波纹腹板H型钢在工程中的应用
烟台潮水机场航站楼大跨度厚波纹腹板H型钢梁制作施工技术
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ ０ ９ Ｙ ．
墨圆
烟 台 潮水 机 场 航 站 楼 大 跨 度 厚 波纹 腹 板 Ｈ 型钢 梁 制 作 施 工 技 术
高 建 明 （ 烟建 集 团有 限公司 山东烟 台 ２ ６ ４ ０ ０ １ ）
摘 要； 波 纹腹 板Ｈ 型钢 渠 与传统 的平腹板Ｈ 型钢采相比 ， 既 满足 功能又 节重 增效 ， 在我 国民 用建筑 钢结构 中开始 应 用， 并具有广泛 的应 用 前景 。 波纹腹 板采 用无牵制模 压制作技术 ， 波形可 调． 截 面高度可达 ３ ． ５ ｍ． 波纹腹板厚度 可达 １ ４ ｍ ｍ ， 比采用普通 的模 压法和冲压法 成型 ， 具有加 工速度 快 ， 成 型后腹板 无残 余应 力． 模 压 回弹值 易控 制及成 型精度 高 的优点 。 关键 词 ： 波纹腹 板Ｈ 型钢 采 无牵制模压 。 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ３ ９ １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ （ ｂ ） － ０ ０ ７ ９ － ０ １
１ 工程概ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ况
量 与焊 接 变 形 ， 并 考 虑 到 弯 曲 变形 的 回弹 。 烟 台 潮 水 机 场 肮 站 楼 钢 结 构 最 大 跨 度 折 弯 半 径 按 设 计 图要 求 ， 折 弯半 径 宜 大 于 ５ ５ ． ５ ｍ， 为 单 梁结 构 体 系 。 钢 梁 均 采 用 波纹 １ ５ 倍腹 板 厚 。 （ ６ ） 压 制 成 型 的 波 纹 钢 腹 板 不 腹 板 Ｈ型 钢 梁 。 钢梁截面 最大３ ． ５ ｍ， 波 纹 应 有 冷 弯 裂 纹 、 趋 势性断裂 、 浪边 、 角 部 裂 腹 板 厚度 达 １ ４ ｍｍ， 屋盖 钢 结 构 约７ ５ ０ ０ ｔ 。 纹、 角部褶皱、 纵向弯 曲、 扭 曲等 缺 陷 。 ３ ． ２ ． ５波 纹 腹 板 拼 接 焊 接 ２ 施工难 点 波 纹 腹 板 模 压 成 型 后 按 腹 板 竖 直 方 向 普 通 波 纹 腹 板 Ｈ型 钢 成 型 及 制 作 方 法 进 行 拼接 焊 接 ， 焊接采用埋弧焊， 焊 缝 质 量 只 能加 工 截 面 高 度 １ Ｉ Ｔ Ｉ 以内 ， 腹 板 厚 度 达 到 全 熔 透 一 级 焊 缝 质量 要 求 。 ５ ｍｍ以 内 的 构 件 ， 且腹板波形 较少 ， 在 本 ３ ． ２ ． ６波纹 腹 板 Ｈ型 钢 梁 组立 、 焊 接 工 程 波 纹 腹 板 Ｈ型 钢 制 作 中 无法 应 用 。 （ １ ） 组立在专 门的胎架上进 行 ， 先 进 行 纵向卧式 胎架的搭设 ， 胎 架 的刚 度大 于 梁 ３ 关键 技术及操作要点 的刚度， 胎架水平度控制在２ Ｉ Ｔ ｌ ｍ以 内 并检 ３ ． １ 施工 工艺流 程 查 合 格 后 方 可使 用 。 钢 板 入 库 一钢 板 切割 下 料 一 钢 板精 裁 、 （ ２ ） 胎 架搭 设 。 开坡 口一 波 纹 腹 板 模 压成 型 一 波纹 腹 板拼 ①组 装 胎 架 ： 在 较 平 整 的 水 泥 地 面 上 接 焊 接 一 波 纹 腹 板 Ｈ型钢 梁 组 立 一 波 纹 腹 铺 设钢 板 ， 一侧 弹 出 一 条 纵 向 直 线 ， 并 根 据 板 Ｈ型钢 梁 焊 接 一 上 标 准 钢 平 台整 形 一焊 直 线每 间 隔２ ． ５ ｍ竖直 放 置一 根 １ ２ ＃槽 钢 ， 接 成型 中 检 一精 磨 、 钻 孔 一工 厂 内预 拼 装 一 垂直于 平面外侧加一 支斜撑 ， 距 竖直 槽 钢 抛 丸除 锈 一防 腐 油漆 涂 装 一构 件 包 装 出厂 。 ｌ ５ ｃ ｍ放置 一根 ５ ０ ｃ ｍ截 面 的Ｈ型 钢 ， 另一 支 ３ ． ２关 键技 术 及操 作要点 Ｈ型 钢 视 梁 大小 确 定 。 另一 侧 竖 直 槽 钢 要 考 虑 到 顶 翼 缘 板 用 千 斤 顶 的 尺寸 。 ②焊 接 ３． ２． １施 工 准 备 施 工前熟 悉设计 图纸 ， 制 定 各 工 序 作 胎 架 ： 为采用 ｌ ４ ＃槽钢搭设 ， 两 边４ ５ 。 角 的 组立 完的 Ｈ型 波 纹腹 板 梁 放入 该 胎架 业 指导 书 ， 对所 有 操 作 人 员进 行 交 底 ， 明确 胎架 ， 设计 意 图和 要 求 。 用Ｔ ｅ ｋ ｌ ａ 软 件 建 立结 构三 内 进 行 焊 接 。 维模型 ， 进 行施 工 图纸 细 化 。 制 作 前 进 行焊 接工艺评定 ， 确定焊接工艺参 数。 ４ 组立方法与步骤 ３ ． ２ ． ２钢 板 数 控 等 离 子 切 割 下 料 （ １ ） 根 据 组 装 图在 钢 平 台 上 画地 样 。 （ ２ ） （ １ ） 钢 板 切 割 下料 。 在 先组 立 的胎 架 内 吊入 上翼 缘 板 ， 并 用竖 直 以防 侧 翻伤 人 。 点 ①切割 前应清 楚母材 表面 的油污 、 铁 槽 钢 垂 直 定位 点 焊 牢 固 ， 锈和潮气 ， 切割 后表 面 应 光 滑 无 裂 纹 ， 在 切 焊 采用 ５ ０ Ｘ ５ ０ Ｘ １ Ｏ 钢 板 与槽钢 点焊 。 （ ３ ） 将 已 割过程 中考虑割缝补 偿。 ② 为 保 证 下 料 精 拼接 成 型 的波 纹腹 板 吊入胎 架 内定 位 ， 并 与 （ ４ ） 吊入 另一 侧 的 下 翼 度、 消除 切 割 变 形 和 应 力 ， 厚 度 小 于 或 等于 上 翼 缘 板 进 行 定 位 。 ２ ０ ｍｍ的 钢板 采 用数 控等 离子 水 下切 割 。 ③ 缘板 ， 并 与 腹板 进 行 定 位 ， 下 翼 缘板 外 侧 采 可 用３ ～４ 只 千 钢 板厚 度 大干 ２ ０ ｍｍ的 采 用数 控 火 焰切 割 。 用 千斤 顶顶 紧 并与 腹板 吻 合 ， 斤 顶 同时 顶 紧 ， 在腹 板 上面 采 用 配重 压制 及 ３ ． ２ ． ３钢 板精 裁 、 开坡 口 当全 部 点焊 完 毕后 将该 波 （ １ ） 各规 格 的 翼 缘 板 、 腹板 、 劲板、 连 接 千 斤顶 顶 紧 即可 。 板等， 根 据 焊 接 工 艺 和 现场 安 装 时 的 要 求 ， 纹 腹 板 钢 梁 吊入 焊 接 胎架 内进 行 焊 接 。 采 用 数 控 等 离 子 开 设 所 需 坡 口。 （ ２ ） 厚 板切 割 下料 后 ， 去 除 切 割 淬硬 层有 利 ， ： 厚 板 的ｚ ５ 焊接 向性 能 保 证 和 防 止 厚 板 层状 撕 裂 。 （ １ ） 除 节 段 与节 段 等 必需 的 现场 焊 接 之 ３． ２． ４波 纹 腹 板 无 牵 制 模 压 成 型 外， 所有焊接作、 ｕ （ 应 采 用 工 厂焊 接 ， 每 个 施 ｌ 节段 的波 纹腹 板 粱成 ｆ Ｅ ： ｜ ＝ 厂 内 整 体 制 （ １ ） 无牵 制模 机 组 压 制 波 纹 钢 腹 板 。 （ ２ ） 波 纹 腹 板 成 型 采 用 无牵 制 模 压 法 ， 任『 ｜ ｉ Ｊ 作， ＝ Ｉ Ｊ 。 焊 接 宜 采 用 自 动 或 半 自动 装 备 横 断 面 上 同 时 不超 过 两 个 受 压 牵 制 区 ， 焊接。 （ ２ ） 波 纹 腹板 Ｈ型 钢 梁 的 焊接 ， 包含 连 模 压 时 两 侧 钢 板 不受 牵 制 ， 可 自由伸 缩 。 接 件 的 焊 接 和 节 段之 间 的 焊 接 。 所 有 焊 接 （ ３ ） 压 制 之 前 必须 对 钢 板进 行 准 确的 定 位 与 均 应 在 施 焊 之 前 进 行 焊 接 工 艺检 验 及 评 （ ３ ） 波 纹 腹 板 接 高 焊 接 应 按 照一 级 焊 缝 固定 ， 确 保 压 制 后 波 纹 钢 板 与 设 计 要 求 一 定 。 致。 （ ４ ） 压 制 过程 中 ， 注 意 钢 板 的 压 制方 向与 标 准 执 行 ， 与 剪 力 平 行 方 向 的 焊 接 和 其 他 尚需 满 定位， 确 保坡 口方 向 与 工艺 要求 一 致 。 （ ５ ） 压 焊 接 按 照 二 级 焊 缝 标 准 要 求 执 行 ， 制过程 中 ， 必 须 考 虑 到 后 续 工 艺 的 加 工 余 足 设 计 要 求 。 （ ４ ） 正式 焊 接 前 ， 应 进行 与 实 际
波纹腹板结构与力学分析
二、波纹钢板的特点和应用 1.波纹钢板构件（结构）：
波纹腹板梁 波纹钢管 波纹拱等。
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1.波纹钢板构件（结构）： 波纹腹板梁 波纹钢管 波纹拱等。
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2、波纹钢腹板梁的特点
（1）波纹钢腹板梁的优点
承载力高，刚性高，单位重量低相结合的特点， 提高了结构的稳定性及材料的使用效率。
图1-3 长征桥
图1-4 鄄城黄河公路大桥
波纹腹板钢梁是否省钢？造价是否低
以H型钢为例：
梁的抗弯惯性矩
Ix = Ｈ２／１２ *（６Ａｆ＋Ａｗ）
梁的抗弯惯性矩与高 度平方成正比 翼缘对截面惯性矩的 贡献是腹板的六倍
平腹板H型钢腹板厚度
t≤1/80H
梁越高，腹板占用钢比例越大
比如500高的梁，200*8的翼缘，6mm的腹板，腹板用 钢将近一半。
图3-11 波纹钢板SCW1边缘应力变化曲线
