專利名稱：等強(qiáng)工字鋼和槽鋼的制作方法
等強(qiáng)工字鋼和槽鋼屬于土木工程領(lǐng)域。通常的工字鋼、槽鋼其翼緣沿長(zhǎng)度方向?yàn)榈葘挾?，我們知道，承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁跨中彎矩最大，如果將工字鋼、槽鋼翼緣的寬度做成曲線，隨彎矩包絡(luò)圖變化而變化，正截面的受彎承載能力接近等強(qiáng)，這樣的工字鋼和槽鋼可稱為等強(qiáng)工字鋼和槽鋼。目前在土木工程中大量采用的是翼緣等寬度，因而截面不等強(qiáng)，容易產(chǎn)生失穩(wěn)，一旦采用等強(qiáng)工字鋼、槽鋼，可以克服上述缺點(diǎn)，并且可以起到節(jié)約材料的目的。二根受力條件相同的工字鋼梁，如果采用等強(qiáng)工字鋼梁，那么要比采用普通工字鋼梁節(jié)約鋼材20％。
設(shè)工字鋼和槽鋼的截面中，梁高度為h，翼緣寬度為b，翼緣厚度為ty，腹板高度為ho，腹板厚度為tf截面抵抗矩W按下式計(jì)算W=bh3-(b-tf)h036h---(1)]]>簡(jiǎn)支梁的彎矩方程式按下式計(jì)算M=12qlx-12qx2---(2)]]>式中M--簡(jiǎn)支梁任一截面的彎矩q--簡(jiǎn)支梁上承受的均布荷載設(shè)計(jì)值l--簡(jiǎn)支梁的跨度x--離原點(diǎn)的距離梁截面最大正應(yīng)力按下式計(jì)算σ=MW=f---(3)]]>式中σ--梁截面最大正應(yīng)力
F--鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值把公式(1)和公式(2)代入公式(3)得到翼緣寬度曲線方程
這就是等強(qiáng)工字鋼和槽鋼翼緣寬度的曲線方程公式。
簡(jiǎn)支梁跨度l=6000mm，承受的均布荷載設(shè)計(jì)值q=60KN／m，工字鋼截面尺寸為h=300mm，ty=10mm，tf=12mm，ho=280mm，Q235鋼材，f=215N／mm2，求翼緣寬度曲線方程式。
解(1)翼緣寬度曲線方程式已知數(shù)據(jù)代入方程式(4)得b=3qhf(1x-x2)-trh03h3-h03]]>=3×60×300215(6000x-x2)-12×28033003-2803]]>=49.75×10-6(6000x-x2)-52.18(2)列表計(jì)算控制點(diǎn)截面寬度，詳表1工字鋼翼緣控制點(diǎn)寬度表1
經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析等強(qiáng)工字鋼與普通工字鋼的用鋼量腹板 280×12×6000×7850×10-9=158．26kg普通翼緣 2×395．57×10×6000×7850×10-9=376．63kg等強(qiáng)翼緣
+4×7850×84.63×10×500×10-9=229.16+13.29=242.45kg等強(qiáng)與普通工字鋼用鋼量比較表2
在相同條件下等強(qiáng)工字鋼比普通工字鋼節(jié)約130．18kg，僅為一根梁的節(jié)約用鋼量，如果本項(xiàng)技術(shù)在工程中推廣，其經(jīng)濟(jì)效益將十分可觀。
權(quán)利要求
1．本發(fā)明為等強(qiáng)工字鋼和槽鋼，其主要技術(shù)特征為翼緣沿梁長(zhǎng)度為變化的曲線，與簡(jiǎn)支梁的彎矩包括圖一致，實(shí)現(xiàn)梁全長(zhǎng)等強(qiáng)度。
全文摘要
等強(qiáng)工字鋼和槽鋼屬于土木工程領(lǐng)域,目前在土木工程中大量采用的是翼緣等寬度,因而截面不等強(qiáng),容易產(chǎn)生失穩(wěn),一旦采用等強(qiáng)工字鋼、槽鋼,可以克服上述缺點(diǎn),并且可以起到節(jié)約材料的目的。二根受力條件相同的工字鋼梁,如果采用等強(qiáng)工字鋼梁,那么要比采用普通工字鋼梁節(jié)約鋼材20%。
文檔編號(hào)E04C5/01GK1206768SQ9810317
公開(kāi)日1999年2月3日 申請(qǐng)日期1998年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月22日
發(fā)明者陳長(zhǎng)興 申請(qǐng)人:陳長(zhǎng)興