專利名稱：由腹板制成用于桁架的構(gòu)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由腹板(web member)制成用于桁架的構(gòu)架。
眾所周知，桁架是由支桿制成，而支桿又由腹板進(jìn)行相互連接。根據(jù)橫梁所需承載的應(yīng)力，這些腹板可以由橫向拉桿(cross ties)和/或橫向加強(qiáng)支桿(cross stiffening bracket)構(gòu)成。橫向拉桿通常用于必須形成構(gòu)架來承載非常大應(yīng)力的地方，尤其是承載撓曲型應(yīng)力，及必須建立起具有相當(dāng)大尺寸的構(gòu)架的地方，比如用于較大門架或者較大寬度的構(gòu)架。
通過插入加強(qiáng)角片可以將這些橫向拉桿連接到支桿上，其中所述加強(qiáng)角片用于承載所述橫向拉桿并且對接頭進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。這種連接操作可以以多種方式通過利用構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)，比如利用釘子、螺栓、焊接接頭及類似物。
公知類型的橫向拉桿通常意味著為了形成連接并進(jìn)而制成桁架，就必須使用非常多的連接構(gòu)件。這也就明顯意味著最終形成的結(jié)構(gòu)極其笨重，復(fù)雜而且實(shí)際開支很大。
另外，由于每一根獨(dú)立的橫向拉桿均必需與支桿相聯(lián)接，并且所有的連接構(gòu)件均需被利用，所以這樣的安裝步驟將漫長而復(fù)雜。
所述缺陷還伴隨有這樣的事實(shí)，即通常難以以物理方法觀測出所述橫向拉桿重心軸線與支桿重心軸線的會(huì)聚點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于通過由腹板制成一用于桁架的構(gòu)架，來消除所提及的技術(shù)缺陷，其中所述構(gòu)架能夠在支桿之間利用簡單的結(jié)構(gòu)來完成相互連接。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于由腹板制成一構(gòu)架，該構(gòu)架能夠以較少的快速和簡化步驟而被連接到所述支桿上。
本發(fā)明的再一目的在于由腹板制成一構(gòu)架，該構(gòu)架能夠產(chǎn)生非常有限的廢料量，從而能夠以一種實(shí)質(zhì)上并不昂貴的方式來制取所述構(gòu)架。
本發(fā)明中并非最后的目的在于由腹板來制成一構(gòu)架，該構(gòu)架能夠制成一安全并且性能可靠的桁架。
根據(jù)本發(fā)明，這些及其他的目的可以通過利用一如權(quán)利要求1中所述、由腹板制成的用于桁架的構(gòu)架來實(shí)現(xiàn)。
以一種非常有益的方式，根據(jù)本發(fā)明由腹板制成的構(gòu)架能夠得到一種輕質(zhì)的桁架，并且從而也是一種能夠由昂貴的材料，比如不銹鋼、特高或者極高強(qiáng)度的鋼及鋁，制成的桁架。對所述桁架的組裝，即根據(jù)本發(fā)明對腹板的安裝也僅需要利用有限數(shù)目的連接構(gòu)件，比如釘子、螺栓或者類似物。這就使得相對于用于傳統(tǒng)桁架的構(gòu)架來說，能夠明顯以更少的時(shí)間，以更低的成本和更少的材料來制取組成桁架的構(gòu)架。
通過下文中參照簡化附圖的描述，根據(jù)本發(fā)明由腹板所制成的構(gòu)架的其他技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更為清楚，但這些描述僅為示例性和非限制性的目的，并且在所附附圖中附

圖1是一鋼板的一部分的正視圖，根據(jù)本發(fā)明該鋼板即將被裁切成多個(gè)由腹板制成的構(gòu)架，其中用一點(diǎn)劃線示出了該鋼板裁切線，并用一虛線示出了施加在同一鋼板上的底切部分(undercut)和切痕(notch)。
