H型鋼的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種H型鋼，其包括：腹板、上翼緣和下翼緣；所述腹板位于所述上翼緣和所述下翼緣之間；所述上翼緣和所述下翼緣的表面均包括內側面和與所述內側面相對的外側面，所述上翼緣和所述下翼緣的內側面均與所述腹板連接；所述上翼緣和/或所述下翼緣的外側面上設置有凸起；所述腹板的外側面上設置有凹槽，所述腹板的外側面與所述腹板的長度方向平行。本發明通過上述技術方案提高了H型鋼與混凝土之間的結合力。
【專利說明】H型鋼
【技術領域】
[0001]本發明涉及混凝土結構【技術領域】，具體涉及一種H型鋼。
【背景技術】
[0002]隨著國內基礎建設的蓬勃發展，眾多地鐵、高速公路、高速鐵路等基礎建筑開工量不斷增加，對承重件的需求量很大。
[0003]目前，起承重結果的承重件主要采用混凝土和鋼筋制造。該類結構由于制造過程中采用了鋼筋使得制造周期較長，且構件自身體積和自身重量均較大，運輸成本較高。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明實施例提供了一種H型鋼，其包括:腹板、上翼緣和下翼緣；所述腹板位于所述上翼緣和所述下翼緣之間；所述上翼緣和所述下翼緣的表面均包括內側面和與所述內側面相對的外側面，所述上翼緣和所述下翼緣的內側面均與所述腹板連接；所述上翼緣和/或所述下翼緣的外側面上設置有凸起；所述腹板的外側面上設置有凹槽，所述腹板的外側面為所述腹板的沿所述上翼緣的長度方向延伸的表面。
[0005]在如上所述的H型鋼中，優選，所述凸起的數量為多個，多個所述凸起以陣列排列的方式設置。
[0006]在如上所述的H型鋼中，優選，所述凸起的側面與所述上翼緣的外側面或所述下翼緣的外側面的連接處為平滑曲線過渡。
[0007]在如上所述的H型鋼中，優選，所述凹槽的數量為多個，多個所述凹槽以陣列排列的方式設置。
[0008]在如上所述的H型鋼中，優選，所述凹槽的側面與所述腹板的外側面的連接處為平滑曲線過渡。
[0009]在如上所述的H型鋼中，優選，所述腹板、所述上翼緣、所述下翼緣、所述凸起和所述凹槽通過熱軋一體形成。
[0010]在如上所述的H型鋼中，優選，所述上翼緣和所述下翼緣的橫截面呈矩形；所述上翼緣和所述下翼緣的厚度與所述腹板的厚度比值均為1:1?1.5:1 ;所述上翼緣和所述下翼緣的長度與所述腹板的長度比值均為1:1?1: 1.5。
[0011 ] 在如上所述的H型鋼中，優選，所述上翼緣和所述下翼緣相互平行，且均與所述腹板垂直。
[0012]在如上所述的H型鋼中，優選，所述上翼緣和所述下翼緣分別與所述腹板連接形成的連接處呈平滑過渡。
[0013]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0014]1、本發明實施例提供的H型鋼的各項尺寸參數極其穩定，可用于鋼-混構件的制造，可縮短鋼混構件制造企業制造鋼-混構件時的生產周期，生產成本大幅降低。
[0015]2、采用本發明實施例提供的H型鋼制造的鋼-混構件重量輕，可降低運輸成本，減少二氧化碳的排放量。
[0016]3、采用本發明實施例提供的H型鋼制造的鋼-混構件的強度高，可去除或減少板梁的使用量。
[0017]4、本發明實施例提供的H型鋼采用熱軋一體成型，可實現批量生產和供貨，生產效率及金屬利用率明顯提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例提供的一種H型鋼的二維不意圖；
[0019]圖2為本發明實施例提供的一種H型鋼的截面圖；
[0020]圖3為圖2中A處的局部放大示意圖；
