CN218970423U - 一种加强型h型钢 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种加强型H型钢，包括上翼缘板、下翼缘板以及固定设置于上翼缘板和下翼缘板之间的腹板，所述腹板的两侧均设置有横杆，所述横杆沿腹板的长度方向设置，所述腹板的两侧均设置有第一竖杆和第二竖杆，所述第一竖杆和第二竖杆的一端分别固定连接于上翼缘板和下翼缘板，第一竖杆和第二竖杆的另一端分别固定连接于横杆的两侧，且所述第一竖杆和第二竖杆呈上下错位设置，所述上翼缘板和下翼缘板之间还设置有用于向上翼缘板提供屈曲约束支撑的支撑组件。本申请具有H型钢的整体结构较为稳定，且H型钢具有良好的抗震性能的效果。

Description

一种加强型H型钢

技术领域

本实用新型涉及打磨抛光技术设备的领域，尤其是涉及一种一种加强型H型钢。

背景技术

H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母"H"相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用。

相关技术中，H型钢主要包括上翼缘板、下翼缘板以及设置于上翼缘板和下翼缘板之间的腹板，上翼缘板与下翼缘板平行，上翼缘板与下翼缘板均与腹板垂直，且上翼缘板、下翼缘板以及腹板均一体成型。

但是，在一些大型钢结构建筑物中，H型钢作为承重型材，尺寸通常会比较大，受到其结构形状限制，使得其支撑点处于中心位置，导致上翼缘板的侧边位置容易因受力不均出现断裂的情况。同时由于腹板的上下两侧分别固定连接于上翼缘板和下翼缘板，当腹板受压屈曲后，在发生腹板刚度和承载力急剧降低，在地震或风的作用下，腹板的支撑的内力在受压和受拉两种状态下往复变化，当腹板由压曲状态逐渐变至受拉状态时，支撑的内力以及刚度接近为零，导致H型钢的整体结构不稳定，降低了建筑物的安全性，抗震性能较差。

实用新型内容

为了改善相关中的大型钢结构中的H型钢在承重时，由于结构形状的限制，导致上翼缘板的侧边位置因受力不均出现断裂的情况，且H型钢的抗震性能较差的现象，本申请提供一种加强型H型钢。

本申请提供的一种加强型H型钢采用如下的技术方案：

一种加强型H型钢，包括上翼缘板、下翼缘板以及固定设置于上翼缘板和下翼缘板之间的腹板，所述腹板的两侧均设置有横杆，所述横杆沿腹板的长度方向设置，所述腹板的两侧均设置有第一竖杆和第二竖杆，所述第一竖杆和第二竖杆的一端分别固定连接于上翼缘板和下翼缘板，第一竖杆和第二竖杆的另一端分别固定连接于横杆的两侧，且所述第一竖杆和第二竖杆呈上下错位设置，所述上翼缘板和下翼缘板之间还设置有用于向上翼缘板提供屈曲约束支撑的支撑组件。

通过采用上述技术方案，承载时，通过横杆、第一竖杆以及第二竖杆的设置，提高了腹板的结构强度，从而提高了上翼缘板的负载能力，即提高了H型钢整体的结构稳定性。通过支撑组件对上翼缘板的侧边进行支撑，使上翼缘板在腹板以及支撑组件的配合下受力较为均匀，同时支撑组件能够对上翼缘板进行屈曲约束支撑，使发生地震时支撑组件能够配合腹板对上翼缘板进行支撑，且支撑组件能够将地震产生的能量进行吸收，极大地提高了H型钢的抗震能力。相较于相关技术中的H型钢，本申请通过横杆、第一竖杆以及第二竖杆的设置，对腹板的结构强度进行增强，从而提高了上翼缘板的负载能力，即提高了H型钢的整体的负载能力，使H型钢能够稳定地对建筑物进行承载。通过支撑组件对上翼缘板的侧边进行支撑，使上翼缘板在腹板以及支撑组件的配合下受力较为均匀，同时支撑组件能够在发生地震时对上翼缘板进行屈服约束支撑，将地震的能量进行吸收，保证了H型钢的整体稳定性，即提高了H型钢的抗震能力，保证了建筑物的安全性，降低了安全风险。