附圖2是一根據(jù)本發(fā)明由腹板制成的獨(dú)立構(gòu)架中一部分的正視圖，此時(shí)該構(gòu)架處于半成形狀態(tài)；附圖3是附圖2中所示由腹板制成的構(gòu)架中所述部分的正視圖，此時(shí)該構(gòu)架處于完全成形狀態(tài)；附圖4A是沿附圖5中IV-IV線的側(cè)向剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明安裝有腹板的桁架的一部分；附圖4B是一桁架的一部分的側(cè)向剖視圖，該桁架安裝有根據(jù)本發(fā)明由腹板所制成的構(gòu)架的各種實(shí)施例；附圖5是沿附圖4A中V-V線的正向剖視圖，示出了一根據(jù)本發(fā)明安裝有腹板的桁架；附圖6是一鋼板的一部分的正視圖，在第二實(shí)施例中該鋼板即將被裁切成多個(gè)根據(jù)本發(fā)明由腹板制成的構(gòu)架，其中用一點(diǎn)劃線示出了從該鋼板進(jìn)行裁切的裁切線，并用虛線示出了施加在同一鋼板上的底切部分和切痕；附圖7是在附圖6中所示鋼板上所獲得的一由腹板制成的獨(dú)立構(gòu)架中一部分的正視圖，此時(shí)該構(gòu)架處于半成形狀態(tài)；附圖8是在附圖7中所示由腹板制成的構(gòu)架中所述部分的正視圖，此時(shí)該構(gòu)架處于完全成形狀態(tài)；附圖9是沿附圖10中IX-IX線的側(cè)向剖視圖，示出了一安裝有在附圖8中所示由腹板制成的構(gòu)架的桁架的一部分；附圖10是沿附圖9中X-X線的正向剖視圖，示出了一安裝有根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)架的桁架。
特別參見附圖1至5，在此示出了一個(gè)由腹板制成的構(gòu)架，其總體上由數(shù)字12來指代，并且該構(gòu)架是一桁架11中的一部分。
桁架11包括有沿其邊緣布置的四個(gè)支桿13。該支桿13比如可以通過將其中間部分14加工成形為一“L”形而形成，并且其側(cè)面15具有相等的尺寸。一附屬部分16從各個(gè)側(cè)面15處突伸出來，該附屬部分16也被加工成形為一“L”形，并且其側(cè)面17的尺寸也基本上相等，且均等于所述中間部分14的側(cè)面15尺寸的一半，以便該附屬部分16的對應(yīng)頂端18相互正對。
在所述桁架11的第一實(shí)施例中，所述支桿13由四個(gè)構(gòu)架12相互連接起來，根據(jù)本發(fā)明所述構(gòu)架12均由腹板制成。被連接在同一支桿13上的構(gòu)架12相互之間被偏置，以便在不會(huì)相互干擾的條件下在一交叉區(qū)域19處對它們進(jìn)行連接。
由腹板制成的構(gòu)架12由一系列連續(xù)的橫向拉桿20組成，這些橫向拉桿20均由一整體件形成，并且具有“U”形橫剖面。兩個(gè)連續(xù)并且相鄰的橫向拉桿20(附圖4A)的第一端部相互固連并且會(huì)聚在所述構(gòu)架12中的頂端區(qū)域21處，而它們的另一端部相互分離并且被固連在其他連續(xù)的橫向拉桿20上。這些構(gòu)架12在它們對應(yīng)的頂端區(qū)域21處由一對連接構(gòu)件34而連接到支桿13上；當(dāng)然，位于端部處的橫向拉桿20不被固連在任何其他的橫向拉桿20上。
頂端區(qū)域21也被固連在一些加強(qiáng)角片22上，這些加強(qiáng)角片22與橫向拉桿20的端部一體制成，呈一彎曲成一“L”形的附屬部分形式并且適合于與支桿13中部分14的側(cè)面15的內(nèi)表面相聯(lián)接。所述附屬部分中的第一折片35′被加工成一長方形，而第二彎曲折片35″被加工成一三角形，以便優(yōu)化對材料的利用。
由于技術(shù)原因，橫向拉桿20的兩個(gè)“U”形側(cè)邊形成了具有傾斜端部24的翼板23，或者一些必須附加其上的材料；這就有利于將構(gòu)架12連接到支桿13上，并且保持所述翼板23不會(huì)受到阻礙。
將由腹板制成的構(gòu)架12連接到支桿13的操作是這樣實(shí)現(xiàn)的，即將加強(qiáng)角片22的彎曲折片35″與支桿13的內(nèi)側(cè)面15相聯(lián)結(jié)，與此同時(shí)使得橫向拉桿20與具有相同狀態(tài)的附屬部分16的一側(cè)面17相聯(lián)結(jié)。
在由附圖4B所示出的一優(yōu)選實(shí)施例中，支桿13與橫向拉桿20之間的連接操作是以這種方式實(shí)現(xiàn)的，即橫向拉桿20的重心軸線25與支桿13的重心軸線26交叉。以這種方式，由點(diǎn)劃線示出的重心軸線25會(huì)聚于支桿13的重心36處。在本實(shí)施例中利用了三個(gè)連接構(gòu)件34來實(shí)現(xiàn)所述連接操作。
將橫向拉桿20連接到支桿13上的操作是通過利用連接構(gòu)件34，比如釘子、螺栓、焊接或者其他公知設(shè)備而完成的。
根據(jù)本發(fā)明由腹板來制取用于桁架11的構(gòu)架12的方法如下所述。
該制取工藝開始于一鋼板27，比如一尺寸為2×6米(2000×6000毫米)的鋼板。
