一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁制造技术

本实用新型专利技术提供了一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁，所述钢梁的两端设置在钢柱上，所述钢梁包括上翼缘、腹板、下翼缘以及若干波浪钢筋，所述上翼缘和下翼缘上下平行设置，所述腹板垂直设置在所述上翼缘和下翼缘之间，所述腹板上等间距开设有多个孔洞；所述钢梁中性轴以下的腹板两侧均设置有所述波浪钢筋，各所述波浪钢筋的两端分别设置在钢柱上，各所述波浪钢筋上等间距设置有波浪段，各所述波浪段为多个连续向上凸起的半圆弧。本实用新型专利技术在腹板开凿孔洞，以及在钢梁中性轴以下部位增设波浪钢筋，使得在发生较大位移时，可以通过波浪段的变形与孔洞的变形来改善钢梁的变形能力，提高钢梁的抗倒塌性能。提高钢梁的抗倒塌性能。提高钢梁的抗倒塌性能。

【技术实现步骤摘要】
一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁


[0001]本技术涉及一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁。

技术介绍

[0002]工程结构物在生命周期内除了需抵抗日常的恒荷载(如自重荷载)与活荷载(如按使用功能不同荷载规范规定的各种活荷载)，还需承受各种偶然荷载，如地震荷载、爆炸荷载、冲击荷载等。钢结构因其具有良好装配性、抗震性被广泛应用于工程界，为了使工程结构物具有抗震能力，在进行构件设计时，往往采取特殊的措施以达到满足结构物的抗震性能，如在概念设计中采用“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的设计方法。然而针对爆炸荷载与冲击荷载作用下如何提高结构物的性能方面，因其荷载的特殊性，相关研究较少。无论是民用还是国防领域，大幅提高钢结构抵抗爆炸冲击等强动载的能力都具有非常迫切的需求，因此这也一直是防护工程专业领域的研究热点。提高防护结构抗力性能的技术途径一般主要有两种：一种途径是增加结构的整体刚度和承载力，如应用超高性能混凝土、纤维增强复合材料、超高分子量聚乙烯等高性能材料。另一种途径则反其道而行之，是通过使构件破碎吸能和增大最大允许变形来耗散强动载能量，如应用泡沫铝、加气混凝土、水体墙等牺牲耗能材料和设计弹簧阻尼支撑复合结构等能够产生大变形而不至破坏的结构形式。
[0003]然而，这些新材料、新结构和新措施的使用范围一般都有一定的限制，存在较高的技术门槛，成本较高，因此虽然在一定程度上能够提高工程结构或构件的抗爆能力，却难以在短时间内大范围推广应用。
[0004]有鉴于此，本技术开发一种基于原有钢结构钢梁，在几乎不增加同类材料成本的基础上，对钢梁进行特殊工艺处理，不仅满足钢梁正常使用的功能要求，同时提高钢梁的抗冲击性能，即使结构物在爆炸荷载或冲击荷载作用下构件在发生了较大的位移变形时也不致整个结构物失效，保障了工程的安全性。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题，在于提供一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁，其在腹板开凿孔洞，以及在钢梁中性轴以下部位增设波浪钢筋，使得在发生较大位移时，可以通过波浪段的变形与孔洞的变形来改善钢梁的变形能力，提高钢梁的抗倒塌性能。
[0006]本技术是这样实现的：
[0007]一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁，所述钢梁的两端设置在钢柱上，所述钢梁包括上翼缘、腹板、下翼缘以及若干波浪钢筋，所述上翼缘和下翼缘上下平行设置，所述腹板垂直设置在所述上翼缘和下翼缘之间，所述腹板上等间距开设有多个孔洞；所述钢梁中性轴以下的腹板两侧均设置有所述波浪钢筋，各所述波浪钢筋的两端分别设置在钢柱上，各所述波浪钢筋上等间距设置有波浪段，各所述波浪段为多个连续向上凸起的半圆弧。
[0008]进一步的，所述孔洞为圆形、六边形或大于六边的多边形。
[0009]进一步的，所述孔洞的孔口直径不大于钢梁高度的0.70倍，相邻所述孔洞的边缘
间的距离不小于钢梁高度的0.25倍。
[0010]进一步的，所述腹板两侧设置的所述波浪钢筋的体积不小于腹板上所述孔洞的体积。
[0011]进一步的，各所述波浪钢筋的所述波浪段个数为奇数个。
[0012]进一步的，各所述波浪段的半圆弧个数为奇数个。
[0013]进一步的，所述腹板两侧的多个所述波浪钢筋沿腹板纵向设置。