优选的，所述第一竖杆和第二竖杆的数量为若干根，若干根第一竖杆和第二竖杆沿横杆的长度方向均匀分布，若干根第一竖杆和第二竖杆的侧壁均固定连接于腹板的侧壁，且若干根第一竖杆和第二竖杆相对横杆呈上下错位分布。

通过采用上述技术方案，若干根第一竖杆和第二竖杆沿横杆的长度方向均匀分布，提高了腹板的结构强度，从而提高了腹板的负载能力，即提高了上翼缘板的负载能力。

优选的，所述支撑组件的数量为两组，两组支撑组件对称设置于腹板的两侧，且两组支撑组件配合对上翼缘板的两侧进行屈曲约束支撑。

通过采用上述技术方案，两组支撑组件能够对上翼缘板的两侧进行支撑，使上翼缘板在承载时，不易因受力不均而导致上翼缘板的侧边断裂的情况。

优选的，所述支撑组件包括固定设置于上翼缘板上的固定座、设置于下翼缘板上的第一安装座和第二安装座、分别设置于固定座的两侧的第一芯板和第二芯板、分别套设于第一芯板和第二芯板外的第一套管和第二套管以及分别设置于第一套管和第二套管内用于对第一芯板和第二芯板进行屈曲约束的约束件，所述固定座位于上翼缘板朝向下翼缘板的一侧，所述第一安装座和第二安装座均位于下翼缘板朝向上翼缘板的一侧，所述第一芯板和第二芯板均呈倾斜设置，所述第一芯板和第二芯板远离固定座的一端分别固定连接于第一安装座和第二安装座，所述第一套管和第二套管分别固定套设于第一芯板和第二芯板外。

通过采用上述技术方案，第一芯板和第二芯板的两端分别连接于固定座、第一安装座以及第二安装座，使上翼缘板受到的载荷由第一芯板和第二芯板以及腹板承担，减轻了腹板受到的载荷，使腹板不易发生形变，从而使腹板能够稳定地对上翼缘板进行支撑，同时第一芯板和第二芯板在受拉和受压的情况下均能进行屈服，从而使第一芯板和第二芯板能够在发生地震时对地震的能量进行吸收，提高了H型钢的抗震性能，保证了H型钢的结构的稳定性。

优选的，所述约束件包括设置于第一套管内的矩形钢管以及设置于矩形钢管内的预制混凝土块，所述矩形钢管沿第一套管的长度方向设置，所述预制混凝土块填充于矩形钢管中，且所述预制混凝土块与矩形钢管固定成型为一体。

通过采用上述技术方案，矩形钢管和预制混凝土块固定成型为一体，并对第一芯板进行约束，使第一芯板在第一套管内稳定地进行屈曲，从而使第一芯板在受拉和受压的两种状态下变化，即实现将地震产生的能量进行消散，保证了H型钢的结构的稳定性。

优选的，所述上翼缘板和下翼缘板上均开设有减重槽，两个所述减重槽分别位于上翼缘板和下翼缘板的中部，且两个所述减重槽分别沿上翼缘板和下翼缘板的长度方向设置。

通过采用上述技术方案，减重槽能够减轻上翼缘板和下翼缘板的整体重量，即减轻了H型钢的整体质量，同时在不影响H型钢的结构稳定性的情况下降低了生产成本。

优选的，所述上翼缘板、下翼缘板、腹板、横杆、第一竖杆以及第二竖杆一体式成型。

通过采用上述技术方案，一体成型的上翼缘板、下翼缘板、腹板、横杆、第一竖杆以及第二竖杆之间连接更稳定，保证了H型钢的结构强度以及整体稳定性。

优选的，所述上翼缘板、下翼缘板、腹板、横杆、第一竖杆以及第二竖杆的外表面均涂有一层镀锌层。

通过采用上述技术方案，镀锌处理后的上翼缘板、下翼缘板、腹板、横杆、第一竖杆以及第二竖杆不易被腐蚀生锈，提高了H型钢的抗腐蚀性能，延长了H型钢的使用寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过横杆、第一竖杆以及第二竖杆的设置，对腹板的结构强度进行增强，从而提高了上翼缘板的负载能力，即提高了H型钢的整体的负载能力，使H型钢能够稳定地对建筑物进行承载。通过支撑组件对上翼缘板的侧边进行支撑，使上翼缘板在腹板以及支撑组件的配合下受力较为均匀，同时支撑组件能够在发生地震时对上翼缘板进行屈服约束支撑，将地震的能量进行吸收，保证了H型钢的整体稳定性，即提高了H型钢的抗震能力，保证了建筑物的安全性，降低了安全风险；