在第一階段中(附圖1)，一些橫向拉桿20具有一“U”形橫向截面和一朝向支桿13的傾斜角α，當(dāng)安裝到位后該傾斜角α比如呈45度，并且所述鋼板27被裁切成鋸齒狀成形部分，以便制成一些連續(xù)并且相鄰的橫向拉桿20，這些橫向拉桿20相對于對稱軸線33兩兩對稱，當(dāng)為了制成桁架11而將構(gòu)架12安裝到支桿13上時(shí)，所述對稱軸線33被設(shè)置成與支桿13的重心軸線26相垂直。
當(dāng)所述橫梁11被安裝到位時(shí)沿一平行于支桿13的方向所測定出的兩個(gè)連續(xù)頂端區(qū)域21之間的距離L1，是橫向拉桿20在支桿13上所成傾斜角α的一個(gè)函數(shù)。為了使得鋼板27覆蓋所有的橫向拉桿20，距離L1必須是鋼板27的寬度的整倍數(shù)。
當(dāng)橫梁11安裝到位時(shí)沿一垂直于支桿13的方向所測定出的兩個(gè)連續(xù)頂端區(qū)域21之間的距離H1，是所需桁架11的高度的一個(gè)函數(shù)。
最后，兩個(gè)連續(xù)切槽之間的距離L2是“U”形橫截面成形狀況(theexecution of the“U”shaped cross section)的一個(gè)函數(shù)。
對所述鋼板27的裁切操作可以由一鋼板切割機(jī)、一等離子或者激光切割機(jī)，或者任何其他的公知系統(tǒng)來完成。
在進(jìn)行裁切和修整的過程中，根據(jù)后續(xù)對橫向拉桿20進(jìn)行彎曲操作的需要，一些底切部分28被去除，并且施加一些切痕28′。
在第二階段中(附圖2)，鋼板27被裁切成若干個(gè)構(gòu)件29，并且由于去除了底切部分28從而形成有生產(chǎn)廢料。
在將鋼板27裁切和分割成若干個(gè)構(gòu)件29之后，為了制取其尺寸大于鋼板27尺寸的構(gòu)架12，在端部30處進(jìn)行了若干次完全焊接(eventualwelding)。該焊接處30最好沿橫向拉桿20的端部31以對接方式進(jìn)行實(shí)施。
在第三階段中，構(gòu)件29被沿附圖2中所示出的虛線32進(jìn)行彎曲，以便在橫向拉桿20上制成在附圖3中所示出的“U”形輪廓。適合的機(jī)械模具或者切割機(jī)、壓力切割機(jī)等等均可以用于該目的。
由腹板所制成的構(gòu)架12最終被連接到支桿13上，以便制得在附圖4A和5中所示出的桁架11。
在由附圖6至10所示出的第二實(shí)施例中，桁架11中的支桿13由四個(gè)構(gòu)架12連接而成，其中這四個(gè)構(gòu)架12均根據(jù)本發(fā)明由腹板制成，但是在該實(shí)施例中構(gòu)架12相互之間沒有進(jìn)行偏置，而是會(huì)聚在支桿13上的同一區(qū)域處，并且從而在交叉區(qū)域19處相互連接。由腹板制成的該構(gòu)架12與前述實(shí)施例中的構(gòu)架相似。
正如在附圖6中所示出的那樣，在底切部分28顯著擴(kuò)大的同時(shí)，由附圖標(biāo)記28所示出的三角形部分(用于構(gòu)成構(gòu)架12中的折片35″)被去除，用以避免在將構(gòu)架12安裝到桁架11上時(shí)發(fā)生任何干擾現(xiàn)象。需要補(bǔ)充的是，如附圖6中所示所獲得的底切部分也可以通過限制要制成的單獨(dú)切口的數(shù)目而制成。
在如圖中所示出的那樣對鋼板27進(jìn)行裁切后，可以得到在附圖7中所示出的構(gòu)件29。
由于已經(jīng)提及的那些因素，構(gòu)件29具有明顯延伸的底切面積，并且在它們理想的正對側(cè)邊上帶有不同的頂端21和21′。
在實(shí)際中頂端21與已經(jīng)描述過的頂端相同，但是頂端21′則由于缺少了三角形折片35″(在附圖6中由鋼板27中的三角形部分28構(gòu)成)，在此處該三角形折片35″已經(jīng)被去除，并且由于該折片35′被沿虛線32彎曲成與橫向拉桿20相垂直，所以不同于先前所述的頂端。
在第二實(shí)施例中，以這種方式由腹板所制成的構(gòu)架12可以被用來制取桁架11。
在該第二實(shí)施例中，桁架11也包括有四根支桿13，這些支桿13均由根據(jù)本發(fā)明由腹板所制成的構(gòu)架12相互連接起來。
尤其是，正如在附圖9和10中所示出的那樣，每一個(gè)由腹板所制成的構(gòu)架12均具有一自身頂端21，該自身頂端21與由腹板制成的一相鄰構(gòu)架12的頂端21′相對，以相同的方式，其自身頂端21′被設(shè)置成與由腹板制成的一相鄰構(gòu)架12的頂端21相對。
