CN107201869B - 高强度异型工字钢 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高强度异型工字钢，包括工字钢本体，所述工字钢本体由上腿、下腿和腰组成，所述腰连接在所述上腿和所述下腿之间，所述上腿和所述下腿均与所述腰垂直，其特征在于，还包括设置在所述腰上的加强肋；所述工字钢本体和所述加强肋一体成型。高强度异型工字钢简化了门扇生产工艺、提高了产品质量和生产效率，增强了门扇的抗力和提高了密闭的可靠性能，具有较强的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种高强度异型工字钢，特别适用于地下防护工程防护设备门上使用。
背景技术
现有防护工程中防护设备门的门扇结构，由于多年来的设计是在标准的槽钢上焊接嵌压板或者钢板折弯框架内编织钢筋网后浇注混凝土，其工序复杂，制作工艺粗重，精度控制难等弊端，其作用一是密闭，其二是承受门扇的压力，对于有防护和密闭功能要求的门，必须有这个承力和密闭条件。由于原产品设计中完成槽钢和钢筋混凝土的成型工艺复杂、工序繁琐，不仅工作量大，占用资源多，而且结构粗重，无法分拆，影响运输和安装环节安全和效益。生产时需要人工定位，工作量增加，其次，焊接时会产生变形，影响直线度；另外，必须是釆用手工焊接的方法，多数部位无法自动焊接，由于焊接工序多且存在定位不精确之缺点，更可能存在虚焊、假焊等因素，抗力减弱和不密封的问题，因而影响产品质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度异型工字钢，能够解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度异型工字钢，包括工字钢本体，所述工字钢本体由上腿、下腿和腰组成，所述腰连接在所述上腿和所述下腿之间，所述上腿和所述下腿均与所述腰垂直，其特征在于，还包括设置在所述腰上的加强肋；所述工字钢本体和所述加强肋一体成型。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，所述加强肋的横向中心线与所述工字钢本体的横向中心线重合。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，在所述加强肋上沿着所述工字钢本体的长度方向设置有多个螺孔和多个通孔。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，所述加强肋包括左加强肋和右加强肋，所述左加强肋设置所述腰的左侧，所述右加强肋设置所述腰的右侧。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，所述左加强肋和所述右加强肋的截面均为等腰梯形。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，所述左加强肋和所述右加强肋以所述工字钢本体的竖向中心线对称。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，在所述加强肋的两端部分别设置有一个螺孔。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，所述高强度异型工字钢的材料为Q235或16Mn。
进一步地，在上述高强度异型工字钢中，所述高强度异型工字钢为人防防护设备门扇用高强度异型工字钢。
本发明提供的高强度异型工字钢是一种强度高、刚度大和整体密闭性能优良的高强度异型工字钢。根据与门框配合的门扇的贴合尺寸要求，提出最佳承载支撑承力面，结构科学合理，其中工字钢本体+加强肋一体成型，工字钢的整体结构，通过支托位定位结合，与门扇结构工字钢骨架组合、不仅減少了焊接工序，提高了加工效率，确保了定位精度，降低了加工成本，避免了焊接时产生变形，保证了门扇在压紧密封条的完整性，大大提高了防护设备的密闭功能，因而提高了产品防护质量。该高强度异型工字钢简化了门扇生产工艺、提高了产品质量和生产效率，增强了门扇的抗力和提高了密闭的可靠性能，具有较强的推广价值。