[0021]圖4為圖2中B處的局部放大示意圖；
[0022]其中，圖中符號說明如下:
[0023]1-腹板、2-上翼緣、3-下翼緣、21-上翼緣的內側面、22-上翼緣的外側面、
[0024]23-上翼緣的上側面、24-上翼緣的右側面、31-下翼緣的內側面、
[0025]32-下翼緣的外側面、33-下翼緣的上側面、34下翼緣的右側面、
[0026]11、12-腹板的外側面、4-凸起、41-凸起的上頂面、42-凸起的側面、
[0027]5-凹槽、51-凹槽的底面、52-凹槽的側面、7_H型鋼。
【具體實施方式】
[0028]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0029]參見圖1-4，本發明實施例提供了一種H型鋼，其包括:腹板1、上翼緣2 (或第一翼板)和下翼緣3 (或第二翼板)，腹板I的兩端分別與上翼緣2和下翼緣3連接，為了提到H型鋼的受力強度，上翼緣2和下翼緣3平行設置，腹板I以分別垂直于上翼緣2和下翼緣3的中部的方式設置。腹板I的斷面(或橫截面)優選呈矩形。由于該H型鋼用于與混凝土結合形成混凝土結構，因此該H型鋼可稱為混凝土結構用H型鋼。
[0030]上翼緣2的表面中與腹板I連接的面稱之為內側面21，上翼緣2的表面中與內側面21相對的面稱之為外側面22 ;下翼緣3的表面中與腹板I連接的面稱之為內側面31，下翼緣3的表面中與內側面22相對的面稱之為外側面32。為了提高與混凝土之間的結合力，在H型鋼的上翼緣2和/或下翼緣3的外側面上設置有凸起4，在腹板I的外側面上設置有凹槽5，腹板I的外側面與腹板I的長度方向L平行，即沿腹板的長度方向延伸的外側面上設置有凹槽。優選，上翼緣2和下翼緣3的外側面上均設置有凸起4 ;在腹板I的兩個外側面11、12上均設置有凹槽5。
[0031]由于H型鋼表面設置有凸起和凹槽，在應用于鋼-混結構件(或混凝土結構)中，可以提高與混凝土之間的結合力，并可降低由于溫度變化和受力不均而在鋼-混凝土之間產生縫隙的危害，減少在受力狀態下鋼-混凝土之間的相對位移，提高構件整體的安全性能。還可廣泛應用于地鐵、棧橋、立體停車庫、陡坡車道、房通道等設施建設用于替代原有鋼筋混凝土梁和柱，可有效減少施工時間，提高工作效率和安全性能。
[0032]為了進一步提高與混凝土之間的結合力，凸起4的數量為多個，多個凸起4以陣列排列的方式設置，優選，多個凸起形成的陣列排列中的每行的行方向與上翼緣或下翼緣的長度方向一致，多個凸起形成的陣列排列中的每列的列方向與上翼緣或下翼緣的寬度方向一致。沿上翼緣或下翼緣的寬度方向B的每一列中的多個凸起以等間隔設置，沿上翼緣或下翼緣的長度方向L的每一行中的多個凸起以等間隔設置，間隔距離均為10?60mm，優選20?50_，例如20mm、30mm、40mm、45mm、50mm。如圖1所不，在寬度方向B上設置有4個凸起，在長度方向上設置有8個凸起，在外側面上形成有4X8的陣列。
[0033]為了更進一步提高與混凝土之間的結合力，凹槽5的數量為多個，多個凹槽5以陣列排列的方式設置，優選，多個凹槽形成的陣列排列中的每行的行方向與上翼緣或下翼緣的長度方向一致，多個凹槽形成的陣列排列中的每列的列方向與腹板的高度方向一致。沿腹板I的高度方向H的每一列中的多個凹槽5以等間隔設置，沿腹板的長度方向(即上翼緣或下翼緣的長度方向L)的每一行中的多個凹槽5以等間隔設置，間隔距離均為10?60mm，優選20?50mm，例如20mm、30mm、40mm、45mm、50mm。如圖1所示，在高度方向H上每一列中設置有3個凹槽5，在長度方向L上每一行中設置有8個凹槽5，在外側面上形成有3X8的陣列。