从图3-11可看出，在荷载很小时，应力很小，而随 着荷载的增加，同一高度处的应力在增大。沿截面的高 度，应力的变化是先减小，后又反向增加，最后又减小。 应力的分布和变化情况与四边简支的单板在单向均匀受 压情况相似。
波纹钢板SCW2达到临界状态时，钢板边缘处最大 挠度达到9.88mm，跨中截面处最大挠度达到了3.50mm。 SCW2边缘和跨中截面的变形沿截面高度变化曲线如图314和图3-15所示。
用于单层、多层或高层楼房、大剧院、大厅、厂房、仓 库、运动场馆、桥梁等的建设，既可用于建造横梁、立柱 及盖顶结构、轨道立柱、高架桥支架和立柱、磁悬浮车辆 轨道的支架，还可以用于机械设备台架结构、车辆、船舶 及海洋石油钻采平台结构的制作等方面
屋架波纹板主梁
工字钢与波折腹板H型钢梁的有限元分析_陈辉
工字钢与波折腹板H 型钢梁的有限元分析陈辉(福州大学 福建福州 350002)[摘 要] 本文采用有限元的分析方法,分别建立了实腹式工字钢梁和波折腹板H 型钢梁的有限元模型。
通过有限元分析对比,说明了普通工字钢梁与波折腹板H 型钢梁的承载力、变形曲线的差异。
分析结果表明,在钢梁上翼缘(受压区翼缘)无可靠约束时,盲目采用波折腹板H 型钢梁可能会带来一定的安全隐患,在实际工程设计时应予以注意。
[关键词] 钢梁 波折腹板 有限元 分析Finite element analysis of flange beam and H -beam with trapezoidally corrugated we bsAbstract :T he paper described the finite element analy sis (FEA )me tho ds using in the mechanical behavio r o f flang e beams and H -beams w ith trapezo idally co r rug ated w ebs .Ba sed o n the compariso n of the F EA results ,the differences of bea ring capacity a nd load -displacement curves wer e presented .A s a result ,w hen the com pre ssiv e flang e is unrestrained ,the usage of H -beam w ith trap -ezoidally co rr ug ated w ebs may cause hidden dange r which should be w idely no ticed in the engineering de sig ns .Key words :flange beam ;H -beam ;T rapezoidally co r rug ated web ;finite element ;analy sis作者简介:陈辉(1972———),女,毕业于福州大学,研究方向:建筑结构。
波纹腹板H型钢梁柱刚接节点静力性能
２ ０ １ ３年 ８月
土ｃ 木 建 筑 与 环 境 工 程 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃｉ ｖ ｉ ｌ ．Ａｒ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ＆ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖ ｏ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． ４
了端板 厚度 、 连接 板厚 度 与波 纹断 点对 节点承 栽 力 的影 响 。
关 键词 ： 波纹腹板 Ｈ 型钢 ； 梁柱 刚接 节点 ； 静 力性 能 ； 试验研 究 ； 有 限元 方法
中图分 类 号 ： ＴＵ３ ９ ２ 。 １ 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ４ ７ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ４ ７ — ０ ８
Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｂｅ ｈａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ Ｒｉ ｇ ｉ ｄ Ｃｏ ｎ ｎｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｈ＿ ｂ ｅ ａ ｍｓ ｗｉ ｔ ｈ Ｃｏ ｒ ｒ ｕ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ Ｗｅ ｂ ｓ
