一种辊筒轧制变体肋制造技术

本专利涉及桥梁用变体肋，尤其涉及一种辊筒轧制变体肋，包括变体肋主体(1)，变体肋主体(1)包括弧形底(12)，以及对称设置在弧形底(12)两侧的肋壁(11)，变体肋主体(1)的外侧还设置有由肋壁(11)弯折而成的折板(13)，肋壁(11)与折板(13)之间为转弯部(14)，转弯部(14)的厚度大于肋壁(11)的厚度。本专利通过在肋壁端部弯折形成折板，且在肋壁与折板的弯折部进行增厚，提高了弯折部的结构强度与承载力，具有抗弯和承载性高等优点。有抗弯和承载性高等优点。有抗弯和承载性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种辊筒轧制变体肋


[0001]本专利涉及桥梁用变体肋，尤其涉及一种辊筒轧制变体肋。

技术介绍

[0002]传统的变体肋其肋壁部多是直板，其端部直接与顶板焊接，这样的结构虽然施工简单，但是焊缝位置即是受力点位，位于支点的焊缝在承受肋壁转动时，支点附近的焊缝将承受接近无穷大的致损力臂，当桥面结构经过长期使用后发现，肋壁与桥面顶板焊接部位往往存在比较明显的应力集中等诸多问题，从而导致焊接部位的顶板处容易产生焊接裂缝，当上述裂缝随着时间变化会越来越大，越来越严重，长此以往使得整个桥面结构存在诸多风险。

