本發(fā)明涉及一種組合檁條和次梁。

背景技術：

現(xiàn)有的廠房、倉庫和臨時房屋等建筑多采用鋼結構進行搭建，鋼結構因其施工工期短、預制程度高和便于模塊化施工的特點而受到歡迎。在現(xiàn)有的鋼結構建筑中，往往采用C型冷彎薄壁型鋼作為檁條，但是，當建筑的跨度較大、屋面載荷較大時，往往出現(xiàn)現(xiàn)有規(guī)格的C型鋼不能滿足計算要求的情況。與檁條類似，現(xiàn)有的鋼結構建筑往往采用H型鋼或者槽鋼等作為次梁，當載荷較大或者跨度較大時，也會出現(xiàn)現(xiàn)有規(guī)格的型材不能滿足計算要求的情況。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種適用于大跨度和大載荷屋面的組合檁條。

為達到上述目的，本發(fā)明組合檁條，包括腹板、與腹板上部連接的上弦和與腹板下部連接的下弦；

其中，腹板為平面金屬板；

所述上弦包括分別設置在所述腹板兩側的兩冷彎角鋼，所述冷彎角鋼的其中一個翼板與所述腹板平行設置并通過螺栓連接；

所述下弦包括分別設置在所述腹板兩側的兩冷彎角鋼，所述冷彎角鋼的其中一個翼板與所述腹板平行設置并通過螺栓連接。

進一步地，所述組合檁條還包括若干對加勁肋；

每對加勁肋包括在腹板兩側對應設置的兩角鋼，所述角鋼的中部與所述腹板連接，所述角鋼的上部與所述上弦或下弦連接。

進一步地，所述組合檁條的下邊緣設置在格構梁的上表面，所述格構梁包括上弦分肢、下弦分肢和綴條；

所述上弦分肢和所述下弦分肢均包括兩開口方向相反的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼，

所述綴條包括一根冷彎C型鋼或冷彎槽鋼或兩開口方向相反的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼；

所述上、下弦分肢與所述綴條通過節(jié)點板連接；

所述節(jié)點板一側設置在所述上弦分肢或下弦分肢的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼之間，所述節(jié)點板通過螺栓與所述上弦分肢或下弦分肢的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板連接；

所述綴條的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板與所述節(jié)點板另一側連接。

進一步地，所述檁條通過檁托與所述格構梁的上弦分肢連接；

所述檁脫包括一L形連接板和至少一塊加勁板，所述加勁板的相鄰兩側分別與所述L形板的兩翼板連接；

所述檁條腹板一側的角鋼端部與所述檁條腹板的端部間隔設置，所述間隔與所述L形板相適配；所述L形板的其中一個翼板與所述檁條腹板以及檁條腹板另一側的角鋼連接，所述L形板的另一個翼板與所述格構梁的上弦分肢連接；

或者；

所述檁條的下弦角鋼與所述格構柱的上弦分肢連接。

本發(fā)明組合檁條由作為腹板的薄鋼板和作為翼板的冷彎角鋼通過自攻釘連接，該種檁條可用于工廠、倉庫，可充發(fā)揮截面特性，本發(fā)明組合檁條適用于跨度大于9m的檁條；可用于12m跨重鋼廠房檁條；相比高頻焊H型鋼，節(jié)約用鋼量；所有板件構件均可采用鍍鋅，解決防腐問題；采用螺栓或自攻釘連接，連接方便。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種適用于大跨度和大載荷的組合次梁。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明組合次梁，包括腹板、與腹板上部連接的上弦和與腹板下部連接的下弦；

其中，腹板為平面金屬板；

所述上弦包括分別設置在所述腹板兩側的兩熱軋角鋼，所述熱軋角鋼的其中一個翼板與所述腹板平行設置并通過螺栓連接；

所述下弦包括分別設置在所述腹板兩側的兩熱軋角鋼，所述熱軋角鋼的其中一個翼板與所述腹板平行設置并通過螺栓連接。

進一步地，所述組合次梁還包括若干對加勁肋；

每對加勁肋包括在腹板兩側對應設置的兩角鋼，所述角鋼的中部與所述腹板連接，所述角鋼的上部與所述上弦或下弦連接。

進一步地，所述組合次梁的下弦通過若干牛腿與格構柱連接；

所述格構柱包括至少兩個分肢和用于連接兩分肢的綴條；

所述分肢包括兩根冷彎C型鋼或冷彎槽鋼，兩所述冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的開口方向相反；

所述綴條包括一根冷彎C型鋼或冷彎槽鋼或兩根開口方向相反的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼；

所述分肢與所述綴條通過節(jié)點板連接，所述節(jié)點板的一側設置在所述分肢的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼腹板之間，所述節(jié)點板與所述分肢的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板連接；