與根據(jù)第一實(shí)施例由腹板制成的構(gòu)架12相同，由腹板制成的第一構(gòu)架12也具有頂端21，每一個(gè)頂端21均如前所述那樣被固連在一個(gè)支桿13上，目的是使得一個(gè)彎曲折片35″與側(cè)面15相聯(lián)結(jié)，而與此同時(shí)橫向拉桿20與具有相同狀態(tài)的附屬部分16的一側(cè)面17相聯(lián)結(jié)。
第二構(gòu)架12中的橫向拉桿會(huì)聚在同一根支桿13上，另一方面，存在有一彎曲折片35′，該折片35′連接在所述第一構(gòu)架12的一部分上，該部分位于兩根相鄰橫向拉桿12與折片35′之間。
在附圖10中以剖面形式示出了最終成形的桁架。
在該第二實(shí)施例中，用于安裝根據(jù)本發(fā)明由腹板所制成的構(gòu)架12的橫梁非常結(jié)實(shí)并且能夠容許經(jīng)受較小的變形。
在另一實(shí)施例中，由腹板制成的構(gòu)架12可以如第二示例中所指出的那樣來制取，但是無需去除鋼板中的三角形部分28。在該實(shí)施例中，在如已經(jīng)描述的那樣將第一構(gòu)架12的頂端21連接到支桿13上的同時(shí)，由腹板制成的第二構(gòu)架12的頂端21′會(huì)聚在同一支桿13上，并象在第二實(shí)施例中所指出的那樣連接在這一支桿13上，同時(shí)由折片35′和35″構(gòu)成一相對于橫向拉桿20發(fā)生彎曲的獨(dú)立平板構(gòu)件。
在桁架11的另一實(shí)施例中，支桿13由根據(jù)本發(fā)明由腹板制成的構(gòu)架成對連接，這些由支桿13形成的支桿對依次由橫向加強(qiáng)支桿連接到其他的公知設(shè)備上。這就使得甚至是一非常復(fù)雜的建筑物中的建筑桁架11，也能夠較好地經(jīng)受不同樓層的各種應(yīng)力。
根據(jù)需要及桁架所需承載的應(yīng)力，根據(jù)本發(fā)明由腹板制成的構(gòu)架也可以包括有各種由橫向拉桿和/或橫向加強(qiáng)支桿所形成的各種組合體。
在實(shí)際操作中將會(huì)發(fā)現(xiàn)，由腹板制成的所述構(gòu)架能夠明顯節(jié)省在對構(gòu)架進(jìn)行連接時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間。這當(dāng)然也說明在桁架的重量方面也得以減輕，并且從而在實(shí)質(zhì)上節(jié)省了開支。
另外，利用根據(jù)本發(fā)明由腹板制成的構(gòu)架來對桁架進(jìn)行組裝也明顯表現(xiàn)出了簡便、快速及更為自動(dòng)化的特點(diǎn)。
由腹板制成用于桁架的構(gòu)架可以被想到可以以這種方式在其本身上進(jìn)行多種改進(jìn)和變型，這些均落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)；另外，所有的細(xì)節(jié)均可以由技術(shù)上等效的其他細(xì)節(jié)來代替。
在實(shí)際操作中，根據(jù)工藝需求，所使用的材料和它們的尺寸也可以是任何類型的。
權(quán)利要求
1.一種由腹板制成用于桁架(11)的構(gòu)架(12)，其特征在于所述腹板(20)被整體制成并且在它們的端部相互固連，每一對連續(xù)并且相鄰的腹板(20)的所述固連端部會(huì)聚在所述構(gòu)架(12)上的頂端區(qū)域(21，21′)處，而所述那對連續(xù)并且相鄰的腹板中的相對端部被相互間隔開，以便形成一連續(xù)的構(gòu)架，來與所述桁架(11)中的一些支桿(13)協(xié)同使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于所述腹板(20)由橫向拉桿構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于固連在加強(qiáng)角片(22)上的所述頂端區(qū)域(21)與橫向拉桿(20)的所述端部一體制成，以便有利于將所述構(gòu)架(12)連接到所述支桿(13)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于所述加強(qiáng)角片(22)由附屬部分構(gòu)成，該附屬部分被彎曲成“L”形并且適合于與所述桁架(11)中的支桿(13)相聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于所述連續(xù)并且相鄰的橫向拉桿(20)相對于對稱軸線(33)兩兩對稱，當(dāng)為了制備所述桁架(11)而將所述構(gòu)架(12)安裝到所述支桿(13)上時(shí)，所述對稱軸線(33)被設(shè)置成與所述支桿(13)的重心軸線(26)相垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于所述支桿(13)由一帶有側(cè)面(15)的中部“L”形部分(14)制成，其中所述側(cè)面(15)具有基本相等的尺寸，突伸出來的附屬部分(16)也具有基本相等的側(cè)面(17)，該側(cè)面(17)呈“L”形并且基本上等于所述中部“L”形部分(14)上所述側(cè)面(15)尺寸的一半，并且所述“L”形附屬部分(16)的頂端(18)相互正對。