Ｆ ａｎ Ｘｉ ｎ ， Ｌｉ Ｇｕ ｏ ｑｉ ａ ｎ ｇ ， Ｓｕ ｎ Ｆ ｅｉ ｆ ｅ ｉ ， Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｚｈ ｅ。
（ １ ． 同济 大 学 ａ ． 土 木 工程 学 院 ； ｂ ． 土 木 工 程 防 灾 国家 重 点 实验 室 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ；
２ ． 郑 州 大 学 土 木 工 程 学院 ， 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要 ： 波 纹腹板 Ｈ 型钢 能 以较 薄 的钢 板 获得 较 高的 抗 剪 屈 曲 能 力 ， 从 而 可 以大 量 节 约钢 材 。但
Ａｕ ｇ． ２０ １ ３
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ８ ３ ５ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ４ ７ ６ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ８
波纹腹板H型钢在民用建筑上应用
探讨波纹腹板H型钢在民用建筑上的应用摘要：波纹腹板h型钢作为一种新型的建筑型材，因其经济合理、造型美观及抗震性能好等优点，越来越受到工程界的关注，笔者通过介绍烟台潮水机场波纹腹板h型钢的应用，希望对以后的类似工程能有所借鉴。
关键词：波纹腹板h型钢；烟台潮水机场；工程应用一、工程概况烟台潮水国际机场是一座在建的国际机场，新机场选址位于山东省烟台市蓬莱市潮水镇附近，距烟台市中心约43 公里，规划项目总投资40 亿元，于2009 年开工，预计于2015 年建成通航。
建成后将与山东省的青岛流亭国际机场、济南遥墙国际机场一起构成山东省的三大干线机场。
二、波纹腹板h型钢特点波纹腹板h型钢由波纹腹板和上下翼缘板组成，上翼缘板与下翼缘板平行或者呈一定的角度，波纹腹板垂直于上翼缘板与下翼缘板，与上下翼缘板之间采用单面角焊缝或者是双面角焊缝，具体根据波纹腹板的厚度和焊接工艺决定，目前其波纹腹板的波纹为通过严格试验确定的波形（可以是梯形、正弦曲线、矩形、折线等形状）。
实验证明，波纹腹板h型钢腹板基本不承受轴向力，其主要优势在于它的抗剪切屈曲能力，与传统的平腹板相比，波形钢板的抗剪能力有很大的提高，因此，波纹腹板h型钢可通过减薄传统h型钢的腹板厚度，其腹板的波形相当于增加了连续的加劲肋而达到增强h型钢的整体刚度，通过增加截面高度而增加其抗剪能力，从而达到节省建筑材料。
同时，波纹腹板突破了传统平腹板h型钢高厚比的限制，克服了平腹板容易局部失稳变形的问题，在同等强度下可以大大降低用钢量，减轻自重。
因此，波纹腹板h型钢作为一种新型构件形式与传统的h型钢相比具有节省建筑材料、减轻了上部结构的自重、自重降低，抗震性能好、造型美观等特点。
三、波纹腹板h型钢的制作1.波纹腹板h型钢节点的处理2.波纹腹板h型钢加工工艺流程3.波纹腹板h型钢加工难点本工程屋盖钢结构主要采用波纹腹板h型梁，腹板厚度5～14mm，高度为800～3500mm，材质q345c，其跨度较大，截面高度较高，如何保证波纹腹板h型梁的腹板的加工制作精度及焊接质量要求是本工程的重难点。
型钢的用途
型钢的用途引言型钢是一种常见的金属材料，由于其优良的力学性能和多样化的形状，被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍型钢的定义、分类以及其在建筑、制造业和交通运输等方面的主要用途。
1. 型钢的定义和分类型钢是指断面形状为特定几何形状（如H型、I型、L型等）的钢材。
根据不同的断面形状和材质，型钢可以分为多种类型，如工字钢、角钢、槽钢等。
1.1 工字钢工字钢是一种中空或实心的I型横截面结构钢，其主要特点是高强度和刚性。
工字钢广泛应用于建筑结构中，例如悬挂屋顶、搭建桥梁和支撑构架等。
1.2 角钢角钢是一种L型截面结构钢，具有两个垂直90度角的边。
角钢具有良好的可塑性和焊接性能，常用于建筑中作为支撑或连接件，也可以用于制造机械零部件。
1.3 槽钢槽钢是一种C型截面结构钢，其横截面呈现出一个狭长的槽形。
槽钢常用于制造轻型工业设备、货架和构建支撑结构等。
2. 型钢在建筑中的用途型钢在建筑领域中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：2.1 建筑结构型钢作为建筑结构的重要组成部分，可以用于搭建各种类型的建筑物，如高层建筑、桥梁、厂房等。
工字钢和角钢常用于承受大型荷载和提供稳定支撑的主要结构。
2.2 屋顶和墙壁工字钢广泛应用于屋顶和墙壁结构中，可以提供强大的抗风和抗震能力。
