專利名稱：冷彎型鋼－混凝土組合上弦鋼桁架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋼桁架，更具體地說是涉及一種用于建筑物樓層次梁系統(tǒng)的鋼桁架。
背景技術：
傳統(tǒng)的建筑物樓層次梁一般采用鋼筋混凝土次梁以及實腹式鋼架次梁。鋼筋混凝土次梁的結構較為笨重，一般采用現(xiàn)場澆筑，不便于預制，因此難以實現(xiàn)批量化工業(yè)生產，生產效率較低。實腹式鋼架次梁通常是呈工字鋼的形式，其單位長度的用鋼量較大，因此存在自重大、成本高的缺點。而且，由于這兩種傳統(tǒng)樓層次梁都有自重大的問題，因而這也顯著影響了建筑物的總體荷載狀況及綜合造價。

發(fā)明內容
鑒于已有技術中存在的上述問題，本實用新型的目的在于提供一種用于建筑物樓層次梁系統(tǒng)的冷彎型鋼-混凝土組合上弦鋼桁架，這種鋼桁架適于批量化工業(yè)生產，并能以較輕巧的結構實現(xiàn)較高的荷載能力，從而改善建筑物的總體荷載狀況，并因此降低綜合造價。
本實用新型的上述目的是通過這樣一種鋼桁架來實現(xiàn)的，它包括一細長狀的上弦桿、一與上弦桿平行延伸的細長狀的下弦桿、以及多段呈鋸齒狀排列地連接上弦桿和下弦桿的腹桿，所述上弦桿由一鋼板一體地彎折而成，它包括一上水平部分、一下水平部分、一延伸于上、下水平部分之間的傾斜部分、以及一從所述下水平部分豎直向下延伸的豎直部分，所述上弦桿的所述上水平部分、所述下水平部分和所述傾斜部分構成“Z”形的截面，所述腹桿的上端最好通過焊接連接于所述上弦桿的所述豎直部分的一個側面而平行于所述豎直部分。
在上述鋼桁架中，所述上弦桿的所述豎直部分最好沿所述上弦桿的長度方向彼此間隔地形成有多個支承孔。
在上述鋼桁架中，所述下弦桿最好由一對角鋼構成，每根角鋼彎折形成具有一豎直部分和一水平部分，所述這對角鋼以對置的方式將所述腹桿的下端夾于它們的豎直部分之間，并且所述腹桿通過焊接分別連接于所述這對角鋼的豎直部分的彼此相對的側面。
在上述鋼桁架中，所述腹桿可以由中空鋼管構成。
在上述鋼桁架中，所述腹桿可以由實心圓鋼構成。
在上述鋼桁架中，所述多段腹桿由一細長的實心圓鋼一體地彎折而成。
在上述鋼桁架中，位于所述鋼桁架兩端處的腹桿，其連接于所述上弦桿的上端部分與所述上弦桿共同延伸一定距離。
本實用新型的鋼桁架的上弦桿由上、下水平部分和傾斜部分構成一“Z”形截面部分，該“Z”形截面部分在樓層次梁系統(tǒng)中主要有三項有利的功能一是在混凝土澆筑過程中，作為桁架的上弦桿，承擔壓應力，直到混凝土達到設計強度，桁架上弦的應力改由混凝土承擔；二是在樓層板鋼筋網(wǎng)綁扎過程中，作為支座，使鋼筋在桁架處自然上彎，構成樓層板中的負彎矩鋼筋；三是埋設于澆筑的混凝土中，在混凝土達到設計強度之后，依靠與混凝土的結合力，構建鋼桁架上弦桿與混凝土的組合受力，達到最佳的承載能力。
而且，與傳統(tǒng)的實腹式鋼架次梁相比，本實用新型的由上、下弦桿和腹桿構成的桁架次梁顯著節(jié)省了結構用鋼。由于用鋼量的減少，不僅直接降低了樓層次梁的造價，而且減少了樓層的自重荷載，因而降低了對建筑物總體結構和基礎的要求，從而實現(xiàn)建筑物綜合造價的下降。并且，由于本實用新型的鋼桁架完全由鋼制的上、下弦桿及腹桿焊接而成，因而適于工廠預制，能實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產，較之通常需要現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土次梁來說具有更大的優(yōu)勢。