[0014]进一步的，各所述波浪段分别位于二相邻的孔洞之间。
[0015]进一步的，所述腹板上最外侧的两个孔洞与所述钢梁对应侧的梁端距离不小于钢梁的高度。
[0016]本技术的优点在于：
[0017]本技术利用对钢结构钢梁的腹板开凿圆形、六边形、或大于六边的多边形孔洞，以及在钢梁中性轴以下部位增设波浪钢筋，使得钢梁在发生较大位移时，可以通过波浪段的变形与孔洞的变形来改善钢梁的变形能力，提高钢梁因发生冲击破坏的抗倒塌性能。
【附图说明】
[0018]下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的说明。
[0019]图1是本技术一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁的示意图。
[0020]图2是本技术一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁横截面示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的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技术的限制。
[0022]在本技术的描述中，需要说明的是，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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]请参阅图1至图2所示，本技术的一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁，所述钢梁1的两端设置在钢柱2上，所述钢梁1包括上翼缘11、腹板12、下翼缘13以及若干波浪钢筋14，所述上翼缘11和下翼缘13上下平行设置，所述腹板12垂直设置在所述上翼缘11和下翼缘13之间，所述腹板12上等间距开设有多个孔洞15；所述钢梁1中性轴16以下的腹板12两侧均设置有所述波浪钢筋14，各所述波浪钢筋14的两端分别设置在钢柱2上，各所述波浪钢筋14上等间距设置有波浪段141，各所述波浪段141为多个连续向上凸起的半圆弧。
[0024]在具体实施中，优选的一实施例：所述孔洞15为圆形、六边形或大于六边的多边形。
[0025]在具体实施中，优选的一实施例：所述孔洞15的孔口直径不大于钢梁高度的0.70
倍，相邻所述孔洞15的边缘间的距离不小于钢梁高度的0.25倍。
[0026]在具体实施中，优选的一实施例：所述腹板12两侧设置的所述波浪钢筋14的体积不小于腹板12上所述孔洞15的体积(即所述腹板所挖去钢材的体积)。
[0027]在具体实施中，优选的一实施例：各所述波浪钢筋14的所述波浪段141个数为奇数个。
[0028]在具体实施中，优选的一实施例：各所述波浪段141的半圆弧个数为奇数个。
[0029]在具体实施中，优选的一实施例：所述腹板12两侧的多个所述波浪钢筋14沿腹板12纵向设置。
[0030]在具体实施中，优选的一实施例：各所述波浪段141分别位于二相邻的孔洞15之间。
[0031]在具体实施中，优选的一实施例：所述腹板12上最外侧的两个孔洞15与所述钢梁对应侧的梁端距离不小于钢梁的高度。
[0032]本技术的工作原理如下：
[0033]利用对钢结构钢梁1的腹板12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁，所述钢梁的两端设置在钢柱上，其特征在于：所述钢梁包括上翼缘、腹板、下翼缘以及若干波浪钢筋，所述上翼缘和下翼缘上下平行设置，所述腹板垂直设置在所述上翼缘和下翼缘之间，所述腹板上等间距开设有多个孔洞；所述钢梁中性轴以下的腹板两侧均设置有所述波浪钢筋，各所述波浪钢筋的两端分别设置在钢柱上，各所述波浪钢筋上等间距设置有波浪段，各所述波浪段为多个连续向上凸起的半圆弧。2.如权利要求1所述的一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁，其特征在于：所述孔洞为圆形、六边形或大于六边的多边形。3.如权利要求1所述的一种提高抗倒塌抗冲击性能的钢结构钢梁，其特征在于：所述孔洞的孔口直径不大于钢梁高度的0.70倍，相邻所述孔洞的边缘间的距离不小于钢梁高度的0.25倍。4.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王碧珍，罗才松，陈华艳，蔡洪美，付朝江，常方强，陈国灿，毕贤顺，倪晨，
申请(专利权)人：福建省中霖工程建设有限公司，
类型：新型
国别省市：