專利名稱：金屬v形件及其連接的輕鋼桁架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
金屬V形件及其連接的輕鋼桁架
(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本實用新型涉及一種金屬腹桿連接件及其連接的輕鋼桁架。
(二)
背景技術(shù)：
輕鋼龍骨體系房屋具有墻厚小、質(zhì)量輕、抗震性能好、施工速度快、無需支模板、管線 布置方便等特點，近年來在我國的建筑行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)輕鋼龍骨體系房屋 中，墻體承重骨架和樓面屋面梁一般均采用單根C型冷彎薄壁型鋼焊接或螺栓連接而成，型 鋼的截面厚度一般為O. 6-2.0 mm，其腹板和翼緣的寬厚比較大，當受豎向軸壓荷載作用時， 腹板和翼緣容易過早發(fā)生局部屈曲而降低構(gòu)件承載力，若作為墻體中的受力骨架， 一般用于 l-3層的低層房屋。若樓板梁采用實腹式C型或其它冷彎薄壁型鋼截面，則截面局部承壓能力 和穩(wěn)定承載力較低，且適用跨度較小。
目前，也有直接用管桁架做墻體受力骨架、樓板和屋面承重梁的，其中包括三種方式
1、 方(矩)型鋼管直接通過焊接做成管桁架。其不足之處是采用焊接方法施工麻 煩，因為管截面較薄(一般1一2 mm)，而使焊縫無法保證質(zhì)量。
2、 方(矩)型鋼管通過節(jié)點板和自攻螺絲做成管桁架。其不足之處是采用節(jié)點板和 自攻螺絲直接連接鋼管，則操作時對位不方便，節(jié)點板受壓時因為太薄而易發(fā)生局部壓屈， 影響桁架承載能力。
3、 方(矩)型鋼管直接當作弦桿，通過C型冷彎薄壁型鋼截面的腹桿和自攻螺絲連接。 這種做法雖操作簡單，但存在兩個致命缺陷首先，C型截面腹桿與鋼管弦桿相連的那一段 截面為平板，由武漢理工大學(xué)在2004年所做的試驗表明當腹桿受力稍大時，那段平板仍會 發(fā)生局部失穩(wěn)，而影響整個構(gòu)件的承載能力。另外，腹桿與鋼管弦桿連接的那段平板上開 孔太少，同樣的試驗標明，在腹桿受力較大時自攻螺絲容易被剪斷而影響整個桁架的承載能 力。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬v形件及其連接的輕鋼桁 架，要解決傳統(tǒng)金屬V形件與弦桿連接處太薄弱、冷彎薄壁型鋼截面的腹板和翼緣容易過早 發(fā)生局部屈曲而降低構(gòu)件承載力，截面局部承壓能力和穩(wěn)定承載力較低，且適用跨度較小的 技術(shù)問題；并解決金屬V形件與弦桿連接操作不方便、施工過于麻煩且無法保證質(zhì)量、易發(fā)生局部壓屈的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案
一種金屬V形件，其特征是它是由鋼板沖壓而成的V形整體連接件，其兩肢腹桿l的 外邊部有外翼緣翻邊7，兩肢腹桿的內(nèi)邊部有內(nèi)翼緣翻邊8，兩肢腹桿的橫截面為C形；其兩
肢的上端形成兩個上節(jié)點平面3，上節(jié)點平面3開有上螺絲孔4，其兩肢的下端交匯成整體的 下節(jié)點平面5，下節(jié)點平面5開有下螺絲孔6。
上述鋼板是厚度O. 6-6. 0 mm的冷軋或熱軋薄鋼板或鋼帶。
上述兩肢腹桿中間有左右對稱的壓痕2，壓痕的上端頭2a向上彎曲并延伸到兩肢腹桿上 端的上節(jié)點平面3內(nèi)，上述壓痕的下端頭2b向下彎曲并延伸到兩肢腹桿下端的下節(jié)點平面5 內(nèi)。
上述壓痕2的上下端頭在彎曲處有圓弧形平滑過渡。
上述外翼緣翻邊7和內(nèi)翼緣翻邊8的上端呈圓弧形平滑延伸至上節(jié)點平面3的側(cè)邊，外翼 緣翻邊7的下端呈圓弧形平滑延伸至下節(jié)點平面5的外側(cè)邊，內(nèi)翼緣翻邊8的下端呈圓弧形平 滑延伸與另 一 內(nèi)翼緣翻邊8的下端交匯。
上述上節(jié)點平面3和下節(jié)點平面5的角部呈直角或圓弧角。
一種應(yīng)用上述金屬V形件連接的輕鋼桁架，其特征是上述金屬V形件的兩個上節(jié)點平 面由自攻螺絲或螺栓與桁架上弦桿相連，上述金屬V形件的下節(jié)點平面由自攻螺絲或螺栓與 桁架下弦桿相連。
上弦桿和下弦桿可為冷彎或熱軋成型的矩形、C形或帽形截面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型具有以下特點和有益效果
本實用新型為一種V字狀的C型截面腹桿，把腹桿與弦桿連接的中間那段平板進行翻邊 和圓弧，把腹桿中間的壓痕延伸到弦桿處，增加連接自攻螺絲的孔數(shù)，提供一種承載能力 大、外觀漂亮、操作方便、受力合理的新型輕鋼桁架。把這種輕鋼桁架用于輕鋼龍骨體系房 屋，作為墻體承重骨架和樓面、屋面承重梁，將大大提高房屋構(gòu)件和整體的承載能力，并可 增加房屋的高度和層數(shù)，且輕鋼桁架梁的適用跨度更大，使應(yīng)用本實用新型的房屋更安全可 靠，適用范圍更廣，更節(jié)約材料和經(jīng)濟。