通过使用工字钢，可以实现大跨度屋顶和无柱式建筑设计，增加了空间利用效率。
2.3 钢结构装饰型钢可以制成各种美观实用的装饰品，如栏杆、楼梯扶手等。
这些装饰品不仅可以提供安全保护，还能增添建筑物的艺术感。
3. 型钢在制造业中的用途型钢在制造业中也有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：3.1 机械制造型钢常用于制造各种机械设备的主体结构和零部件。
通过使用型钢，可以提高机械设备的强度和稳定性，使其更加耐用和可靠。
3.2 船舶建造船舶建造需要大量的型钢来构建船体结构。
型钢具有良好的耐腐蚀性和强度，能够满足海上环境下的复杂工况要求。
3.3 汽车制造型钢在汽车制造中起到关键作用，可以用于车身结构、底盘和安全气囊等部件的生产。
波形钢腹板桥研究和应用
三种屈曲形式 局部屈曲计算 ：
整体屈曲计算 ： 组合屈曲计算 ：
设计追求λs≤0.6，
（屈服区）cr.l y ：s 0.6
s
y
e cr
当λs≤0.6时，若 τ≤τy时，波形钢腹不发 生屈曲，材料强度可充
分利用。当τy＝ 205N/mm2时，组合屈 曲强度为172N/mm2
（非弹性区） c .lr 1 0 .6 1 (s 4 0 .6 ) .y： 0.6s 2
结构要点
（1）波形钢腹板在纵向由于折皱效应，其纵向抗拉压刚度小，故设计 时可以认为波形钢腹板不承受轴向力：即近似认为抗弯惯矩计算可仅考虑混 凝土顶、底板，而剪力则完全由钢腹板承担，且剪应力在腹板上作均匀分布。 波形钢腹板主要作用在于抗剪，故波形钢腹板的厚度与形状取决于抗剪强度 与剪切屈曲稳定性的需要。
力学特性与结构要点
● 波形钢腹板PC箱梁竖向弯曲符合以下假定
（1）忽略波形钢腹的纵向抗弯作用 （2）在竖向荷载作用下弯曲平面假定成立 （3）弯矩仅由顶底板构成的断面承担 （4）剪力由波形钢腹板承担，且剪应力呈均匀分布
力学特性
● PC箱梁与波形钢腹板PC梁桥的刚度比较表
● 波形钢腹板PC桥的抗震性能
波形钢腹板预预应力混凝土箱梁桥的总体受力与通常的预应力混凝 土箱梁类似，其设计计算亦类似，故总体设计计算可用通用桥梁设计软 件完成，唯因其剪力系由波形钢腹板承担，而关于波形钢腹板的剪切屈 服、剪切屈曲问题，我国现有桥梁设计通用软件无此项内容，故需用日 本有关规范、规准另行计算。关于钢板与混凝土顶底板的连接属钢－混 凝土组合结构设计内容，我国现亦缺乏相关设计软件。
波形钢腹板PC箱梁桥的优点
(1) 自重降低, 抗震性能好：其桥梁自重与一般的预应力混凝土箱梁 桥相比大为减轻, 地震激励作用效果显著降低。
ABB先进焊接技术在波纹腹板H型钢生产中的应用
第 三 ，数 字化 焊 机 ：完 全 数 字化 ，统 一 控 制焊
图３ 波纹腹板Ｈ 型钢机器人 系统模 拟示例
机 和 调节 整 个 焊接 过 程 ；可达 到 高 精 度 ，重 复 一致 性 ，得到 完 美 的焊 接 特性 。
Ｈ 型钢机器人 系统参数
腹板 宽度
／１ Ｉ ｍ Ｉ ３３ ｌ ０ Ｏ ５０
（ ）功 能 特 点 １
①适 合 各种 波纹 腹 板Ｈ型 钢 、
接 或 切 割 过程 中的 一 系列 点 ；焊缝 跟 踪 功 能用 于 因 工 件 自身 问题 或 其 他预 处 理 问题 引起 的 焊 缝 变化 ，
平 腹板 Ｈ 钢 的 自动 焊 接 和 切 割 （ 图４ ，以 及 型 见 ）
专机 系统成本低 、作业 简单 ，但功能单一 、效率 低
下 、产 品 适 用性 差 ， 自动 化程 度 相 对 落后 。
前为止 ，已经安装了十 几套 ，在 国外市场有着 良好
的 口碑 。
参曷
…
２ １
Ｉ 麓
切 割 后 腹板 与 中间 翼板 的 自动焊 接 。 ②采 用双 机焊 接 Ｈ型钢 两 侧 ， 当前 产 品 单 面 焊双 面成 形 ，不 需 要 二次 装 夹 。③带 等 离 子切 割 功 能 ，可 以沿 波 纹板 纵 向任意 切 割 （ 行 或 锥 形切 割 ）和 腹板 内切 割各 种 平
天 ，每 天２ ｈ ． 时 间计 算 ，在 设 备 利 用 率 为 ９ ％ ０ Ｔ作 ０
情形下 ，每年可节省费用将近５０ ０ 万元。
考 虑ＡＢ 机 器人 系 统 自动 化 提 高 的效 率 （ 两 Ｂ 梁 侧 翼板 处 高 速焊 接 、中 间锥 形 梁 的焊 接 ） 、质量 的
型钢的用途
型钢的用途1. 引言型钢是一种具有特定横截面形状的钢材，广泛应用于建筑、工程、制造业等领域。
型钢的用途十分广泛，具有结构稳定、强度高、重量轻、加工方便等优点，因此被广泛使用于各个行业。
本文将重点介绍型钢在建筑领域、工程领域以及制造业中的应用。
2. 建筑领域中的应用型钢在建筑领域具有重要作用，主要应用于以下几个方面：2.1 建筑结构型钢可被用于建筑结构的梁、柱、脚手架等部分。