2.本申请通过将第一芯板和第二芯板的两端分别连接于固定座、第一安装座以及第二安装座，使上翼缘板受到的载荷由第一芯板和第二芯板以及腹板共同分担，减轻了腹板受到的载荷，使腹板不易发生形变，从而使腹板能够稳定地对上翼缘板进行支撑，同时第一芯板和第二芯板在受拉和受压的情况下均能进行屈服，从而使第一芯板和第二芯板能够在发生地震时对地震的能量进行吸收，提高了H型钢的抗震性能，保证了H型钢的结构的稳定性。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是用于体现横杆、第一竖杆、第二竖杆与腹板之间的配合关系示意图；

图3是用于体现第一芯板与第一套管之间的配合关系示意图；

图4是第一芯板的内部结构展示图。

附图标记说明：10、上翼缘板；11、下翼缘板；12、腹板；13、减重槽；14、横杆；15、第一竖杆；16、第二竖杆；20、固定座；21、第一安装座；22、第二安装座；23、第一芯板；24、第二芯板；25、第一套管；26、第二套管；27、约束件；271、矩形钢管；272、预制混凝土块；30、第一螺孔；31、螺栓；32、固定螺母。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

一种加强型H型钢，参照图1和图2，包括上翼缘板10、下翼缘板11以及固定设置于上翼缘板10和下翼缘板11之间的腹板12，上翼缘板10和下翼缘板11均呈长方体状设置，上翼缘板10和下翼缘板11相互平行，腹板12竖直设置于上翼缘板10和下翼缘板11之间，且腹板12的上下两侧分别固定连接于上翼缘板10和下翼缘板11相对的一侧。

上翼缘板10和下翼缘板11上均可开设有减重槽13，两个减重槽13分别沿上翼缘板10和下翼缘板11的长度方向设置，且两个减重槽13分别位于上翼缘板10的顶面的中部和下翼缘板11的底侧的中部。本实施例中，减重槽13与上翼缘板10和下翼缘板11的平面方向的夹角为30°。通过减重槽13的设置，能够减轻上翼缘板10和下翼缘板11的整体质量，同时在不影响上翼缘板10和下翼缘板11的整体的稳定性的情况下降低生产成本。

腹板12的两侧均设置有横杆14，两根横杆14均沿浮板的长度方向设置，且两根横杆14均分别位于腹板12的两侧的中部。腹板12的两侧还设置有若干根第一竖杆15和第二竖杆16，本实施例中，若干根第一竖杆15和第二竖杆16分为两组，两组第一竖杆15和第二竖杆16对称设置于腹板12的两侧。若干根第一竖杆15和第二竖杆16均沿腹板12的长度方向等间距设置，若干根第一竖杆15和第二竖杆16的一端分别固定连接于上翼缘板10和下翼缘板11，若干根第一竖杆15和第二竖杆16的另一端分别固定连接于横杆14的两侧，且若干根第一竖杆15和第二竖杆16呈上下错位设置。通过横杆14、第一竖杆15以及第二竖杆16的设置，增强了腹板12的结构强度，提高了翼缘板的负载能力，从而使得H型钢的整体结构更加稳固，使用寿命更加长久。

参照图1和图2，为进一步提高H型钢的结构的强度，上翼缘板10、下翼缘板11、腹板12、横杆14、第一竖杆15以及第二竖杆16为一体式成型，以令H型缸的结构更加稳定，负载能力更强，使用寿命更长。