[0034]凸起4的側面與上翼緣2或下翼緣3的外側面連接形成的連接處呈平滑曲線過渡，具體地，參見圖3，凸起4包括上頂面41和側面42，上翼緣外側面上的凸起的側面42與上翼緣的外側面22或下翼緣外側面上的凸起的側面與下翼緣的外側面32的連接處為平滑曲線過渡，例如圓弧過渡。凸起的上頂面和側面之間的連接處為平滑曲線過渡，例如圓弧過渡。優選，凸起的高度為I?5mm，長度為20?70mm，寬度為10?50mm，進一步優選，凸起的高度為I?3mm，長度為30?60mm，寬度為20?40mm。凸起的厚度與設置有凸起的相應的上翼緣或下翼緣的厚度之間的比值為1:11?1:3，優選為1:10?1:4，例如1:10、1:7、1:4。在上翼緣的外表面上設置有凸起，多個凸起中任一凸起與上翼緣的上側面23和下側面24 (即與上側面相對的側面)之間的距離均大于等于5mm，與上翼緣的右側面24和左側面(即與右側面相對的側面)之間的距離均大于等于10mm。優選，多個凸起中與上側面23之間距離最短的凸起與上側面23之間的距離范圍為5?50mm，多個凸起中與下側面之間距離最短的凸起與下側面之間的距離范圍為5?50mm，多個凸起中與右側面24之間距離最短的凸起與右側面24之間的距離范圍為10?50mm，多個凸起中與左側面之間距離最短的凸起與左側面之間的距離范圍為10?50mm。在下翼緣的外表面上設置有凸起，凸起與下翼緣的上側面33、下翼緣的右側面34、下翼緣的下側面、下翼緣的左側面之間的距離和前述上翼緣外表面上的凸起與上翼緣的上側面23、上翼緣的右側面24、上翼緣的下側面、上翼緣的左側面之間的距離對應一樣。
[0035]凹槽5的側面與腹板的外側面連接形成的連接處呈平滑曲線過渡，具體地，參見圖4，凹槽5包括底面51 (或稱為槽底)和側面52 (或稱為槽壁)，腹板外側面上的凹槽的側面52與腹板的外側面11、12的連接處均為平滑曲線過渡，例如圓弧過渡。凹槽的底面與側面之間的連接處為平滑曲線過渡，例如圓弧過渡。優選，凹槽的深度為I?5_，長度為20?70mm，寬度為10?50mm，進一步優選，凹槽的深度為I?3mm，長度為30?60mm，寬度為20?40mm。凹槽的厚度與腹板的厚度之間的比值為1:12?1:2，優選為1:11?1:3，例如1:11、1:7、1:3。多個凹槽中任一凹槽與上翼緣/下翼緣的內側面之間的距離大于等于10mm，多個凹槽中任一凹槽與呈平滑曲線過渡的連接處之間的距離大于等于5mm。優選，多個凹槽中與內側面之間距離最短的凹槽與內側面之間的距離范圍為10?50mm，多個凹槽中與呈平滑曲線過渡的連接處之間距離最短的凹槽與該連接處之間的距離范圍為5?45mm0
[0036]凸起4的橫截面可以呈矩形。例如:矩形凸起的高度為1mm、寬度為20mm、長度為30mm ;矩形凸起的高度為3mm、寬度為40mm、長度為60mm。凸起4的橫截面還可以呈菱形。例如:菱形凸起的高度為1mm、邊長為20mm。菱形凸起的高度為3mm、邊長為60mm。在其他的實施例中，凸起的橫截面也可以呈正方形，本實施例不對此進行限定。凹槽的尺寸優選與凸起的尺寸一致，凹槽的橫截面優選與凸起的橫截面一致。
[0037]腹板1、上翼緣2、下翼緣3和凸起4通過熱軋一體形成，即腹板1、上翼緣2、下翼緣3和凸起4為一體熱軋結構。
[0038]上翼緣2和下翼緣3的形狀和尺寸優選均相同以提高型鋼的強度，使型鋼更加穩固。
