專利名稱：建造金屬梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建造在建筑物結(jié)構(gòu)中用作結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的金屬梁的 方法。通過(guò)切割和焊接平的金屬板材料制成的梁可具有I形截面梁或 箱形截面梁的最終形式，并且不會(huì)產(chǎn)生與熱軋梁部件相關(guān)的費(fèi)用和重背景技術(shù)通過(guò)冷軋工藝?yán)娩摪鍢?gòu)造實(shí)際的建筑構(gòu)件是公知的。同樣公 知的是，可通過(guò)橫過(guò)已知輪廓焊接或硬釬焊加強(qiáng)鋼板以形成加強(qiáng)的輪廓，從而提高這種建筑構(gòu)件的強(qiáng)度。例如，可通過(guò)橫過(guò)c形截面的開(kāi) 口邊緣間隔地焊接面板來(lái)提高冷軋成c形截面的鋼板的強(qiáng)度。因此，公知的是，把冷軋和焊接或硬釬焊的結(jié)合作為建造具有良好結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 的輕質(zhì)金屬梁的方法。如果省略冷軋步驟，那么梁的建造完全依賴于焊接或硬釬焊工 藝。當(dāng)進(jìn)行焊接或硬釬焊時(shí)，必須使部件面板相對(duì)于彼此非常嚴(yán)格地 對(duì)準(zhǔn)，因此，在焊接或硬釬焊之前的準(zhǔn)備時(shí)間非常長(zhǎng)。本發(fā)明的目的在于提供一種利用平的金屬板部件建造金屬梁的 更簡(jiǎn)單的方法，所述金屬梁包括兩塊金屬板面板，所述面板通過(guò)垂直 于每一個(gè)面板延伸的一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)腹板相互間隔開(kāi)地保持，并且通 過(guò)焊接或硬釬焊固定到一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)腹板上。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了如權(quán)利要求1所述的用于建造金屬梁的方法。例 如，可以由單獨(dú)工作的一個(gè)人利用鉗子夾住那些作為凸耳完全穿過(guò)面 板的邊緣部分并扭轉(zhuǎn)它們，使得這些凸耳無(wú)法再穿過(guò)其所穿過(guò)的槽退 回。這樣，可以實(shí)現(xiàn)暫時(shí)的固定，其中，加強(qiáng)腹板垂直于面板延伸，并且保持面板相互間隔開(kāi)并優(yōu)選地相互平行。在如此暫時(shí)保持面板的 同時(shí)，可以將面板焊接或硬釬焊到加強(qiáng)腹板上?？梢詮拿姘宓耐獗砻?進(jìn)行焊接或硬釬焊，面板的外表面即凸耳延伸穿過(guò)槽后所處的一側(cè)； 或者可以在加強(qiáng)腹板最初達(dá)到每個(gè)面板中的一排槽的內(nèi)側(cè)邊緣接合 處進(jìn)行焊接或硬釬焊。可以利用激光切割器容易地加工出面板和加強(qiáng)腹板。激光切割 器可以快速且準(zhǔn)確地切割一排槽。激光切割器還可以將加強(qiáng)腹板的縱 向邊緣切割成鋸齒形，從而形成具有適當(dāng)?shù)某叽绾烷g隔以便與面板中 的槽接合的邊緣凸起的陣列。加強(qiáng)腹板和面板之間的接合線可以是線性的或非線性的。該接 合線優(yōu)選為非線性的，因?yàn)檫@將提高最終得到的梁的強(qiáng)度和剛度。例 如，即使面板是矩形長(zhǎng)板，加強(qiáng)腹板也優(yōu)選地不要沿著面板的中心線 縱向延伸。優(yōu)選地，加強(qiáng)腹板沿著面板的長(zhǎng)度以Z字形路線或彎曲路 線延伸，交替地從梁的縱向中心線的一側(cè)延伸到另一側(cè)。面板不必是長(zhǎng)的，也不必為矩形?？梢詫⒚姘迩懈畛善降沫h(huán)形 或部分環(huán)形的曲線板或弧形板，加強(qiáng)腹板大致沿著面板的彎曲形狀的 中心線或沿著所述彎曲形狀的外側(cè)邊緣和/或內(nèi)側(cè)邊緣，但優(yōu)選地與 所述外側(cè)邊緣或內(nèi)側(cè)邊緣向內(nèi)部稍稍間隔開(kāi)。沿著面板和加強(qiáng)腹板之 間的預(yù)期接合線，利用激光在面板中切割出一排槽。然后，使加強(qiáng)腹 板伸向所述弧形的一排槽，當(dāng)加強(qiáng)腹板的邊緣凸起伸入或穿過(guò)所述弧 形的一排槽時(shí)，將所述邊緣凸起適當(dāng)?shù)貜澢?。使足夠?shù)量的邊緣凸起 具有適當(dāng)?shù)某叽缫员阕鳛橥苟耆┻^(guò)其接合的槽，以確保只要這些 穿過(guò)面板延伸的邊緣凸起或凸耳足夠規(guī)則且彼此靠近以便將組件保 持在一起，那么扭轉(zhuǎn)或彎曲這些凸耳就足以形成堅(jiān)固的暫時(shí)保持。