由于型钢的强度高、刚度好，使得它成为一种理想的建筑材料。
同时，型钢的轻质化也有利于减少建筑物的重量，提高结构的整体稳定性。
2.2 桥梁型钢广泛应用于桥梁建设中。
桥梁要承受较大的荷载，因此需要具备足够的强度和刚度。
型钢的高强度和刚度使得它成为一个理想的桥梁材料，可以有效地支撑桥梁的荷载。
2.3 屋顶与墙壁型钢也可以用于建筑物的屋顶和墙壁。
它可以用于搭建轻型屋架或者作为屋顶和墙壁的支撑结构。
型钢的使用不仅可以提高建筑的整体稳定性，还可以节省材料的使用量，减轻施工负担。
3. 工程领域中的应用型钢在工程领域也有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：3.1 风电设备风电设备通常需要使用大量的型钢。
型钢的强度和刚度使得它成为制造风电设备的理想材料，如风力发电机的塔筒、桅杆等部分都可以采用型钢制造。
3.2 石油化工设备在石油化工设备中，型钢的应用也十分广泛。
例如，在炼油厂中，各种设备和管道的支撑结构通常采用型钢，以确保安全和稳定性。
3.3 基础设施建设型钢常常用于基础设施建设，如道路和桥梁的支撑结构、隧道的框架等。
由于型钢具有较强的抗震性能和稳定性，使得它成为基础设施建设中常用的材料。
4. 制造业中的应用型钢在制造业中也有着广泛的应用，如下所示：4.1 汽车制造型钢在汽车制造中被广泛应用。
汽车需要具备足够的强度和安全性，而型钢的这些特点使其成为汽车制造的理想材料。
型钢可以用于制造车架、车身结构和安全部件等。
4.2 船舶制造船舶制造业也广泛使用型钢。
波纹钢腹板组合梁的发展及应用
波纹腹 板就成 为 了普通 平 板 ， 然 相 同条 件下 前 显 者 的临界荷 载高 于 后 者 ， 明 波纹 腹 板在 抗 剪方 说
面 具 有 一 定 的 优 越 性 。 ］ 与 预 应 力 混 凝 土 箱 梁 相 比 ， 纹 腹 板 箱 梁 具 波
础上 ， 部分学者 提 出了折 线形腹 板 ， 即钢腹板 沿其
长度方 向加工 成 周期 性 折板 ， 线形 腹 板 钢梁 的 折
有 以下受力 特点 ：
（ ）改 善 了结 构 性 能 ， 高 了 预应 力 效 率 。 １ 提
波纹 钢腹板 的纵 向刚度 较 小 ， 乎不抵抗 轴 向力 ， 几
翼缘 宽厚 比呈 线性 变化 ， 与梯形 波纹腹 板相 比， 提
当不 能 达 到 要 求 时 ， 确 保 钢 材 应 有 的 冲 击 吸 收 应 功 能 ， 且 控 制 氮 元 素 的 含 量 。另 外 ， 板 波 形 的 并 腹 形 式 选 择 主 要 考 虑 以 下 几 个 方 面 ： 加 工 工 艺 难 ①
易程 度 ； 应 力 状 况 ， 否 引 起 应 力 集 中； 是 ② 是 ③
纹 钢腹 板和 混凝 土底 板 组 成 ， 片波 纹 钢 腹板 倾 两 斜 放 置 ， 纹 钢腹 板 与 上 、 混 凝 土板 通 过 螺 栓 波 下 连接。 １ ２ 波 纹钢 腹 板 的形 状 ． 波纹 钢 腹 板 是 在 工 厂 通 过 冷 弯 加 工 制 作 成 形， 原则 上 要 保 证 弯 曲半 径 为板 厚 的 １ ５倍 以上 ，
波纹 钢腹 板预 应力 混 凝 土组 合梁 是一 种新 型
的钢～ 应 力混 凝 土组 合结 构 ， 是 以波纹 钢腹 板 预 它 代替 混凝 土腹 板 ， 通 过 体 内 、 外预 应力 筋来对 并 体
波纹腹板H型钢梁受压翼缘局部稳定理论研究
摘
要： 提 出梯形 波纹 腹 板 Ｈ型 钢 梁 翼缘 局部 失稳 的 理论 计 算模 型 ， 指 出波 纹 腹板 对 翼 缘 失
稳相 当于提 供 绕腹 板轴 心 线的 弹性 转动 约束作 用． 根 据边界 条 件假 设 ， 采 用理论 推 导得 到 了翼 缘
局部弹性屈曲应力的三角级数解 ， 利用有限元分析验证 了边界条件假设及理论模型的有效性． 指
＋ｇ ２ ｖ Ａ ４ ｃ ｏ ｓ （ ｐ ｂ ） ／ ３＝０ 式（ ９ ） 为超越方程 ， 无法直接求 出其解析解 ，
２ ０ １ ４年
可通过编程进行迭代求解 出其数值解． 根据上述理 论， 相 比于普通 Ｈ 型钢梁 ， 波 纹腹 板 Ｈ型钢 梁腹 板 对翼缘具有更强的约束作用．
２ 有 限 元分 析