此外，为提高H型钢的抗腐蚀性能，延长H型钢的使用寿命，上翼缘板10、下翼缘板11、腹板12、横杆14、第一竖杆15以及第二竖杆16的外表面均涂有一层镀锌层。

为防止上翼缘板10的侧边在承重时因受力不均出现断裂的情况，上翼缘板10和下翼缘板11之间设置有用于向上翼缘板10提供屈曲约束支撑的支撑组件。

本实施例中，支撑组件的数量为两组，两组支撑组件对称设置于腹板12的两侧，且两组支撑组件配合对上翼缘板10的进行屈曲约束支撑。

具体的，参照图2和图3，支撑组件包括固定设置于上翼缘板10上的固定座20、设置于下翼缘板11上的第一安装座21和第二安装座22、分别设置于固定座20的两侧的第一芯板23和第二芯板24、分别套设于第一芯板23和第二芯板24外的第一套管25和第二套管26以及分别设置于第一套管25和第二套管26内用于向第一芯板23和第二芯板24进行屈曲约束的约束件27。其中，固定座20固定安装于上翼缘板10朝向下翼缘板11的一侧，第一安装座21和第二安装座22位均位于下翼缘板11朝向上翼缘板10的一侧，第一安装座21和第二安装座22位于同一直线上，且固定座20位于第一安装座21和第二安装座22之间的连线的中心的正上方。第一芯板23和第二芯板24均呈倾斜设置，且第一芯板23和第二芯板24远离固定座20的一端分别固定连接于第一安装座21和第二安装座22。本实施例中，第一芯板23和第二芯板24均为十字芯板。第一套管25和第二套管26分别固定套设于第一芯板23和第二芯板24外，且第一芯板23和第二芯板24的两端分别伸出第一套管25和第二套管26。

为方便对约束件27的结构进行展示，以下以第一套管25内的约束件27为例进行阐述。本实施例中，约束件27的数量为四组，四组约束件27分别位于第一芯板23周侧四个象限所在区域范围内。

具体的， 参照图3和图4，约束件27包括设置于第一套管25内的矩形钢管271以及设置于矩形钢管271内的预制混凝土块272。其中，矩形钢管271沿第一套管25的长度方向设置，且矩形钢管271的侧壁分别抵接于第一芯板23和第一套管25。预制混凝土块272填充于矩形钢管271内，且预制混凝土块272于矩形钢管271固定成型为一体。

第一套管25内设置有用于将矩形钢管271固定在第一套管25内的固定组件。本实施例中，固定组件的数量为两组，两组固定组件分别用于固定位于第一芯板23的两侧的矩形钢管271。

具体的，固定组件包括若干个开设于两根矩形钢管271上的第一螺孔30、若干个开设于第一芯板23上的第二螺孔（图中未示出）、用于与第一螺孔30和第二螺孔螺纹配合的螺栓31以及套设于螺栓31上的固定螺母32。若干个第一螺孔30和第二螺孔分别沿矩形管钢管和第一芯板23的长度方向等间距设置，若干个第一螺孔30和第二螺孔呈相对设置，且若干个第一螺孔30和第二螺孔分别贯穿矩形钢管271和第一芯板23，螺栓31的一端从其中一根矩形钢管271的一侧依次穿过第一螺孔30和第二螺孔后从另一根矩形钢管271的侧壁伸出，固定螺母32固定套设于螺栓31伸出矩形钢管271的一端，且固定螺母32抵紧于矩形钢管271的侧壁。通过将螺栓31的一端从其中一根矩形钢管271的侧壁依次穿过第一螺孔30和第二螺孔后从另一个矩形钢管271伸出，并将固定螺母32拧紧，从而使矩形钢管271和第一芯板23被固定在第一套管25内，进而使矩形钢管271能够更好地对第一芯板23进行屈服约束。

本申请的实施原理为：使用时，通过横杆14、第一竖杆15以及第二竖杆16的设置，增强了腹板12的结构强度，提高了上翼缘板10的负载能力，从而使得H型钢的整体结构更加稳固，使用寿命更加长久。同时通过将第一芯板23和第二芯板24与固定座20、第一安装座21以及第二安装座22固定连接，对上翼缘板10的两侧进行支撑，使上翼缘板10的侧边在承载时不易因受力不均而出现断裂的情况，进一步地提高了上翼缘板10的承载能力，保证了H型钢的承载能力。

