專利名稱：開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋼桁架，更具體地說是涉及一種用于樓層次梁系統(tǒng)或屋面檁條系統(tǒng)的鋼桁架。
背景技術(shù)：
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(jié)構(gòu)較為笨重，一般采用現(xiàn)場澆筑，不便于預(yù)制，因此難以實現(xiàn)批量化工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)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。
傳統(tǒng)的屋面檁條一般采用具有“C”形截面的薄壁型鋼，這種鋼梁所能提供的剛度相當(dāng)有限，使得其跨度被限制在非常短的范圍內(nèi)。而且，對于有懸掛荷載的屋面系統(tǒng)，通常需要另外設(shè)置專門的懸掛次梁以提高承載能力，這就增加了建筑施工時間和工程造價。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)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)或屋面檁條系統(tǒng)的開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架，這種鋼桁架適于批量化工業(yè)生產(chǎn)，并能以較輕巧的結(jié)構(gòu)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(xì)長狀的上弦桿、一與上弦桿平行延伸的細(xì)長狀的下弦桿、以及多根呈鋸齒狀排列地連接所述上弦桿和所述下弦桿的圓管狀腹桿，所述上弦桿和下弦桿各由一鋼板一體地彎折成相同的截面形狀，它包括一水平延伸的主板部分、分別從所述主板部分的兩端傾斜向外延伸的兩個斜伸部分、以及分別從所述斜伸部分的兩端水平向外延伸的兩個平伸部分，所述主板部分、所述斜伸部分和所述平伸部分構(gòu)成沿一豎直軸線對稱的、具有一開口的“Ω”形截面，每根腹桿的兩端沿弦桿長度方向呈壓扁狀，并沿該長度方向通過焊接連接于每根弦桿的所述主板部分的中心處，使得弦桿的“Ω”形截面的所述豎直軸線與所述腹桿的軸線在同一平面內(nèi)并且其所述開口相對于所述腹桿而朝外。
在上述鋼桁架中，所述鋼桁架最好在其兩端分別還具有一由扁鋼構(gòu)成的端腹桿。
在上述鋼桁架中，所述鋼桁架最好還包括與所述上、下弦桿垂直的直腹桿。
與傳統(tǒng)的實腹式次梁相比，本實用新型的由上、下弦桿和腹桿構(gòu)成的鋼桁架顯著節(jié)省了結(jié)構(gòu)用鋼。由于用鋼量的減少，不僅降低了造價，而且提高了荷載能力，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。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(yù)制，能實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，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。
而且，本實用新型的鋼桁架的上、下弦桿由薄壁冷彎型鋼構(gòu)成“Ω”形截面，這樣的構(gòu)造顯著提升了弦桿的結(jié)構(gòu)剛度，使得這種桁架可以應(yīng)用于大柱距屋面系統(tǒng)或有懸掛荷載的屋面系統(tǒng)，這樣，在屋面檁條之外，不必再另設(shè)屋面的懸掛次梁，在節(jié)省工程造價的同時，也節(jié)省了建筑施工的時間。并且，由于桁架本身結(jié)構(gòu)剛度的保證，這種鋼桁架還可以應(yīng)用于具有相當(dāng)荷載要求的樓層次梁系統(tǒng)。
另外，在用于屋面檁條系統(tǒng)時，本實用新型的上弦桿的兩平伸部分在提供弦桿平面外剛度的同時，也提供了與屋面板連接的良好接觸面，非常便于安裝施工。同樣，在用于樓層次梁系統(tǒng)時，該兩平伸部分也為混凝土澆筑模板提供了充分的接觸支承。
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(shè)備管線可在桁架間自由穿行，從而節(jié)省了室內(nèi)凈高。同時，由于桁架的下弦桿本身由冷彎型鋼構(gòu)成，可以直接作為設(shè)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開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架的一個較佳實施例，附圖中圖1是該開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架的正視示意圖；圖2是圖1所示鋼桁架的側(cè)視示意圖；圖3是圖1所示鋼桁架的上弦桿的放大側(cè)視圖。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型的開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架10由一細(xì)長狀的上弦桿12、一與上弦桿12平行延伸的細(xì)長狀的下弦桿14、以及多根呈鋸齒狀排列地連接上弦桿12和下弦桿14的腹桿16構(gòu)成。上弦桿12和下弦桿14各由一鋼板一體地彎折成相同的截面形狀，具體說，如圖3所示，上弦桿12包括一水平延伸的主板部分122、分別從該主板部分122的兩端傾斜向外延伸的兩個斜伸部分124、以及分別從斜伸部分124的兩端水平向外延伸的兩個平伸部分126，主板部分122、斜伸部分124和平伸部分126構(gòu)成沿一豎直軸線A對稱的、具有一開口的“Ω”形截面。同樣，下弦桿14也具有相同的結(jié)構(gòu)和形狀，只是未以放大視圖來表示。