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于所述橫向拉桿(20)的重心軸線(25)基本上在所述支桿(13)的重心(26)相互交叉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于所述支桿(13)的數(shù)目為四個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于至少所述桁架(11)中的兩對支桿(13)相互連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于其被固連在至少一個(gè)另外的構(gòu)架(12)上，以便制成適合于將若干個(gè)支桿(13)相互連接起來的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的尺寸遠(yuǎn)大于單個(gè)構(gòu)架(12)的尺寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于其缺少任何用于構(gòu)成彎曲折片(35″)的三角形部分(28)。
12.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的構(gòu)架(12)，其特征在于由于設(shè)置在所述構(gòu)架(12)中一理想側(cè)邊上的若干個(gè)第二頂端(21′)缺少所述附屬部分中用于構(gòu)成所述加強(qiáng)角片(22)的三角形折片(35″)，所以這些第二頂端(21′)與設(shè)置在該構(gòu)架(12)中相對的理想側(cè)邊上的所述頂端(21)不同。
13.一種桁架(11)，其特征在于其包括有四個(gè)支桿(13)，所述支桿(13)至少成對地與由腹板制成的構(gòu)架(12)相互連接，并彼此相互連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的桁架(11)，其特征在于所述由腹板制成的構(gòu)架(12)會(huì)聚在所述支桿(13)上的同一區(qū)域處，并從而在交叉區(qū)域(19)處相互連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14中所述的桁架(11)，其特征在于由腹板制成的第一構(gòu)架(12)具有固連在所述支桿(13)中之一上的頂端(21)，其中該第一構(gòu)架(12)中的第一彎曲折片(35″)與所述支桿(13)中一部分(14)的側(cè)面(15)相聯(lián)接，與此同時(shí)其中的橫向拉桿(20)與所述支桿(13)中一些附屬部分(16)的側(cè)面(17)相聯(lián)接，另外，一第二構(gòu)架(12)中的橫向拉桿(20)會(huì)聚在同一支桿(13)上，同時(shí)該第二構(gòu)架(12)具有第二彎曲折片(35′)，該彎曲折片(35′)連接在所述第一構(gòu)架(12)的一部分上，該部分位于兩個(gè)相鄰橫向拉桿(20)與所述第二折片(35′)之間。
全文摘要
由腹板制成用于桁架(11)的構(gòu)架(12),其中腹板(20)整體制成并且在它們的端部相互固連,每一對連續(xù)并且相鄰的腹板(20)中相固連的端部會(huì)聚在構(gòu)架(12)的頂端部(21,21′)處,而該對連續(xù)并且相鄰的腹板(20)中的相對端部被相互間隔開,用以形成一適合于與桁架(11)中支桿(13)協(xié)同使用的連續(xù)結(jié)構(gòu)。
文檔編號E04C3/30GK1331772SQ99815002
公開日2002年1月16日 申請日期1999年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月25日
發(fā)明者安東尼奧·潘塔隆 申請人:系統(tǒng)工程有限責(zé)任公司