当发生地震时，腹板12对上翼缘板10的支撑力在受压和受压的两种状态下往复变化，即此时腹板12难以对上翼缘板10提供足够的支撑力，此时通过螺栓31以及固定螺母32将矩形钢管271抵紧于第一芯板23和第二芯板24的侧壁，对第一芯板23和第二芯板24进行约束，使第一芯板23和第二芯板24稳定地在第一套管25和第二套管26内发生屈曲，对地震的能量进行消耗，并持续向上翼缘板10提供足够的支撑力，以保证H型钢的整体的稳定性，从而提高了H型钢的抗震性能，即提高了建筑物的抗震性能，保证了建筑物的安全性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种加强型H型钢，包括上翼缘板（10）、下翼缘板（11）以及固定设置于上翼缘板（10）和下翼缘板（11）之间的腹板（12），其特征在于：所述腹板（12）的两侧均设置有横杆（14），所述横杆（14）沿腹板（12）的长度方向设置，所述腹板（12）的两侧均设置有第一竖杆（15）和第二竖杆（16），所述第一竖杆（15）和第二竖杆（16）的一端分别固定连接于上翼缘板（10）和下翼缘板（11），第一竖杆（15）和第二竖杆（16）的另一端分别固定连接于横杆（14）的两侧，且所述第一竖杆（15）和第二竖杆（16）呈上下错位设置，所述上翼缘板（10）和下翼缘板（11）之间还设置有用于向上翼缘板（10）提供屈曲约束支撑的支撑组件。

2.根据权利要求1所述的一种加强型H型钢，其特征在于：所述第一竖杆（15）和第二竖杆（16）的数量为若干根，若干根第一竖杆（15）和第二竖杆（16）沿横杆（14）的长度方向均匀分布，若干根第一竖杆（15）和第二竖杆（16）的侧壁均固定连接于腹板（12）的侧壁，且若干根第一竖杆（15）和第二竖杆（16）相对横杆（14）呈上下错位分布。

3.根据权利要求1所述的一种加强型H型钢，其特征在于：所述支撑组件的数量为两组，两组支撑组件对称设置于腹板（12）的两侧，且两组支撑组件配合对上翼缘板（10）的两侧进行屈曲约束支撑。

4.根据权利要求3所述的一种加强型H型钢，其特征在于：所述支撑组件包括固定设置于上翼缘板（10）上的固定座（20）、设置于下翼缘板（11）上的第一安装座（21）和第二安装座（22）、分别设置于固定座（20）的两侧的第一芯板（23）和第二芯板（24）、分别套设于第一芯板（23）和第二芯板（24）外的第一套管（25）和第二套管（26）以及分别设置于第一套管（25）和第二套管（26）内用于对第一芯板（23）和第二芯板（24）进行屈曲约束的约束件（27），所述固定座（20）位于上翼缘板（10）朝向下翼缘板（11）的一侧，所述第一安装座（21）和第二安装座（22）均位于下翼缘板（11）朝向上翼缘板（10）的一侧，所述第一芯板（23）和第二芯板（24）均呈倾斜设置，所述第一芯板（23）和第二芯板（24）远离固定座（20）的一端分别固定连接于第一安装座（21）和第二安装座（22），所述第一套管（25）和第二套管（26）分别固定套设于第一芯板（23）和第二芯板（24）外。

5.根据权利要求4所述的一种加强型H型钢，其特征在于：所述约束件（27）包括设置于第一套管（25）内的矩形钢管（271）以及设置于矩形钢管（271）内的预制混凝土块（272），所述矩形钢管（271）沿第一套管（25）的长度方向设置，所述预制混凝土块（272）填充于矩形钢管（271）中，且所述预制混凝土块（272）与矩形钢管（271）固定成型为一体。

6.根据权利要求1所述的一种加强型H型钢，其特征在于：所述上翼缘板（10）和下翼缘板（11）上均开设有减重槽（13），两个所述减重槽（13）分别位于上翼缘板（10）和下翼缘板（11）的中部，且两个所述减重槽（13）分别沿上翼缘板（10）和下翼缘板（11）的长度方向设置。

7.根据权利要求1所述的一种加强型H型钢，其特征在于：所述上翼缘板（10）、下翼缘板（11）、腹板（12）、横杆（14）、第一竖杆（15）以及第二竖杆（16）一体式成型。

8.根据权利要求1所述的一种加强型H型钢，其特征在于：所述上翼缘板（10）、下翼缘板（11）、腹板（12）、横杆（14）、第一竖杆（15）以及第二竖杆（16）的外表面均涂有一层镀锌层。

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