另外，本實用新型的桁架結構提高了樓層次梁的荷載能力，即在相同跨度下，本實用新型的鋼桁架可以承受更大的荷載。試驗計算表明，在12米跨度的情況下，750毫米高度的本實用新型的鋼桁架次梁可承受2噸/米的荷載，而撓度小于1/200。
再者，本實用新型的鋼桁架的上弦桿還包括位于“Z”形截面部分下面的豎直部分，該豎直部分有利地提供了上弦桿與腹桿的連接(焊接)點，能實現(xiàn)足夠牢固的連接。而且，上弦桿的該豎直部分上可形成有沿上弦桿長度方向均勻分布的一排支承孔，作為混凝土澆筑用模板的支承構件的托桿可以插設支承于這些支承孔中。利用這些支承孔，不需要為樓層板的澆筑搭設復雜的腳手架，而僅依靠簡易的、可重復使用的托桿和模板即可快速而優(yōu)質地完成模板的搭設。
此外，本實用新型的鋼桁架的高度將得到有效的利用，由于桁架的腹桿間存在空間，一定尺寸的設備管線可在桁架間自由穿行，從而節(jié)省了室內凈高。同時，由于桁架的下弦桿本身由冷彎型鋼構成，可以直接作為設備管線的支架，從而節(jié)省了更多的投資。


下面參照附圖來描述本實用新型的冷彎型鋼-混凝土組合上弦鋼桁架的一個較佳實施例，附圖中圖1是該冷彎型鋼-混凝土組合上弦鋼桁架的正視示意圖；圖2是圖1所示鋼桁架的側視示意圖；圖3是圖1所示鋼桁架的上弦桿的局部正視圖；圖4是圖3所示上弦桿的側視圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型的冷彎型鋼-混凝土組合上弦鋼桁架10由一細長狀的上弦桿12、一與上弦桿12平行延伸的細長狀的下弦桿14、以及多段呈鋸齒狀排列地連接上弦桿12和下弦桿14的腹桿16構成。上弦桿12由一鋼板一體地通過冷彎形成，它包括一上水平部分122、一下水平部分124、一延伸于上、下水平部分之間的傾斜部分126、以及一從下水平部分124豎直向下延伸的豎直部分128，這些部分形成連續(xù)狀。上水平部分122、下水平部分124和傾斜部分126構成一“Z”形截面部分，該“Z”形截面部分將在混凝土樓板澆筑時結合入混凝土中。
上弦桿12和下弦桿14之間由多段腹桿16連接，該多段腹桿16可以通過將一細長的實心的圓鋼連續(xù)地彎折成鋸齒狀而形成。每段腹桿16的上端焊接于上弦桿12的豎直部分128的一個側面并平行于該豎直部分128。
位于鋼桁架10兩端處的腹桿16，其連接于上弦桿12的上端部分與上弦桿12共同延伸一定距離，以便在上弦桿12由端支承(例如是樓層主梁)S支承時被夾于上弦桿與端支承之間。這樣的設計主要是考慮到桁架兩端支承部位處的腹桿會承受較大的拉應力，在保證端腹桿強度的同時，將端腹桿的連接于上弦桿的上端部分伸入端支承與上弦桿之間，有利于將支承反力直接傳遞到下弦桿，從而最大程度地消除上弦桿的端部彎矩，使桁架的受力更為合理。
下弦桿14由一對角鋼構成，每根角鋼彎折形成具有彼此連續(xù)的一豎直部分142和一水平部分144，這對角鋼以對置的方式將腹桿16的下端夾于它們的豎直部分142之間，并且腹桿16通過焊接分別連接于這對角鋼的豎直部分142的彼此相對的側面。
