一种钢构用H型钢的制作方法

一种钢构用h型钢
技术领域
1.本发明涉及钢构领域，尤其是涉及一种钢构用h型钢。


背景技术：

2.钢构建筑需要使用大量的h型钢，现有的h型钢由上下两块翼板和一块腹板焊接而成，焊接质量是影响h型钢整体承载强度的主要因素。如申请号为201611045607.7的专利所记载的，翼板和腹板之间需要实施复杂的焊接工艺才能降低焊接缺陷，保证h型钢的承载强度。
3.从生产工艺上来说，现有的h型钢只需切割下料和焊接便可完成制造，看似简单，但是在能源和钢材的消耗上并不理想。其原因是现有h型钢的成型形状不是强度最佳的成型形状，需要使用较厚的钢板和复杂的焊接工艺才能满足h型钢所需的承载强度。因此，现有h型钢的生产工艺在经济上和结构上并不是最佳的。


技术实现要素：

4.为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种钢构用h型钢，其目的在于：改变h型钢的结构和成型方式，在不降低承载强度的前提下，降低钢材和能源的消耗，并避免焊接对h型钢承载强度的影响。
5.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种钢构用h型钢，所述h型钢的截面形状为内部中空的h型；所述h型钢的制造方法包括以下步骤：s1：将钢带辊压成圆管；s2：将圆管辊压成所述的h型钢。
6.进一步地改进技术方案，所述h型钢，在其翼部与腹部的连接处设有圆角。
7.进一步地改进技术方案，在h型钢的中空部填充有复合增强材料。
8.由于采用上述技术方案，相比现有的h型钢，本发明具有如下有益效果：由于本h型钢的内部中空，因此在同样的长度和重量下，内部中空h型钢具有更大的截面面积，这样能够大幅增强本h型钢的强度和刚性。此外，本h型钢具有更合理的结构形状，该结构形状符合h型钢的实际受力状态，因此本h型钢在节省钢材和避免结构缺陷上具有显著的优势，并有助于实现钢构建筑的轻量化。
9.本h型钢的制造方法不需要复杂的焊接工艺，而且能够实现自动化生产。虽然前期设备投入较大，但是由于不需要人工焊接、生产效率很高，从长期来看，其综合生产成本低于现有h型钢的生产成本。此外，本h型钢的表面为闭合状态，没有毛边和焊缝，具有良好的外观质量。
附图说明
10.图1为本h型钢的结构示意图。
11.图2为本h型钢的中空部在填充复合增强材料后的结构示意图。
12.图3-图8为将圆管辊压成h型钢的过程示意图。
13.图中：1、h型钢；2、复合增强材料；3、圆管；4、压辊。
具体实施方式
14.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.一种钢构用h型钢，如图1所示，所述h型钢1的截面形状为内部中空的h型，在其翼部与腹部的连接处设有圆角。由于本h型钢1的内部中空，因此在同样的长度和重量下，内部中空h型钢具有更大的截面面积。这样，在结构力学上能够大幅增强本h型钢的强度和刚性。而且，相比现有的h型钢，本h型钢具有更合理的结构形状，该结构形状符合h型钢的实际受力状态，没有多余和不必要的结构，因此本h型钢在节省钢材和避免结构缺陷上具有显著的优势，并有助于实现钢构建筑的轻量化。
16.此外，为了进一步地增强本h型钢的强度和刚性，如图2所示，可以在h型钢的中空部填充有复合增强材料2。复合增强材料2由树脂和增强填充物组成，增强填充物可以为玻璃纤维或碳纤维等增强材料。
17.由于本h型钢1内部中空，因此在节点连接时，可将工字形的节点连板直接插在本h型钢1一端的中空部内，然后通过螺栓或铆钉将节点连板与本h型钢1连接在一起。显然，这样的节点连接方式在结构上具有更好的强度和可靠性。
18.制造方法决定着制造成本，本h型钢的制造方法可通过多轮辊压的方式获得。具体的，本h型钢的制造方法包括以下步骤：s1：首先根据h型钢的截面周长确定钢带的宽度，然后通过圆管辊压机将钢带辊压成圆筒形，并对筒面的对缝进行高频焊接，制成圆管3，如图3所示。圆管辊压机为现有设备，圆管3的成型工艺也是现有的。
19.s2：如图4-图8所示，通过多辊辊压机将圆管3逐步辊压成内部中空的h型钢。由图4-图8可知，在h型钢的成型过程中，多辊辊压机的压辊4形状顺序变化，逐渐将圆管3辊压成理想设计所需的形状。
20.相比现有h型钢的制造方法，本制造方法不需要复杂的焊接工艺，而且能够实现自动化生产。虽然前期设备投入较大，但是由于不需要人工焊接、生产效率很高，从长期来看，综合生产成本是低于现有生产成本的。而且，得到的h型钢没有毛边和焊缝，具有良好的外观质量。
21.未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种钢构用h型钢，其特征是：所述h型钢的截面形状为内部中空的h型；所述h型钢的制造方法包括以下步骤：s1：将钢带辊压成圆管；s2：将圆管辊压成所述的h型钢。2.如权利要求1所述的一种钢构用h型钢，其特征是：所述h型钢，在其翼部与腹部的连接处设有圆角。3.如权利要求1所述的一种钢构用h型钢，其特征是：在h型钢的中空部填充有复合增强材料。

技术总结
一种钢构用H型钢，其内部为中空的H型。由于本H型钢的内部中空，因此在同样的长度和重量下，内部中空H型钢具有更大的截面面积，这样能够大幅增强本H型钢的强度和刚性。此外，本H型钢具有更合理的结构形状，该结构形状符合H型钢的实际受力状态，因此本H型钢在节省钢材和避免结构缺陷上具有显著的优势，并有助于实现钢构建筑的轻量化。一种H型钢的制造方法，通过压辊将带钢辊压成空心H型钢。本H型钢的制造方法不需要复杂的焊接工艺，而且能够实现自动化生产。从长期来看，本H型钢的综合生产成本低于现有H型钢的生产成本。而且，本H型钢的表面为闭合状态，没有毛边和焊缝，具有良好的外观质量。质量。质量。


技术研发人员：崔峰巅 康卫良
受保护的技术使用者：洛阳汇成钢结构有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/5/10