所述綴條的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板與所述節(jié)點板的另一側連接。

進一步地，所述牛腿包括與所述節(jié)點板設置在同一平面內的牛腿腹板、牛腿頂板和U形加勁板；

所述牛腿腹板包括一體成型的連接部和伸出部，所述連接部的兩側分別與兩分肢連接，所述伸出部設置在所述格構柱的一側；

所述U形加勁板設置在兩分肢之間，所述U形加勁板的水平部與所述牛腿腹板的連接部上邊緣接觸，

所述牛腿頂板包括一體成型的L型板，所述L型板的豎直段為連接部，所述L型板的水平段為支撐部，所述牛腿頂板的支撐部與所述牛腿腹板的伸出部接觸，所述牛腿頂板的連接部、其中一個分肢的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼翼板以及U形加勁板的其中一個豎直部通過螺栓連接；所述U形加勁板的另一個豎直部與另一個分肢的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼翼板通過螺栓連接。

本發(fā)明組合次梁由作為腹板的薄鋼板和作為翼板的熱軋角鋼通過自攻釘連接，該種次梁可用于工廠、倉庫，可充發(fā)揮截面特性，本發(fā)明組合次梁適用于跨度大于9m的次梁；可用于12m跨重鋼廠房次梁；相比高頻焊H型鋼，節(jié)約用鋼量；所有板件構件均可采用鍍鋅，解決防腐問題；采用螺栓或自攻釘連接，連接方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明組合檁條的實施例1的整體結構圖；

圖2是圖1的組合檁條加裝了加勁肋的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明組合次梁的實施例2的結構示意圖；

圖4是圖3的組合次梁加裝了加勁肋的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明組合檁條的實施例3的格構梁的局部結構示意圖；

圖6是圖5的C-C剖視圖；

圖7是本發(fā)明組合次梁的實施例4的格構柱的結構示意圖；

圖8是圖7的A-A剖視圖；

圖9是圖7的B-B剖視圖；

圖10是本發(fā)明組合檁條和次梁組合成免焊可拆卸裝配體系的的實施例5的整體結構圖；

圖11是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例5與現(xiàn)有的門式鋼架相比節(jié)省的用鋼量的對比表格；

圖12是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例5與現(xiàn)有的門式鋼架相比節(jié)省的用鋼量的對比圖表；

圖13是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例5與現(xiàn)有的門式鋼架的用鋼量對比數(shù)據(jù)；

圖14是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例5與現(xiàn)有的門式鋼架的用鋼量對比圖表；

圖15是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例1的檁條與現(xiàn)有檁條的用鋼量對比數(shù)據(jù)；

圖16是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例1的檁條與現(xiàn)有檁條的用鋼量對比圖表；

圖17是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例3的組合次梁與現(xiàn)有次梁的用鋼量對比數(shù)據(jù)；

圖18是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的實施例3的組合次梁與現(xiàn)有次梁的用鋼量對比圖表；

圖19是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的檁條與格構梁的連接節(jié)點的一種優(yōu)選結構；

圖20是圖19的D-D剖視圖；

圖21是本發(fā)明免焊可拆卸裝配體系的檁條與格構梁的連接節(jié)點的另一種優(yōu)選結構；

圖22是圖21的E-E剖視圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發(fā)明做進一步的描述。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種組合檁條，包括腹板32、與腹板32上部連接的上弦31和與腹板32下部連接的下弦33；

其中，腹板32為平面金屬板；

所述上弦31包括分別設置在所述腹板32兩側的兩冷彎角鋼，所述冷彎角鋼的其中一個翼板與所述腹板32平行設置并通過螺栓連接；

所述下弦33包括分別設置在所述腹板32兩側的兩冷彎角鋼，所述冷彎角鋼的其中一個翼板與所述腹板32平行設置并通過螺栓連接。

本實施例以間距3m，橫載0.5KN/㎡，活載0.5KN/㎡的廠房檁條為例，將本實施例的組合檁條與常規(guī)的檁條進行對比；對比數(shù)據(jù)及圖表如圖15-16所示，通過數(shù)據(jù)和圖表可以看出，本實施例的組合檁條與傳統(tǒng)的檁條相比能夠節(jié)省較多的材料，并且能夠大幅度的減輕檁條的自重。

本實施例組合檁條由作為腹板的薄鋼板和作為翼板的冷彎角鋼通過自攻釘連接，該種檁條可用于工廠、倉庫，并可應用于房屋次梁，可充發(fā)揮截面特性，本實施例組合檁條適用于跨度大于9m的檁條；可用于12m跨重鋼廠房檁條；相比高頻焊H型鋼，節(jié)約用鋼量；所有板件構件均可采用鍍鋅，解決防腐問題；采用螺栓或自攻釘連接，連接方便。