上弦桿12的豎直部分128沿其長度方向形成有一排彼此均勻間隔的支承孔130，每個支承孔130的形狀呈長圓形。這些支承孔130用于在架設混凝土澆筑用的模板時供模板支承托桿插設。
在使用本實用新型的冷彎型鋼-混凝土組合上弦鋼桁架來構筑建筑物的樓層板時，可將預制成一定長度的多個鋼桁架彼此平行地布置在建筑物的主梁之間，每個鋼桁架的上弦桿的兩端由主梁支承，將支承托桿插設穿過各個鋼桁架上形成的相應支承孔而使這些支承托桿由鋼桁架本身支承，將混凝土澆筑模板鋪設于這些支承托桿上，在模板上面跨過各鋼桁架的上弦桿綁扎鋼筋，然后在模板上澆筑混凝土，使鋼桁架的上弦桿的“Z”形截面部分埋設于混凝土中，待混凝土達到設計強度后便可拆去支承托桿和模板，這樣就基本形成了建筑物的樓層板。
權利要求1.一種冷彎型鋼-混凝土組合上弦鋼桁架，其特征在于，它包括一細長狀的上弦桿、一與上弦桿平行延伸的細長狀的下弦桿、以及多段呈鋸齒狀排列地連接所述上弦桿和所述下弦桿的腹桿，所述上弦桿由一鋼板一體地彎折而成，它包括一上水平部分、一下水平部分、一延伸于上、下水平部分之間的傾斜部分、以及一從所述下水平部分豎直向下延伸的豎直部分，所述上弦桿的所述上水平部分、所述下水平部分和所述傾斜部分構成“Z”形的截面，所述腹桿通過焊接連接于所述上弦桿的所述豎直部分的一個側面而平行于所述豎直部分。
2.如權利要求1所述的鋼桁架，其特征在于，所述上弦桿的所述豎直部分沿所述上弦桿的長度方向彼此間隔地形成有多個支承孔。
3.如權利要求1所述的鋼桁架，其特征在于，所述下弦桿由一對角鋼構成，每根角鋼彎折形成具有一豎直部分和一水平部分，所述這對角鋼以對置的方式將所述腹桿的下端夾于它們的豎直部分之間，并且所述腹桿通過焊接分別連接于所述這對角鋼的豎直部分的彼此相對的側面。
4.如權利要求1所述的鋼桁架，其特征在于，所述腹桿由中空鋼管構成。
5.如權利要求1所述的鋼桁架，其特征在于，所述腹桿由實心圓鋼構成。
6.如權利要求5所述的鋼桁架，其特征在于，所述多段腹桿由一細長的實心圓鋼一體地彎折而成。
7.如權利要求1所述的鋼桁架，其特征在于，位于所述鋼桁架兩端處的腹桿，其連接于所述上弦桿的上端部分與所述上弦桿共同延伸一定距離。
專利摘要本實用新型提供一種用于建筑物樓層次梁系統(tǒng)的冷彎型鋼—混凝土組合上弦鋼桁架，該鋼桁架包括一細長狀的上弦桿、一與上弦桿平行延伸的細長狀的下弦桿、以及多段呈鋸齒狀排列地連接上弦桿和下弦桿的腹桿，上弦桿由一鋼板一體地彎折而成，它包括一上水平部分、一下水平部分、一延伸于上、下水平部分之間的傾斜部分、以及一從下水平部分豎直向下延伸的豎直部分，上弦桿的上水平部分、下水平部分和傾斜部分構成“Z”形的截面，腹桿通過焊接連接于上弦桿的豎直部分的一個側面而平行于該豎直部分。本實用新型的這種鋼桁架適于批量化工業(yè)生產，并能以較輕巧的結構實現(xiàn)較高的荷載能力，從而改善建筑物的總體荷載狀況，并因此降低綜合造價。
文檔編號E04C3/293GK2752353SQ20042011067
公開日2006年1月18日 申請日期2004年12月3日 優(yōu)先權日2004年12月3日
發(fā)明者陳明, 吳昊, 唐鵬 申請人:上海歐本鋼結構桁架工程有限公司