本发明根据门扇制作所需的贴合尺寸要求，提出最佳承载支撑承力面，结构科学合理，其中工字钢本体和加强肋一次热轧成型，通过加强肋和工字钢的整体结构，与门扇槽钢及其他结构骨架组合，不仅減少了焊接工序，提高了加工效率，确保了定位精度，降低了加工成本，避免了焊接时产生变形，保证了门扇在压紧密封条的完整性，大大增强了门扇结构的刚度、强度，同时提高了防护设备产品防护质量。
本发明简化了生产工艺、提高了产品质量和生产效率，增强了门扇的抗力和密闭性能，具有较强的推广价值。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1是本发明一实施例的主视示意图；
图2是图1中实施例的左视示意图；
图3是图1中实施例的俯视示意图；
图4是图1中实施例的立体示意图。
附图标记说明：1工字钢本体；11腰；12下腿；13上腿；2螺孔；3 加强肋；31左加强肋；32右加强肋；4螺孔；5通孔。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1至图4所示，根据本发明的实施例，提供了一种高强度异型工字钢，包括工字钢本体1，工字钢本体1由上腿13、下腿12和腰11组成，腰 11连接在上腿13和下腿12之间，在图2中，上腿13位于腰11的上面，下腿12位于腰11的下面。上腿13和下腿12与腰11垂直，优选，上腿13 和下腿12的外侧面均为平面，还包括设置在腰11上的加强肋3，工字钢本体1和加强肋3一体成型。
加强肋3的横向中心线与工字钢本体1的横向中心线重合，以使各承载力面的受力均衡。优选地，加强肋3包括左加强肋31和右加强肋32，左加强肋31设置在腰11的左侧，右加强肋32设置在腰11的右侧，左加强肋31和右加强肋32以工字钢本体1的竖向中心线对称。左加强肋31和右加强肋32的设置增强了工字钢整体的强度。
左加强肋31和右加强肋32的截面均为等腰梯形，等腰梯形(左加强肋 31的截面)的下底与腰的左边线重合、上底与下底平行，等腰梯形的两个斜边分别由上底的两端向上腿13的方向和下腿12的方向延伸并与下底的两端相交，该截面与工字钢本体1的长度方向垂直；等腰梯形(右加强肋32的截面)的下底与腰的右边线重合、上底与下底平行，等腰梯形的两个斜边分别由上底的两端向上腿13的方向和下腿12的方向延伸并与下底的两端相交，该截面与工字钢本体1的长度方向垂直。
在加强肋3(左加强肋31和右加强肋32)上沿着工字钢本体1的长度方向设置有二个以上螺孔4，其优选均为通孔。螺孔4连通左加强肋31和右加强肋32，用于该工字钢与防护门上的其他预制模块连接，预制模块可以为水泥模块；连接时，螺栓穿过通孔5，两端分别用螺母固定。在其他的实施例中，多个螺孔4可以分为两种：一种为盲孔，另一种为通孔。需要说明的是，在螺孔4为通孔时，可以通过该螺孔4在工字钢两侧分别固定一个预制模块，在螺孔4为盲孔时，可以通过该螺孔4在工字钢一侧固定一个预制模块。
优选用高强螺栓，无需焊接，便于运输和组装门扇。左加强肋31和右加强肋32优选为沿工字钢本体的长度方向延伸的一个连续整体。
进一步地，在加强肋3的两端部分别设置有一个螺孔2，其优选为盲孔，左加强肋31和右加强肋32在沿工字钢本体的长度方向的两端部均突出工字钢本体1，即左加强肋31和右加强肋32在沿工字钢本体的长度方向的两端部延伸至工字钢本体1的外面，螺孔2设置于左加强肋31和右加强肋32的中部，螺孔2在左加强肋31和右加强肋32上平均分布，螺孔2用于该工字钢与其他工字钢或者构成门扇边框的槽钢通过螺栓连接，连接时，对应的，螺栓依次穿过槽钢上的螺孔(此时，该螺孔为通孔)和工字钢上的螺孔2；以及螺栓依次穿过工字钢上的螺孔4(此时，该螺孔为通孔)和其他工字钢上的螺孔2，整个过程无需螺母固定，直接紧固。
本发明不仅腰11、上腿13和下腿12一体成型，工字钢本体1和加强肋3也一体成型，加快了加工效率，提高了定位精度，减少了成本；也避免了焊接时产生变形，增强了门扇受力抗力和门扇孔洞密闭性能，大大提高了防护设备整体密闭性，同时加强了门扇结构的强度、刚度。