圖1是通過(guò)本發(fā)明方法構(gòu)造的具有箱形截面的弧形金屬梁的俯 視平面圖；圖2是沿圖1中平面A-A的截面圖，示出了加工完成的梁的箱 形結(jié)構(gòu)；圖3是在構(gòu)造過(guò)程中梁的一部分的透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一種梁的俯視平面圖，該梁為縱梁，其 具有以彎曲方式在梁的長(zhǎng)度方向上延伸的加強(qiáng)腹板；圖5是圖4中梁的透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的梁的加強(qiáng)腹板的一個(gè)邊緣的細(xì)節(jié)圖；以及 圖7是在本發(fā)明的加工方法中箱形截面金屬梁的邊緣的一部分的透視圖，加強(qiáng)腹板的一個(gè)邊緣凸起延伸穿過(guò)形成在上面板中的槽，并且被扭轉(zhuǎn)以將上面板暫時(shí)保持在加強(qiáng)腹板上。
具體實(shí)施方式
首先，參考圖1至圖3，圖1示出了完整半圓形的箱形截面梁。 也就是說(shuō)，上面板2和下面板3都呈環(huán)狀半圓形。通過(guò)由六個(gè)扇形部 分構(gòu)造半圓，其中，這六個(gè)部分利用激光切割的燕尾接合部裝配在一 起，可以以最低的原料損耗率來(lái)獲得上述形狀。如下所述，作為建造 過(guò)程末尾的最后步驟，將相鄰扇形部分之間的接合線4焊接或硬釬焊在一起。在圖1和圖3中用虛線示意性地示出了一排激光切割的槽5，所 述一排槽與半圓形面板的每個(gè)邊緣平行且與所述邊緣稍稍間隔開(kāi)。每 排槽5沿著面板2或面板3與加強(qiáng)腹板6之間的預(yù)期接合線布置。如 圖6所示，每個(gè)加強(qiáng)腹板6自金屬平板上切割下來(lái)，并且具有切割成 鋸齒形的相對(duì)的平行邊緣。鋸齒部使加強(qiáng)腹板的邊緣形成為邊緣凸起 7的線性陣列，所述邊緣凸起被精確地切割以便緊密地裝配到激光切 割的槽5中。如圖3所示， 一些邊緣凸起7完全穿通槽，并且作為凸 出部8延伸到相關(guān)面板的上方或下方，并且被扭轉(zhuǎn)以便在加強(qiáng)腹板和 面板之間提供暫時(shí)的錨定。一個(gè)人僅利用一對(duì)鉗子就能容易地實(shí)現(xiàn)圖 3所示的扭轉(zhuǎn)。由于加強(qiáng)腹板在半圓形梁的內(nèi)彎曲邊緣和外彎曲邊緣 附近延伸，因而得到的箱形截面具有相當(dāng)高的結(jié)構(gòu)剛性。自圖3的暫時(shí)保持狀態(tài)，將面板2和面板3沿它們與加強(qiáng)腹板6 之間的接合線悍接或硬釬焊到加強(qiáng)腹板6上。例如，焊接或硬釬焊的 線可以是如圖3中的附圖標(biāo)記9所示沿著相互抵靠的面板和加強(qiáng)腹板之間的內(nèi)側(cè)邊緣的一連串焊點(diǎn)或硬釬焊點(diǎn)。作為另外一種選擇，焊點(diǎn)或硬釬焊點(diǎn)可以沿著面板2的頂面和面板3的底面。加強(qiáng)腹板6的非線性形狀使得到的梁具有最優(yōu)的強(qiáng)度。優(yōu)選地，在裝配之后的該階段， 通過(guò)磨削加工去除伸出到面板的外表面上方的所有過(guò)量金屬，包括將 面板暫時(shí)保持在加強(qiáng)腹板上的扭轉(zhuǎn)的邊緣凸起。圖4和5示出了已建成的梁的類似結(jié)構(gòu)，其中，面板2和3基 本為長(zhǎng)矩形，加強(qiáng)腹板6在面板2和3之間沿縱向延伸，從一側(cè)附近 延伸到另一側(cè)附近，以得到最大強(qiáng)度。圖6和7更詳細(xì)地示出了加強(qiáng)腹板的邊緣凸起，以及凸出部8 的扭轉(zhuǎn)方向。當(dāng)然，直到一系列相鄰的邊緣凸起7伸到相關(guān)面板中的 一排槽5之后才進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，并且只有在所述邊緣凸起延伸超出所述槽 的相對(duì)側(cè)足夠遠(yuǎn)的距離以便可以用鉗子使其扭轉(zhuǎn)時(shí)才將該邊緣凸起 