为验 证 理 论 分 析 结 果 ， 采 用 有 限元 软 件 Ａ Ｎ － Ｓ Ｙ Ｓ 进行波纹腹板 Ｈ型钢梁翼缘局部失稳 的有限 元分析． 模型中， 采用壳单元 Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ １ ８ １ 模 拟变 截面 波纹腹板 Ｈ型钢的梁的腹板和翼缘 ， 边界条件分 ． ２ 三 角级 数解 的 误差 析时采用 ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ｌ ４单元 给板的边界加上弹性转动 ２ 约束． 钢材 的弹性模量为 ２ ． ０ ６ ｘ １ ０ Ｍ Ｐ ａ ， 泊松 比取 通过理论推导得 出了波纹腹板梁翼缘局部屈 ０ ． ３， 屈 曲分 析材 料采 用 弹性 不考 虑 弹塑性 ． 曲荷载的三角级数解 ， 为验证上述解 的合理性 ， 通 为了验证 匕 述理论， 先对 Ｅ 述边界条件所作的假 过 编程求 解 上述 超越 方 程 的数 值解 ． 验算 不 同几 何 定与实 际情况 的差别进行分析 ， 再 验证 匕 述超 越方程 参数 的波纹腹板梁屈 曲荷载结果与真实模 型有限 （ ９ ） 的屈曲应力数值解与真实的屈曲应力的误差． 元Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ计 算 结 果 的 对 比 如 下 表 ３所 示 ，表 中 为数 值解 ， ｒ ． ２ 为 有 限元 结 果 ， 构件长度取 １ Ｏ ２ ． １ 边界 条件 分 析 个波 长 ． 为验证上述理论 ， 需要分析上述边界条件假定 表 ３ 有 限 元计 算 结果 与数 值解对 比 与波纹腹板梁翼缘实 际受 力的差别． 采用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 有限元软件建立波纹腹板梁 的壳单元模型． 同时建 立两加载边简支 ， 非加载边一边 自由， 一边弹性转 动约束的弹性板模型 ， 板 的长度取相应 的波纹腹板 梁 的长度 ， 宽度 取 粱 翼 缘 宽 度 的 一 半 ， 厚 度 取 翼 缘 厚度 ， 弹性 转 动 约 束 系 数 按 照式 （ ２ ） 求得 ， 施 加 弹 性转 动约 束 时 ， 在 边界 线上 的 节点 与 同一位 置 的支 座节点用 ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ｌ ４单元连接 ， 弹簧 的转 动弹性系 数取式（ ２ ） 求得 的结果乘以单元长度． 波纹腹板梁模型如图 ７ ， 约束梁两端板 的面外 注： 上表 中长 度 单 位 为 ｍ ｍ， 承 载力 单位 为 位移 以及切向位移 ， 对上下翼缘分别施加轴 向的均 Ｍ Ｐ ａ ， 误差 艿 单位为％． 布压力和拉力来模拟梁受纯弯荷载． 等效板的有限 根据表 ３ ， 不同几何参数 的波纹腹板梁构件有 元模 型如 图 ８ ． ９ ） 求 出的数值 选取三根波纹腹板梁 ， 用于有限元验证边界条 限元计算 的结果 与根 据超越方程 （ ％以内． 可知上述三角级数求解 件的假设 ， 其几何参数如下表 １ 所示 ， 构件长度取 结果相 比误差在 ５ 得出的结果是符合真实情况的 ， 能够满足一般工程 ｌ Ｏ个波 长 ． 的需 要 ． 表 ｌ 构 件 几何 参 数
波纹腹板H型钢柱的稳定性分析
力， 弱轴方 向可能 远远未 达到 ， 这种 情况 的 出现 使构 件材 质在 弱
轴方向未被充分利用 。
近些年来在钢结构建 筑 中所选用 的构 件 中一个发 展趋 势就 是波纹腹 板 Ｈ型钢的应用 ， 这个新形式是在结合应用 管状翼缘 的 基 础上发展起来的。波纹腹板的 Ｈ型钢 ， 翼缘是被 连续地焊 接在
波 纹腹 板上。通 常有两种 腹板 皱状 剖面形 ： 一 种是 梯形 的， 它是 用 的最 多的形式 ； 另一种 是正 弦皱状形 式 （ 如 图 １所示 ） ， 它被 用
图 １ 波纹腹板 Ｈ型钢示意图
在需要 抵抗疲劳破坏的具有特殊要求的结构上 。通过实验表 较 为复杂 ， 是计算 的难点 ， 下面着重讨论 一下 。首先 ， 我们 看一看
研究［ Ｊ ］ ． 土木建筑与环境 工程 ， ２ ０ １ ０ （ ８ ） ： ９ ５ － ９ ７ ．
［ ３ ］ 徐
建． 砌 体 结构 设计 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 中 国建材 工业 出版 社 ，
４ 结 语
２ ｏ ｏ ８ ．
Ｓ ｏ ｍｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｎ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｂ ｒ ｉ ｃ ｋ— ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
ＧＡＯ Ｙｏ ｎ ｇ － ｘ ｉ ｎ
（ Ｂ ｏ ｌ ｅ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｗ ｕ ｓ ｈ ｉ Ｎ ｅ ｗ Ｓ ｕ ￣ ｅ ｙ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｂ ｏ ｌ ｅ ８ ３ ３ ４ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