實施例2

在上述實施例的基礎上，如圖2所示，所述組合次梁還包括若干對加勁肋34；

每對加勁肋34包括在腹板32兩側對應設置的兩角鋼，所述角鋼的中部與所述腹板32連接，所述角鋼的上部與所述上弦31或下弦33連接。

當組合檁條需要設計的高度較大時，組合檁條的穩(wěn)定性會下降，為了保證組合檁條的穩(wěn)定性，本實施例在組合檁條上設置了加勁肋34，加勁肋34在腹板32的兩側成對設置，保證了檁條的穩(wěn)定性。

實施例3

如圖3所示，本實施例提供一種組合次梁，包括腹板42、與腹板42上部連接的上弦41和與腹板42下部連接的下弦43；

其中，腹板42為平面金屬板；

所述上弦41包括分別設置在所述腹板42兩側的兩熱軋角鋼，所述熱軋角鋼的其中一個翼板與所述腹板42平行設置并通過螺栓連接；

所述下弦43包括分別設置在所述腹板42兩側的兩熱軋角鋼，所述熱軋角鋼的其中一個翼板與所述腹板42平行設置并通過螺栓連接。

本實施例中的組合次梁與實施例1中的組合檁條的結構類似，本實施例中以間距3m，橫載5.5KN/㎡，活載2.5KN/㎡的次梁為例與現(xiàn)有的次梁進行對比，對比數(shù)據(jù)和圖表如圖17-18所示；通過對比數(shù)據(jù)和圖表可以看出，本實施例的組合次梁的用鋼量遠遠小于現(xiàn)有的組合次梁的用鋼量，能夠節(jié)省材料和減少自重。本實施例的組合次梁與實施例1中的組合檁條的結構類似，因此，也具有實施例1中的組合檁條的特點。

實施例4

在實施例3的基礎上，如圖4所示，所述組合次梁還包括若干對加勁肋44；

每對加勁肋44包括在腹板42兩側對應設置的兩角鋼，所述角鋼的中部與所述腹板42連接，所述角鋼的上部與所述上弦41或下弦43連接。

由于實施例3中的組合次梁的結構與實施例1中的組合檁條類似，當承重次梁和吊車梁的高度過大時，為承重次梁或吊車梁設置加勁肋44也可以使本實施例的組合次梁產生與實施例2中的組合檁條類似的效果。

實施例5

在實施例1或實施例2的基礎上，如圖5-6所示，所述組合檁條的下邊緣設置在格構梁的上表面，所述格構梁包括上弦分肢21、下弦分肢和綴條22；

所述上弦分肢21和所述下弦分肢均包括兩開口方向相反的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼，

所述綴條22包括一根冷彎C型鋼或冷彎槽鋼或兩開口方向相反的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼；

所述上、下弦分肢與所述綴條22通過節(jié)點板23連接；

所述節(jié)點板23一側設置在所述上弦分肢21或下弦分肢的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼之間，所述節(jié)點板23通過螺栓與所述上弦分肢21或下弦分肢的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板連接；

所述綴條22的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板與所述節(jié)點板23另一側連接。

本實施例中將梁采用格構式的結構，并且，梁是采用冷彎型材進行拼裝，與現(xiàn)有的鋼結構建筑中采用型材直接作為梁的安裝形式相比，本實施例安裝方便，節(jié)省材料。

實施例6

在實施例3或4的基礎上，如圖7-9所示，本實施例的組合次梁的下弦通過若干牛腿與格構柱連接；

所述格構柱包括至少兩個分肢11和用于連接兩分肢11的綴條12；

所述分肢11包括兩根冷彎C型鋼或冷彎槽鋼，兩所述冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的開口方向相反；

所述綴條12包括一根冷彎C型鋼或冷彎槽鋼或兩根開口方向相反的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼；

所述分肢11與所述綴條12通過節(jié)點板13連接，所述節(jié)點板13的一側設置在所述分肢11的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼腹板之間，所述節(jié)點板13與所述分肢11的兩冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板連接；

所述綴條12的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼的腹板與所述節(jié)點板13的另一側連接。

所述牛腿包括與所述節(jié)點板13設置在同一平面內的牛腿腹板51、牛腿頂板53和U形加勁板52；

所述牛腿腹板51包括一體成型的連接部和伸出部，所述連接部的兩側分別與兩分肢11連接，所述伸出部設置在所述格構柱的一側；

所述U形加勁板52設置在兩分肢11之間，所述U形加勁板52的水平部與所述牛腿腹板51的連接部上邊緣接觸，

所述牛腿頂板53包括一體成型的L型板，所述L型板的豎直段為連接部，所述L型板的水平段為支撐部，所述牛腿頂板53的支撐部與所述牛腿腹板51的伸出部接觸，所述牛腿頂板53的連接部、其中一個分肢11的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼翼板以及U形加勁板52的其中一個豎直部通過螺栓連接；所述U形加勁板52的另一個豎直部與另一個分肢11的冷彎C型鋼或冷彎槽鋼翼板通過螺栓連接。

