢。

6、优选的，所述连接板包括跨中连接板和端部连接板，所述跨中连接板的厚度要小于等于所述上弦构件或所述下弦构件的腹板厚度，所述端部连接板的厚度要大于等于所述上弦构件或所述下弦构件的腹板厚度。

7、优选的，所述跨中连接板的厚度要比所述上弦构件或所述下弦构件的腹板厚度少2mm；

8、所述端部连接板的厚度要比所述上弦构件或所述下弦构件的腹板厚度多2mm。

9、优选的，所述上弦构件和所述下弦构件的材质为q355或q390钢材；

10、所述中间腹板的材质为q235钢材。

11、本发明还公开了一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁的制作计算方法，包括以下步骤：

12、s1、根据荷载计算h型蜂窝梁主体所受弯矩m；

13、s2、确定h型蜂窝梁主体的高度h；

14、s3、根据确定的所受弯矩m和高度h，计算上弦构件或下弦构件受力n＝m/h；

15、s4、确定上弦构件或下弦构件截面面积ax和材质，选择匹配的t型钢；

16、s5、根据所选t型钢的形心，确定上机建模时定义的桁架高度hf＝h-2cx；

17、s6、使用软件建桁架模型，定义上弦构件或下弦构件截面面积ax和材料强度fx，腹杆截面面积af和材料强度ff；

18、s7、查询承载力和变形计算结果，调整连接板高度，重复算直至结果满意。

19、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

20、本发明能够通过适当调整连接板的高度，可实现蜂窝空洞在正六边型基础上对称拉高和压扁，突破正六边形的局限。并且通过t型钢和连接板的不同搭配，可形成不同高度、不同中间腹板厚度以及不同钢号组成的h型蜂窝梁主体，改变了原有制作方法受所选h型钢的影响，能组合出十分丰富的产品，适应不同的需求，实现h型蜂窝梁主体高度的灵活性；

21、进一步的，通过将蜂窝梁分解成t型钢和连接板，使这两部分直接在钢厂扎制，从而使得自动化程度高，产品质量稳定；

22、进一步的，将h型蜂窝梁主体简化成桁架，可完成对不同组合h型蜂窝梁主体的准确计算，解决复杂蜂窝梁的计算问题；

23、进一步的，本发明可广泛用于钢结构的钢梁，应用面广、量大。节省的钢材是直接可见的经济效益，具有高使用性、高施工性、高环保性等优点；

24、进一步的，与传统蜂窝梁加工方式相比，省去了折线切割；

25、进一步的，由于连接板尺寸较小，可利用加工厂的边角余料制作，变废为宝，减少碳排放；

26、进一步的，h型蜂窝梁主体中的蜂窝空洞内布置管线，可避免部分管线交叉，增加建筑净高或减小建筑层高，使用性能、施工性能均大幅提高。

技术特征：

1.一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁，包括h型蜂窝梁主体，所述h型蜂窝梁主体包括上弦构件、中间腹板和下弦构件，所述上弦构件和所述下弦构件分别固定于所述中间腹板的上下两端；

2.根据权利要求1所述的可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁，其特征在于：所述上弦构件和所述下弦构件均为t型钢。

3.根据权利要求1所述的可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁，其特征在于：所述连接板包括跨中连接板和端部连接板，所述跨中连接板的厚度要小于等于所述上弦构件或所述下弦构件的腹板厚度，所述端部连接板的厚度要大于等于所述上弦构件或所述下弦构件的腹板厚度。

4.根据权利要求3所述的可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁，其特征在于：所述跨中连接板的厚度要比所述上弦构件或所述下弦构件的腹板厚度少2mm；

5.根据权利要求1所述的可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁，其特征在于：所述上弦构件和所述下弦构件的材质为q355或q390钢材；

6.一种权利要求1-5中任意一项所述的可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁的制作计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁及其制作计算方法，涉及H型蜂窝梁技术领域，其中可灵活组合的高性能桁架式蜂窝梁包括H型蜂窝梁主体，所述H型蜂窝梁主体包括上弦构件、中间腹板和下弦构件，所述上弦构件和所述下弦构件分别固定于所述中间腹板的上下两端；所述中间腹板包括多个连接板，相邻的两个所述连接板之间能够形成蜂窝空洞，每个所述连接板的上下两端分别固定于所述上弦构件和所述下弦构件上。本发明能够通过适当调整连接板的高度，可实现蜂窝空洞在正六边型基础上对称拉高和压扁，突破正六边形的局限，实现H型蜂窝梁主体高度的灵活性。

技术研发人员：隋庆海,王艳军,曾祥新
受保护的技术使用者：中国建筑东北设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/11