彎過(guò)來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種建造用作建筑物結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的金屬梁的方法，所述金屬梁包括兩塊金屬板面板，所述金屬板面板由垂直于各面板延伸的加強(qiáng)腹板相互間隔開(kāi)地保持，并且通過(guò)焊接或硬釬焊固定到加強(qiáng)腹板上，其特征在于每塊面板形成有一排槽，所述槽沿著所述面板和所述加強(qiáng)腹板之間的接合線布置；所述加強(qiáng)腹板沿著各個(gè)縱向邊緣形成有邊緣凸起的陣列，所述邊緣凸起具有適當(dāng)?shù)某叽绾烷g隔以便與所述一排槽接合，從而沿著由所述一排槽限定的所述加強(qiáng)腹板與各塊面板的接合線定位所述加強(qiáng)腹板；至少一部分邊緣凸起具有適當(dāng)?shù)某叽缫员阃耆┻^(guò)其接合的槽，從而出現(xiàn)在各塊面板的相對(duì)側(cè)上，在所述面板的相對(duì)側(cè)上，將所述邊緣凸起彎曲以便暫時(shí)保持沿著由所述一排槽限定的接合線定位的所述加強(qiáng)腹板；在如此暫時(shí)保持所述加強(qiáng)腹板的同時(shí)，沿著所述面板和所述加強(qiáng)腹板之間的接合線將每塊面板焊接或硬釬焊到所述加強(qiáng)腹板上；以及在完成焊接或硬釬焊后，通過(guò)磨削加工去除所述加強(qiáng)腹板的完全穿過(guò)所述面板并在所述面板的另一側(cè)上凸出立起的所有邊緣凸起，以便與各塊面板的外表面齊平。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，將完全穿過(guò)面板的邊緣凸起彎曲的操作是通過(guò)扭轉(zhuǎn)所述邊緣凸 起來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中， 所述一排槽是使用激光切割器在所述面板中切割出來(lái)的。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中， 通過(guò)利用激光從金屬板上切割出所述加強(qiáng)腹板來(lái)形成所述加強(qiáng)腹板的邊緣凸起。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中， 所述加強(qiáng)腹板是非線性形狀的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述面板是彎曲的，并且所述加強(qiáng)腹板按照沿著所述面板的彎 曲形狀的一條邊緣的弧形延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述面板是彎曲的，并且所述加強(qiáng)腹板按照沿著所述面板的彎 曲形狀的中心線的弧形延伸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述面板是彎曲的，所述加強(qiáng)腹板按照沿著所述面板的彎曲形 狀的外側(cè)邊緣的弧形延伸，并且類似的非線性加強(qiáng)腹板按照沿著所述 面板的彎曲形狀的內(nèi)側(cè)邊緣的弧形延伸并以類似的方式裝配，以形成 箱形結(jié)構(gòu)的弧形梁。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述面板是矩形長(zhǎng)板，所述加強(qiáng)腹板沿著所述面板的長(zhǎng)度以Z 字形路線或彎曲路線延伸，交替地從梁的縱向中心線的一側(cè)延伸到另
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用平的金屬部件(2，3，6)建造金屬梁的方法。兩塊金屬板面板(2，3)通過(guò)加強(qiáng)腹板(6)相互間隔開(kāi)地保持，該加強(qiáng)腹板(6)垂直于每一塊面板(2，3)，并且優(yōu)選以非線性路線延伸。每塊面板(2，3)形成有一排槽(5)，這些槽一起沿著面板(2，3)和加強(qiáng)腹板(6)之間的接合線布置。加強(qiáng)腹板(6)的各個(gè)縱向邊緣形成有邊緣凸起(7)的陣列，邊緣凸起(7)具有適當(dāng)?shù)某叽绾烷g隔以便與各塊面板(2，3)中的槽(5)接合。一部分邊緣凸起(8)具有適當(dāng)?shù)某叽缫员阃耆┻^(guò)其接合的槽(5)，并且優(yōu)選通過(guò)扭轉(zhuǎn)進(jìn)行彎曲以形成加強(qiáng)腹板(6)和面板(2，3)之間的暫時(shí)保持。在如此暫時(shí)保持面板的同時(shí)，沿著面板(2，3)和加強(qiáng)腹板(6)之間的接合線將每個(gè)面板(2，3)焊接或硬釬焊到加強(qiáng)腹板(6)上。最后，通過(guò)磨削加工去除在另一側(cè)上凸出的所有邊緣凸起(8)。得到的金屬梁可以是I形截面梁或箱形截面梁。
文檔編號(hào)E04C3/40GK101262963SQ200680028343
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者約翰·溫德 申請(qǐng)人:亨里技術(shù)有限公司