[0039]上翼緣2和下翼緣3的橫截面優選呈矩形；上翼緣2和下翼緣3的厚度與腹板I的厚度比值均為1:1?1.7:1，優選為(1:1)?(1.5:1)，也就是說上翼緣2 (下翼緣3)的厚度為腹板I厚度的I?1.5倍，例如1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1 ;上翼緣2和下翼緣3的長度與腹板I的長度比值均為1:1?1:1.7，優選為1:1?1:1.5，例如1:1、1:1.1、1: 1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5，如此使得本實施例的上翼緣或下翼緣與腹板的厚度比以及長度比是根據構件的應用環境、承載能力等因素而特定選擇的，克服了翼板易磨損造成的型鋼使用壽命短的缺陷。需要說明的是此段描述中上翼緣/下翼緣的長度指的是上翼緣/下翼緣在寬度方向B的長度，腹板的長度指的是腹板在高度方向H的長度。
[0040]上翼緣2和下翼緣3分別與腹板I的連接處優選為平滑過渡，例如弧形過渡，如此使H型鋼受力更均勻，整體彎曲應力和局部應力數值更趨于平衡，安全系數提高。
[0041]綜上所述，本發明實施例的有益效果如下:
[0042]1、本發明實施例提供的H型鋼的各項尺寸參數極其穩定，可用于鋼-混構件的制造，可縮短鋼混構件制造企業制造鋼-混構件時的生產周期，生產成本大幅降低。
[0043]2、采用本發明實施例提供的H型鋼制造的鋼-混構件重量輕，可降低運輸成本，減少二氧化碳的排放量。
[0044]3、采用本發明實施例提供的H型鋼制造的鋼-混構件的強度高，可去除或減少板梁的使用量。
[0045]4、本發明實施例提供的H型鋼采用熱軋一體成型，可實現批量生產和供貨，生產效率及金屬利用率明顯提高。
[0046]由技術常識可知，本發明可以通過其它的不脫離其精神實質或必要特征的實施方案來實現。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發明范圍內或在等同于本發明的范圍內的改變均被本發明包含。
【權利要求】
1.一種!I型鋼，其特征在于，所述！！型鋼包括:腹板、上翼緣和下翼緣；所述腹板位于所述上翼緣和所述下翼緣之間； 所述上翼緣和所述下翼緣的表面均包括內側面和與所述內側面相對的外側面，所述上翼緣和所述下翼緣的內側面均與所述腹板連接；所述上翼緣和/或所述下翼緣的外側面上設置有凸起； 所述腹板的外側面上設置有凹槽，所述腹板的外側面為所述腹板的沿所述上翼緣的長度方向延伸的表面。
2.根據權利要求1所述的型鋼，其特征在于，所述凸起的數量為多個，多個所述凸起以陣列排列的方式設置。
3.根據權利要求2所述的型鋼，其特征在于，所述凸起的側面與設置有所述凸起的上翼緣的外側面或設置有所述凸起的下翼緣的外側面的連接處為平滑曲線過渡。
4.根據權利要求1所述的型鋼，其特征在于，所述凹槽的數量為多個，多個所述凹槽以陣列排列的方式設置。
5.根據權利要求4所述的!I型鋼，其特征在于，所述凹槽的側面與所述腹板的外側面的連接處為平滑曲線過渡。
6.根據權利要求1所述的型鋼，其特征在于，所述腹板、所述上翼緣、所述下翼緣、所述凸起和所述凹槽通過熱乳一體形成。
7.根據權利要求1所述的!I型鋼，其特征在于，所述上翼緣和所述下翼緣的橫截面呈矩形； 所述上翼緣和所述下翼緣的厚度與所述腹板的厚度比值均為1:1?1.5:1 ； 所述上翼緣和所述下翼緣的長度與所述腹板的長度比值均為1:1?1:1.5。
8.根據權利要求1所述的型，其特征在于，所述上翼緣和所述下翼緣相互平行，且均與所述腹板垂直。
9.根據權利要求1所述的!I型鋼，其特征在于，所述上翼緣和所述下翼緣分別與所述腹板連接形成的連接處呈平滑過渡。
【文檔編號】E04C3/06GK104499642SQ201510023900
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月16日 優先權日:2015年1月16日
【發明者】付常偉, 楊芹, 宋志國 申請人:山東鋼鐵股份有限公司