H型钢 HW100
H型钢HW175H型钢是一种新型经济建筑用钢，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。
H型钢的各个部位均以直角排布，所以H型钢在各个方向上都具有抗弯能力，同时还具有施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用于要求承截能力大，截面稳定性好的大型建筑（如厂房、高层建筑等），以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。
1产品说明H型钢HW175型号参数高度H=175mm宽度B=175mm腹板厚度t1=7.5mm翼缘厚度t2=11mm圆角半径=13mm重量=40.3kg/m2C型钢用途H型钢主要用于工业与民用结构中的梁、柱构件。
◆工业构筑物的钢结构承重支架◆地下工程的钢桩及支护结构◆石油化工及电力等工业设备结构◆大跨度钢桥构件◆船舶、机械制造框架结构◆火车、汽车、拖拉机大梁支架◆港口传送带、高速挡板支架H型钢是一种经济型断面钢材，广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等方面，据预测2005年我国H型钢需求量约250万吨，2010年需求量500万吨，但2013年我国H型钢年生产能力为120万吨，市场需求量巨大。
3制作生产热轧H型钢根据不同用途合理分配截面尺寸的高宽比，具有优良的力学性能和优越的使用性能，具体表现在一下几个方面：★结构强度高；★设计风格灵活、丰富；★结构自重轻；★抗灾性能好，有效抗震、抗风、抗洪；★增加结构有效使用面积；★省工省料；★便于机械加工、结构连接和安装，还易于拆除和再用；★绿色环保；★便于施工，工期短。
4生产原料焊接H型钢的主要材料是各种型号的钢板。
H型钢的主要材质有Q235B、SM490、SS400、Q235B、Q345 、Q345B等。
5生产工具焊接H型钢的主要生产工具有：1、数控火焰切割机数控火焰切割机是一种将电脑控制、精密机械传动、氧、燃气切割三者技术相结合的高效率、高精度、高可靠的热切割设备。
它适用于造船，钢结构，电力，锅炉，机车车辆，石油化工等制造行业的高精度钢板热切割的新型自动化设备。
带你深入了解H型钢及其适用范围
带你深入了解H型钢及其适用范围H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加汽车产业合理的世界经济断面高效型材，因其断面与第一个字母“H”相同而得名。
由于H合叶的各个部位均以直角排布排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和成本增加结构中重量轻等优点，已被广泛应用。
H型钢适用范围H型钢主要用于工业与卫星通信结构中的梁、柱构件。
◆工业构筑物的钢结构承重支架◆地下工程地下工程的钢桩及掘进结构◆石油化工及电力等工业设备结构◆大跨度钢桥构件◆船舶、机械制造预应力◆火车、汽车、拖拉机大梁支架◆港口传送带、高速挡板支架H型钢是一种经济型断面钢材，广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等各方面，据预测2005年我国H型钢需求量约250万吨，2021年需求量500万吨，但目前我国H型钢年加工能力为120万吨，美国市场需求量非常巨H型钢介绍H型钢分为热轧H型钢和焊接H型钢（H）两种，热轧H型钢又分为宽翼缘H型钢（HW）中翼缘H型钢(HM)和窄翼缘H型钢（HN）三种。
HW是H型钢高度和翼缘宽度基本相等;主要用于钢筋砼框架结构柱中首要钢芯柱,也称劲性钢柱;在钢结构中主要用于柱HM是H型钢高度合叶和翼缘宽度比例大略为1.33~~1.75主要在钢结构中:用做钢框架柱在载荷承受动力荷载的框架结构中用做框架梁;例如:设备平台HN是H薄壁度高度和翼缘宽度比例大于等于2，主要用于梁；工字钢的用途相当于HN型钢;H型钢的主要材质有Q235B、SM490、SS400、Q345、Q345B等.结构介绍H型钢是一种新型经济建筑用钢。
H型钢截面形状世界经济合理，力学性能好，轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小，与一般工字钢比较，具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点，可使建筑结构减轻30-40%；又因其腿内外侧平行，腿端是直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达25%。
常用于要求承截能力大的，矩形稳定性好的大型建筑（如厂房、高层建筑等），以及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。