[实用新型]一种扩翼式波纹腹板钢框架梁

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢结构设计领域，尤其涉及一种扩翼式波纹腹板钢框架梁。 

背景技术

由于在高层建筑中，传统的H型钢梁腹板厚度较小时，在荷载作用下容易发生局部失稳，工程中一般通过在梁腹板处设置加强筋从而提高腹板的承载力，然而，这种方法提高了施工成本，并加大了结构的自重，因此提出在高层建筑中使用波纹腹板钢梁代替传统平腹板钢梁。研究表明，使用波纹腹板钢梁可以较大幅度提高钢梁的平面刚度和抗剪抗弯曲能力。由于波纹腹板多采用冷加工，因此与传统H型钢梁相比，波纹腹板钢梁对几何缺陷引起的局部屈曲并不敏感，疲劳寿命也有较大的提高，在相同的承受静荷载情况下，可以节约30％钢，从而降低用钢量及减少造价。由于其优异的性能，近年来，波纹H型钢得到了广泛的应用，但是钢梁受压翼缘在压力作用下有可能发生弯曲变形。 

本实用新型提供了一种扩翼式波纹腹板钢框架梁来减轻或消除上述的缺点和问题。 

实用新型内容

本实用新型的基本目的是：提供一种扩翼式波纹腹板钢框架梁，提高钢梁的平面刚度和抗剪抗弯曲能力，同时提高钢梁翼缘的抗压能力，降低施工成本。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种扩翼式波纹腹板钢框架梁，包括波纹腹板H型钢梁1，端板2和扩翼型平腹板钢梁3；所述波纹腹板H型钢梁1的梁端处焊接所述端板2，所述端板2与所述扩翼型平腹板钢梁3的梁端上、下翼缘通过对接焊缝相连。 

优选地，所述扩翼型平腹板钢梁3的腹板和翼缘厚度应与所述波纹腹板H型钢梁1的相同，从而保证它们之间的对接焊缝不会由于两者厚度不同而产生应力集中现象或者所述端板2发生剪切破坏。 

优选地，所述扩翼型平腹板钢梁3梁端从上翼缘沿着下翼缘扩大。 

优选地，所述扩翼型平腹板钢梁3的扩翼段宜为圆弧扩翼曲线，因为采用圆弧扩翼型节点，其构造相对简单，扩翼处的连接焊缝少，可避免焊接热影响区母材变脆而发生脆性破坏现象；若采用直线扩翼，则有可能造成应力集中现象，增加构件发生脆性破坏的可能性。 

与现在可用的结构相比,本实用新型具有的优点是: 

1、本实用新型可以在不影响正常使用的情况下，降低所述扩翼式波纹腹板钢框架梁腹板的最小厚度，减轻结构自重，节约钢材。 

2、通过扩大平腹板梁端上、下翼缘提高框架节点域的强度和刚度，并且在地震作用下，能有较好的塑性性能，避免平腹板梁与钢柱的对接焊缝出现脆性破坏，有利于保护梁端焊缝。 

附图说明

图1是本实用新型一种扩翼式波纹腹板钢框架梁示意图。 

其中：1—波纹腹板H型钢梁；2—端板；3—扩翼型平腹板钢梁。 

具体实施方式

结合附图和对本实用新型的实施例的以下对附图的详细说明，可更全面地理解本实用新型。 

参见图1，一种扩翼式波纹腹板钢框架梁，包括波纹腹板H型钢梁1，端板2和扩翼型平腹板钢梁3。所述波纹腹板H型钢梁1的截面尺寸根据具体工程所受到荷载作用及抗震设防目标计算出的截面内力来初步确定；所述扩翼型平腹板钢梁3的截面尺寸由所述波纹腹板H型钢梁1的截面尺寸来确定。所述波纹腹板H型钢梁1由于腹板为波折形状，其抗剪抗弯曲能力、极限承载能力都较平腹板钢梁有较大的提高。由于强度的提高，所述波纹腹板H型钢梁1的腹板厚度可比传统钢梁的腹板厚度低2mm-4mm；另外，由于所述扩翼型平腹板钢梁3梁端处尺寸的增大，增强了梁端处的抗弯能力，因此所述扩翼型平腹板钢梁3的腹板厚度和翼缘宽度可根据实际工程要求而定。选取截面尺寸时，应综合考虑截面内力、腹板厚度、扩翼宽度等截面参数和总体造价，实现它们的最优化。 

确定截面尺寸后，应分别进行抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度以及应力验算。满足强度要求后，需验证所述扩翼式波纹腹板钢框架梁的整体稳定性是否满足要求，然后验算所述扩翼式波纹腹板钢框架梁挠度是否在规定范围内。