一種類橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法
2023-06-08 12:17:36
專利名稱：一種類橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法
技術領域：
本發明涉及建築鋼結構領域一種橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法。(二) 背景技術鋼梁是鋼結構工程中最重要的承力構件之一，工字型鋼梁是其中得到最廣 泛應用的一種。工字型鋼梁的上下翼緣主要承受彎矩，而腹板主要承受剪力， 由於梁多為受彎構件，特別是大跨度梁，為了提高梁的抗彎慣性矩通常將梁的 高度做得較大。這時，腹板往往不能充分發揮鋼材的作用。因此，將腹板適量 開孔可以在不影響承載能力的同時減小用鋼量，有較好的技術經濟效果。同時 開孔可用作各種管線通過的通道，有利於提高結構內部的空間使用效率。目前國內外生產和使用的開孔工字型鋼梁，多數都採用開有六邊形孔的蜂 窩梁。這種梁的生產工藝比較簡單，但六邊形的角點處容易產生應力集中，不 能使鋼材充分發揮材料性能。因此目前一些生產單位開始生產開有橢圓孔的蜂 窩梁，這種截面形式無突變的角點存在，不會產生應力集中，受力性能更加合 理。但這種截面形式的生產工藝較為複雜，目前多採用在腹板上直接開洞的方 法。這種方法生產效率低，開洞產生的廢料較多，浪費鋼材。(三) 發明內容本發明的目的在於提供一種類橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法，生產效率 高、產生的廢料少，節省鋼材、降低成本。本發明採用的技術方案如下一種類橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法，所述的類橢圓由兩條對稱的橢圓弧 線圍成，包括以下步驟1 )根據欲開類橢圓孔的尺寸確定所述橢圓弧線所在的橢圓即放樣橢圓的長短半軸的長度，公式如下formula see original document page 4其中，a'為類橢圓孔的長半軸長度，b'為類橢圓孔的短半軸長度；a、 b分別為 放樣橢圓的長、短半軸長度；L為欲生產的梁腹板上相鄰類橢圓孔的中心間距； 2 )在工字梁腹板上中心線的兩側各確定一條距離中心線b/2距離的平行線，記 為邊界線；3) 分別在兩條邊界線上標記出放樣橢圓的中心，同 一邊界線上相鄰中心的距 離為L,不同邊界線上相鄰中心的與中心線平行方向的距離為L/2;4) 畫出每個中心對應的半橢圓曲線，中心在不同邊界線上的半橢圓曲線兩兩 相交，將相鄰交點中其連接線與邊界線平行的交點連接，得到分別與兩條邊界 線平行且位於中心線同側的兩組線段組；5) 選取所述邊界線中的任意一條，由中心在其上的半橢圓曲線和與所述的邊 界線平行且同側的線段組組成切割線，沿著切割線切割工字梁腹板得到含有半 橢圓形凹陷的凹孔部分和含有半橢圓形凸出的凸緣部分；6 )沿著中心在另外一條邊界線上的半橢圓曲線和與此邊界線平行且同側的線 段組組成的修剪線修剪凸緣部分，得到含有半橢圓形凹陷的凹孔部分； 7)將步驟5、 6分別得到的凹孔部分按照半橢圓孔相對、線段組相對的方式焊 接，得所述的類橢圓孔蜂窩梁腹板。其中，在選擇工字梁時，應考慮以下因素工字梁的高度(即工字梁翼緣間的距離)應大於類橢圓孔的放樣橢圓的短 半軸長度。本方法可以將多個工字梁切割和修剪得到的凹孔部分連續施坪，提高加工速度。本發明相對於現有技術，有以下優點
本發明的方法大大提高了類橢圓孔蜂窩梁腹板的生產效率，特別是開孔產 生的廢料少，節省了鋼材，降低了生產成本。(四)
圖1為實施例中分割前工字梁上各種標記的示意圖；圖2為實施例中切割後的工字梁示意圖；圖3為實施例中切割後得到的凸緣部分及修剪線示意圖；圖4為實施例中步驟6得到的凹孔部分示意圖；圖5為錯位相焊接後得到的梁腹板的示意圖。(五)
具體實施例方式以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不限於此欲生產一種類橢圓孔蜂窩梁，腹板上類橢圓孔開孔的長半軸a'長度為 400隱,短半軸長度iy為300醒，相鄰類橢圓孔中心間距L為IOOO隱。採用本發明 一種類橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法，按照以下步驟進行1 )根據前述公式(1 )、 (2)確定放樣橢圓的長短半軸a、 b的長度分別為 a=400. 2mm， b=309. 8mm;2 )在工字梁腹板上中心線的兩側各確定一條距離中心線b/2距離的平行線，分 別記為邊界線1、 2;3) 分別在兩條邊界線上標記出放樣橢圓的中心，同一邊界線上相鄰中心的距 離為1000mm，不同邊界線上相鄰中心的與中心線平行方向的距離為500mm;4) 畫出每個中心對應的半橢圓曲線，中心在不同邊界線上的半橢圓曲線兩兩 相交，將相鄰交點中其連接線與邊界線平行的交點連接，得到分別與兩條邊界 線1、 2平行且位於中心線同側的兩組線段組，與邊界線1平行且位於中心線 同側的線段組記作線段組1,與邊界線2平行且同側的線段組記作線段組2， 各種標記見圖1;5) 選取所述邊界線中的任意一條，以邊界線1為例，由中心在其上的半橢圓
曲線和線段組1組成切割線，沿著切割線切割工字梁腹板得到含有半橢圓形凹陷的凹孔部分和含有半橢圓形凸出的凸緣部分，如圖2所示；6) 凸緣部分上留有中心在邊界線2上的半橢圓曲線和線^:組2的標記，沿著 它們組成的修剪線(如圖3所示)修剪凸緣部分，得到含有半橢圓形凹陷的凹 孔部分，如圖4所示；7) 將步驟5、 6分別得到的凹孔部分按照半橢圓形凹陷相對、線段組相對的方 式焊接即錯位焊接，得所述的類橢圓孔蜂窩梁腹板，如圖5所示。
權利要求
1.一種類橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法，所述的類橢圓由兩條對稱的橢圓弧線圍成，其特徵在於所述的方法包括以下步驟1)根據欲開類橢圓孔的尺寸確定所述橢圓弧線所在的橢圓即放樣橢圓的長短半軸的長度，公式如下
全文摘要
本發明涉及建築鋼結構領域類橢圓孔蜂窩梁腹板的製備方法先確定放樣橢圓的尺寸；再在梁腹板上確定兩條邊界線；分別在兩條邊界線上標記出放樣橢圓的中心及對應的半橢圓曲線，半橢圓曲線兩兩相交，取相鄰交點中連接線與邊界線平行的交點連接，得到分別與兩條邊界線平行且位於中心線同側的兩組線段組；中心在一條邊界線上的半橢圓曲線和與所述的邊界線平行且同側的線段組分別組成切割線和修剪線，對工字梁腹板先切割得到凹孔部分和凸緣部分；再沿著修剪線修剪凸緣部分，得到另一凹孔部分；將得到的凹孔部分錯位焊接，得類橢圓孔蜂窩梁腹板。本方法大大提高了類橢圓孔蜂窩梁腹板的生產效率，開孔產生的廢料少，節省鋼材，降低生產成本。
文檔編號E04C3/08GK101105065SQ20071005491
公開日2008年1月16日 申請日期2007年8月8日 優先權日2007年8月8日
發明者杜文風, 高博青 申請人:河南大學