技术实现思路

[0003]本专利针对现有技术中传统的变体肋肋壁部多是直板，其端部直接与顶板焊接，焊缝位置即是受力点位，位于支点的焊缝在承受肋壁转动时，支点附近的焊缝将承受接近无穷大的致损力臂，容易产生焊接裂缝等问题，提供了一种通过在肋壁端部弯折形成折板，且在肋壁与折板的弯折部进行增厚，具有抗弯和承载性高的一种辊筒轧制变体肋。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利通过下述技术方案得以解决：
[0005]一种辊筒轧制变体肋，包括变体肋主体，变体肋主体包括弧形底，以及对称设置在弧形底两侧的肋壁，变体肋主体的外侧还设置有由肋壁弯折而成的折板，肋壁与折板之间为转弯部，转弯部的厚度大于肋壁的厚度。
[0006]肋壁与折板之间通过转弯部连接，转弯部的厚度大于肋壁的厚度即转弯部进行了增厚，转弯部为一弧形段，从其与肋壁的切点/切线开始，至其与折板的切点/切线止，转弯部的厚度最小部位，其厚度仍然大于肋壁的厚度。本专利中的变体肋是采用平钢板，经过专门设计的多组辊筒轧制装置后，逐渐将平钢板通过冷轧或少量或低温的辅肋加热的方式轧制而成，尤其是转弯部通过挤压增厚，使得转弯部的厚度大于肋壁厚度，因此转弯部能够与桥面顶板接触并紧贴，不易脱空；其次，通过冷轧方式使得转弯部经过挤压，提高了转弯部的致密度及厚度，使转弯部结构强度得到加强。
[0007]与利用钢坯的锻造或热轧需达600
‑
800度的钢材区间软化温度的工艺不同，本专利通过辊筒冷轧制成的变体肋，变体肋的转弯部在通过挤压后形成增厚区，其更致密，结构更稳定。通过辊筒冷轧生产的变体肋不但结构更致密稳定，而且具有可工业化，批量生产成本低，性能稳定等优势；而锻造或热轧不同，锻造及热轧钢件各个部位都是基本均质的，没有特别增强的部位，且锻造及热轧在成型过程中需要耗费大量的热能，同时需要在高温、高热的工况下进行生产，生产成本高环境差，难以进行小批量化、精细工业化生产。
[0008]作为优选，肋壁的厚度为T，转弯部的平均厚度为S，则有S＞T。转弯部的厚度S大于肋壁的厚度，转弯部在辊筒轧制过程中，通过挤压使其增厚，由于整个桥面板在受力后通过与变体肋连接的部分将外力传递至变体肋；而转弯部正是与上部桥面顶板接触的部位之
一，转弯部的厚度增加后，对整个变体肋抵抗频繁转动的母材疲劳、抗弯及承载性都有非常大的提高，从而提高了整个桥面的结构强度及稳定性，延长了整个桥面的使用寿命。
[0009]正是有鉴于现有技术中的纵肋焊缝位于转动支点的窘境，在承受肋壁转动时，支点附近的焊缝将承受接近无穷大的致损力臂，本申请的上述转弯部增厚转角及折板构造，形成了荷载对纵肋的承压仅由转角部贴合顶板的方式承托承担，而该处无焊缝更无产生焊接疲劳的顾虑，再次将纵肋与顶板的抗剪力剥离出来由后述的远离转动支点的折板与顶板的连接点承担；远离支点则将传统的接近无穷大的致损力臂几何级减少并有限可控，形成了折板连接点应力显著减少的有利环境，而转动扭矩则由本申请的母材转角承担，上述构造清晰简洁、各尽其材的受力方式，与现有技术相比具有显著的进步和突出的贡献。
[0010]作为优选，肋壁与顶板之间的内转角夹角a，其中45
°
≤a≤90
°
，肋壁的厚度为T，转弯部的外转角半径为R，则有：R≤1.7T。
[0011]作为优选，a＝90
°
，R≤0.5T。当a＝90
°
时，U型肋的侧壁为与顶板垂直状态，转弯部的外转角半径为R≤0.5T时，转弯部与顶板贴合，有利于变体肋整体承载顶板传递过来的应力。
[0012]作为优选，75
°
≤a≤90
°
，R≤0.65T。当75
°
≤a≤90
°
时，肋壁与顶板之间呈斜交敞口状态，其他条件相同情况下，该肋型开口间距更大，对顶板的承托更好，而当，R≤0.65T时，转弯部与顶板贴合，连接结构更为稳定，有利于变体肋整体承载顶板传递过来的应力。
[0013]作为优选，45
°
≤a≤75
°
，R≤1.7T。当45
°
≤a≤75
°
时，该肋型开口间距比前面的更大，其肋壁的横向分力也更大，因此，满足R≤1.7T，即使R较大，转弯部也能达到与顶板贴合，有利于变体肋整体承载顶板传递过来的应力。但是，这样的结构在纵向力的承载性能上有一定减弱。
[0014]作为优选，转弯部的外转角半径为R，内转交半径为r，肋壁的厚度为T，其满足：R
‑
r＜T。其中45
°
≤a≤75
°
，转弯部的外转角半径为R，内转交半径为r，肋壁的厚度为T，其满足：R
‑
r＜T。即外部转角半径R与内部转角半径r的差值小于1T，也即转弯部有增厚，提高了转弯部的厚度，使本专利中的变体肋转角部位得到加强，转角部与顶板能够贴合，本构造形成了荷载对纵肋的承压仅由转角部贴合顶板的方式承托承担，而该处无焊缝更无产生焊接疲劳的顾虑，再次将纵肋与顶板的抗剪剥离出来由后述的远离转动支点的折板与顶板的连接点承担，转动扭矩则由母材转角承担，上述清晰简洁、各尽其材的受力方式，产生了更好的对顶板起到承载和传递应力的作用，与现有技术相比具有显著的进步和突出的贡献。
[0015]作为优选，肋壁与顶板之间的内转角夹角a，其中75
°
≤a≤90
°
，肋壁的厚度为T，转弯部的外转角半径为R，则有：R≤0.65T。
[0016]作为优选，转弯部的外转角半径为R，内转交半径为r，肋壁的厚度为T，其满足：外转角半径R≤0.6T，0≤r≤0.6T。外转角半径R小于等于0.6T，内转交半径r为0
‑
0.6t之间。
[0017]作为优选，折板外端下翻形成二次弯折板。二次弯折板对折板的边缘进行了二次加强，使得折板两端分别与肋壁及二次弯折板连接，折板与顶板固定连接以后，通过二次弯折板将各连接点之间进一步柔性连接，通过计算显示加载时及撤载后，二次弯折板发生了明显的浪边位移和撤载恢复，说明二次弯折板产生了明显的耗能的有益效果，变体肋主体的折板部分抗疲劳、抗弯及承载性能都得到了加固和提高，整个变体肋与顶板的连接结构也会更加稳定。
[0018]作为优选，变体肋主体为U型肋、梯形肋或V型肋。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辊筒轧制变体肋，包括变体肋主体(1)，其特征在于：变体肋主体(1)包括弧形底(12)，以及对称设置在弧形底(12)两侧的肋壁(11)，变体肋主体(1)的外侧还设置有由肋壁(11)弯折而成的折板(13)，肋壁(11)与折板(13)之间为转弯部(14)，转弯部(14)的厚度大于肋壁(11)的厚度。2.根据权利要求1所述的一种辊筒轧制变体肋，其特征在于：肋壁(11)的厚度为T，转弯部(14)的平均厚度为S，则有S＞T。3.根据权利要求1所述的一种辊筒轧制变体肋，其特征在于：肋壁(11)与顶板(2)之间的内转角夹角a，其中45
°
≤a≤90
°
，肋壁(11)的厚度为T，转弯部(14)的外转角半径为R，则有：R≤1.7T。4.根据权利要求1所述的一种辊筒轧制变体肋，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天明，许鑫，
申请(专利权)人：浙江中隧桥波形钢腹板有限公司，
类型：新型
国别省市：