上弦桿12和下弦桿14之間由多根腹桿16連接，腹桿16可采用高頻焊薄壁鋼管，每根腹桿16的兩端沿弦桿長度方向呈壓扁狀，每個端部被斜切，以便以連續(xù)的鋸齒狀排列而被焊接于上弦桿12和下弦桿14的主板部分。從圖2可以清楚地看出，每根腹桿16的兩端連接于上、下弦桿12、14的中心處，使得弦桿的“Ω”形截面的豎直軸線A與腹桿16的軸線在同一平面內(nèi)，并且“Ω”形截面的開口相對于腹桿16而朝外。腹桿16與各弦桿之間可采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行角焊縫施焊，這樣的連接方式不但保證了桁架節(jié)點的強(qiáng)度，同時也使得桁架的外觀非常簡潔。
鋼桁架10的兩端具有由扁鋼構(gòu)成的端腹桿16a，該端腹桿16a的連接于上弦桿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(shè)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(yīng)力，在保證端腹桿強(qiáng)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。
鋼桁架10在相鄰于兩根端腹桿16a的內(nèi)側(cè)，分別設(shè)置有一與上、下弦桿垂直的直腹桿16b，該直腹桿本身的構(gòu)造與其它腹桿16相同，設(shè)置這樣的直腹桿主要是為了在桁架需要承受較大的均布荷載時，提高桁架的荷載能力。
在將本實用新型的開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架用于建筑物樓層次梁時，可將預(yù)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，在如此布置的鋼桁架的上弦桿上面鋪設(shè)并固定混凝土澆筑模板，使該澆筑模板由鋼桁架支承，在模板上面綁扎鋼筋，然后在模板上澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，鋼筋混凝土、澆筑模板和鋼桁架就一體地形成了建筑物的樓層板。
在將本實用新型的開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架用于建筑物屋面檁條時，以相同的方式將多個鋼桁架彼此平行地布置和支承在建筑物的屋頂主梁之間，在鋼桁架的上弦桿上固定連接屋面板安裝支座，然后在屋面板安裝支座上固定屋面板，如此完成屋面板的安裝。
權(quán)利要求1.一種開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架，其特征在于，它包括一細(xì)長狀的上弦桿、一與上弦桿平行延伸的細(xì)長狀的下弦桿、以及多根呈鋸齒狀排列地連接所述上弦桿和所述下弦桿的圓管狀腹桿，所述上弦桿和下弦桿各由一鋼板一體地彎折成相同的截面形狀，它包括一水平延伸的主板部分、分別從所述主板部分的兩端傾斜向外延伸的兩個斜伸部分、以及分別從所述斜伸部分的兩端水平向外延伸的兩個平伸部分，所述主板部分、所述斜伸部分和所述平伸部分構(gòu)成沿一豎直軸線對稱的、具有一開口的“Ω”形截面，每根腹桿的兩端沿弦桿長度方向呈壓扁狀，并沿該長度方向通過焊接連接于每根弦桿的所述主板部分的中心處，使得弦桿的“Ω”形截面的所述豎直軸線與所述腹桿的軸線在同一平面內(nèi)并且其所述開口相對于所述腹桿而朝外。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼桁架，其特征在于，所述鋼桁架在其兩端分別還具有一由扁鋼構(gòu)成的端腹桿，所述端腹桿的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。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼桁架，其特征在于，所述鋼桁架還包括與所述上、下弦桿垂直連接的直腹桿。
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)或屋面檁條系統(tǒng)的開口冷彎型鋼弦桿、圓管腹桿鋼桁架，它包括一上弦桿、一下弦桿以及多根連接上弦桿和下弦桿的圓管狀腹桿，上弦桿和下弦桿各由一鋼板一體地彎折成相同的截面形狀，它包括一主板部分、兩個斜伸部分以及兩個平伸部分，主板部分、斜伸部分和平伸部分構(gòu)成沿一豎直軸線對稱的、具有一開口的“Ω”形截面，每根腹桿的兩端沿弦桿長度方向呈壓扁狀，并沿該長度方向通過焊接連接于每根弦桿的主板部分的中心處。本實用新型的這種鋼桁架適于批量化工業(yè)生產(chǎn)，并能以較輕巧的結(jié)構(gòu)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E04B1/24GK2752352SQ20042011067
公開日2006年1月18日 申請日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)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(jié)構(gòu)桁架工程有限公司