本實施例中，無論是分肢11與綴條12的連接還是格構柱上的牛腿的設置，均可以采用螺栓進行連接，現(xiàn)場不需要焊接，當使用周期結束后，將格構柱的各個部位進行拆卸，節(jié)省勞動力資源，并且，拆卸的材料不會發(fā)生損壞，可以反復利用，節(jié)省了資源。

另外，此種結構體系用于工廠、倉庫、簡易臨時房屋等，由于采用的是冷彎型材進行拼裝，因此，能夠根據(jù)需要進行拼裝，材料規(guī)格對于安裝過程中的限制大大降低，此種結構體系用鋼量少，構件截面小，重量輕，節(jié)省鋼材，造價低廉；便于運輸和安裝，現(xiàn)場不用焊接，施工方便快捷，效率高，工期短；便于模塊化施工，模數(shù)化組裝，根據(jù)使用目的可以自由靈活的建造出不同的建筑單體；構件可拆卸后重復利用，節(jié)約資源。

實施例7

如圖10所示，實施例5中的格構式梁和實施例6中的格構柱可以裝配形成格構式的梁柱體系，包括格構柱1、格構梁2、組合檁條3、組合次梁4和可拆卸牛腿5。這種格構式的梁柱體系與現(xiàn)有的技術相比能夠節(jié)省大量的材料，并且其安裝非常方便。

本實施例中采用格構梁柱形成門式桁架，本實施例中將門式桁架與現(xiàn)有的熱軋型材焊接的框架進行對比：

在不同跨度、柱距條件下，建立傳統(tǒng)門式剛架和新型免焊可拆卸裝配體系的結構模型分別進行設計計算，并對設計結果進行對比分析。

算例分析條件如下：

跨度：12m、15m、18m、21m、24m、27m、30m、33m、36m

柱距：6m、7.5m、9m、10.5m、12m

結構形式：柱腳鉸接，梁柱剛接。雙坡屋面，柱腳到檐口高度為8.3m(柱腳標高-0.3m，檐口標高8m)，屋面坡度1:15。

構件材質：跨度12m～21m，材質為Q235-B；跨度24m～36m，材質為Q345-B；

恒荷載:0.3KN/m2,活荷載：0.5KN/m2。檁條間距1.5m，屋面梁平面外計算長度為3m。

應力比：實腹梁柱約0.92～0.97，格構構件最大不超過1.0。

構件形式：實腹梁柱板材厚度5～16mm，梁柱高度以10mm為單位調整，寬度以10mm為單位調整。格構構件弦桿為背對背C型鋼，腹桿為C型鋼或背對背C型鋼。當荷載過大，已有C型鋼型號不滿足要求時，可適當調整C型鋼尺寸。當荷載過小，已有C型鋼最小型號依然浪費時，可采用冷彎槽鋼。

計算的結果圖11-14，依據(jù)圖11-14可以看出，對于單榀桁架(鋼架)，采用本實施例的免焊可拆卸裝配體系可極大的節(jié)省用鋼量，用鋼量比采用實腹門式剛架節(jié)省了40％～60％；跨度一定的情況下，柱距越小，即荷載越小，節(jié)省用鋼量的效應越明顯。

實施例7

在上述實施例的基礎上，如圖19-20所示，檁條與格構梁的連接節(jié)點按照如下的結構進行設置：所述檁條的下弦角鋼33設置在所述格構梁的上弦分肢21上，所述檁條通過檁托34與所述格構梁的上弦分肢21連接；

所述檁脫包括一L形連接板和至少一塊加勁板，所述加勁板的相鄰兩側分別與所述L形板的兩翼板連接；

所述檁條腹板32一側的角鋼端部與所述檁條腹板32的端部間隔設置，所述間隔與所述L形板相適配；所述L形板的其中一個翼板與所述檁條腹板32以及檁條腹板32另一側的角鋼連接，所述L形板的另一個翼板與所述格構梁的上弦分肢21連接。

實施例8

在上述實施例的基礎上，如圖21-22所示，本實施例的檁條與梁的連接節(jié)點通過如下結構進行設置：所述檁條的下弦角鋼33設置在所述格構梁的上弦分肢21上，所述檁條的下弦角鋼33與所述格構柱的上弦分肢21連接。

本實施例的檁條與梁的連接節(jié)點與實施例6相比，其連接方式更加簡單快捷。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。