进一步地，高强度异型工字钢的材料为Q235或16Mn，在保证高强度异型工字钢的各项性能的前提下，用于防护工程低抗力防护设备的门扇时选用选择Q235，选择Q235可以降低成本。用于防护工程高抗力防护设备的门扇时选用16Mn，相同尺寸可以减少重量，提高防护设备更高的强度。
本发明提供的防护设备门用高强度异型工字钢的最优尺寸如下：
高度h为80mm～320mm，优选为100mm；
腰11的宽度d为4mm～12mm，优选为4.5mm；
上腿13和下腿12的腿宽度b为60mm～120mm、优选为68mm，平均厚度h1为5mm～15mm、优选为7.6mm，平均厚度h1-上腿13/下腿12的端部厚度＝h2，h2为2mm～4mm、优选为2.64mm，平均厚度h1处的位置与腿端部的距离L1优选为15.88mm；
加强肋3的截面即等腰梯形的上底与下底的差优选为4mm，高为下底的一半，比如上底h3是20mm、下底h4是24mm、高L2为12mm；
螺孔2的尺寸优选为M16*30；
螺孔4的尺寸优选为M16*30；
通孔5的尺寸优选为Φ16.5。
上述尺寸为高强度异型工字钢的最优尺寸，即各种性能组合最优，在其他的实施例中，可根据需要更改上述尺寸。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、工字钢本体1和加强肋3一体成型，减少了焊接工序，提高了门扇加工效率，确保了定位精度，降低了门扇加工成本，避免了焊接时产生变形；
2、加强肋3的设置增强的了工字钢的整体强度，以便于在工字钢开螺孔4和通孔5，更方便了门扇的运输和组装；
综上，本发明实施例提供的防护设备钢结构门用高强度异型工字钢是一种强度高、刚度大和整体密闭性能优良的高强度异型工字钢，直接由钢厂生产一次成型。该高强度异型工字钢可以简化了防护门的生产工艺、提高产品质量和生产效率，增强了防护门的抗力，提高防护设备的密闭可靠性能，具有较强的推广价值。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种高强度异型工字钢，包括工字钢本体，所述工字钢本体由上腿、下腿和腰组成，所述腰连接在所述上腿和所述下腿之间，所述上腿和所述下腿均与所述腰垂直，其特征在于，
还包括设置在所述腰上的加强肋；
所述工字钢本体和所述加强肋一体成型；所述加强肋的横向中心线与所述工字钢本体的横向中心线重合；
所述加强肋包括左加强肋和右加强肋，所述左加强肋设置所述腰的左侧，所述右加强肋设置所述腰的右侧；
所述左加强肋和所述右加强肋以所述工字钢本体的竖向中心线对称；
所述左加强肋和所述右加强肋的截面均为等腰梯形；
所述截面与工字钢本体的长度方向垂直；
所述左加强肋的截面的下底与所述腰的左边线重合、上底与下底平行、两个斜边分别由上底的两端向所述上腿的方向和所述下腿的方向延伸并与所述下底的两端相交；
所述右加强肋的截面的下底与所述腰的右边线重合、上底与下底平行、两个斜边分别由上底的两端向所述上腿的方向和所述下腿的方向延伸并与所述下底的两端相交；
在所述加强肋上沿着所述工字钢本体的长度方向设置有多个螺孔和多个通孔，在所述加强肋的两端部分别设置有一个螺孔，
所述左加强肋和所述右加强肋在沿所述工字钢本体的长度方向的两端部均突出所述工字钢本体，在所述加强肋的两端部设置的所述螺孔设置于所述左加强肋和所述右加强肋的中部，在所述加强肋的两端部设置的所述螺孔在所述左加强肋和所述右加强肋上平均分布；
在所述加强肋的两端部设置的所述螺孔用于所述工字钢与其他工字钢或者构成门扇边框的槽钢通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的高强度异型工字钢，其特征在于，所述高强度异型工字钢的材料为Q235或16Mn。
3.根据权利要求1所述的高强度异型工字钢，其特征在于，所述高强度异型工字钢为人防防护设备门扇用高强度异型工字钢。
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