本實用新型的金屬V形件與桁架上下弦之間采用自攻螺絲或其它螺栓相連。本實用新型 V形件中的兩肢作為腹桿，其截面為C形截面，且中間有1一3道壓痕，這樣可以增加腹桿本 身的抗壓承載能力。金屬V形件兩肢的底部交匯并連成整體，以方便安裝和增大節(jié)點承載 力。金屬V形件兩肢的底部和上部貼在上下弦表面的部分為平板，平板上開有螺孔，以方便自攻螺絲的連接和對位，孔間距及孔到平板邊緣的距離均滿足國家冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù) 規(guī)范(GB50018-2002)的要求，孔的數(shù)量根據(jù)金屬V形件兩肢的承載能力而定，但至少為4 個。
在金屬V形件兩肢與弦桿接觸處，把腹桿截面的翼緣通過圓弧向兩邊延伸和擴展，這樣 增加了此處連接板的面積和剛度，從而大大提高了連接的穩(wěn)定承載力。
把金屬V形件兩肢中間的1一3道壓痕直接伸到螺絲連接處，且壓痕向外突出，這樣一方 面不妨礙金屬V形件兩端平板與弦桿表面的緊貼，更重要的是更增強了平板部分的抗壓承載 力。
通過實施本實用新型的金屬V形件，則通過三種方式增加了連接處的承載力，提高了桁 架的整體承載能力。
另外，本實用新型的金屬V形件再平板部分的端部增加了小圓弧，使得金屬V形件整體 顯得更為漂亮和平滑。
本實用新型是一種用冷軋或熱軋薄鋼板一次沖壓成型的整體形金屬V形件，具有承載能 力大，外觀美觀，受力合理，適用范圍廣，生產(chǎn)和操作方便且節(jié)省材料的特點。其兩肢下端 交匯成整體的下節(jié)點平面，可增大節(jié)點部位的承載力，且方便安裝。內(nèi)、外翼緣翻邊的上端 呈圓弧形平滑延伸至上節(jié)點平面的側(cè)邊，外翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸至下節(jié)點平面 的外側(cè)邊，內(nèi)翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸與另一內(nèi)翼緣翻邊的下端交匯，增加了連接 處的面積和剛度，大大提高了連接的穩(wěn)定承載力。在兩肢腹桿上設(shè)置向外凸出的若干道直壓 痕，且直壓痕的上下端直接伸到上平板和下平板表面，這樣不但不妨礙上節(jié)點平面和下節(jié)點 平面與上下弦桿表面的緊貼，而且增強了本實用新型本身的抗壓承載能力。
應(yīng)用本實用新型的金屬V形件，通過自攻螺絲或螺栓將金屬V形件的兩肢與上下弦桿連
接可以很方便形成各種輕鋼桁架，由于金屬v形件兩肢的腹桿段為c型截面，金屬v形件兩
肢的底部和上部貼在上下弦桿表面的部分為平面，兩肢端部的平面內(nèi)側(cè)進行了圓弧和翻邊處
理，兩肢腹桿中間增加壓痕。為方便自攻螺絲的連接，金屬v形件兩肢端部的上上下節(jié)點平
面根據(jù)受力要求開若干數(shù)目的螺絲孔，以方便自攻螺絲或螺栓的連接和對位，顯著提高了輕 鋼桁架的安裝速度和輕鋼桁架的承載力，進而能大大提高房屋構(gòu)件和整體的承載能力，使桁 架梁的適用跨度更大，使房屋更加安全可靠，建設(shè)速度更快，并可增加房屋的高度和層數(shù)， 可廣泛應(yīng)用于輕鋼房屋結(jié)構(gòu)墻體的受力骨架、樓面、屋面承重梁等桁架中。 以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。圖l是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是


圖1的仰視圖。
圖3是
圖1的側(cè)視圖。
圖4是用本實用新型金屬V形件連接的輕鋼桁架示意圖。 圖5是本實用新型金屬V形件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記l一兩肢腹桿、2 —壓痕、2a—壓痕的上端頭、2b —壓痕的下端頭、3 —上節(jié) 點平面、4一上螺絲孔、5 —下節(jié)點平面、6 —下螺絲孔、7 —外翼緣翻邊、8—內(nèi)翼緣翻邊、 9一上弦桿、IO —下弦桿。 具體實施方式
圖l、 2、 3、 5中顯示的是一個典型的金屬V形件實施例，它是由厚度0.6 — 6.0 mm ( — 般O. 8-2.0 mm)的冷軋或熱軋薄鋼板或鋼帶沖壓而成的V形整體連接件，其兩肢腹桿l的外 邊部有外翼緣翻邊7，兩肢腹桿的內(nèi)邊部有內(nèi)翼緣翻邊8，兩肢腹桿的橫截面為C形；其兩肢 的上端形成兩個上節(jié)點平面3，上節(jié)點平面3開有上螺絲孔4，其兩肢的下端交匯成整體的下 節(jié)點平面5，下節(jié)點平面5開有下螺絲孔6，螺絲孔的各種距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。上述上節(jié)點 平面3和下節(jié)點平面5的角部呈直角或圓弧角。
上述兩肢腹桿中間有左右對稱的壓痕，每肢可有l(wèi)-3道壓痕2，壓痕的上端頭2a向上彎曲 并延伸到兩肢腹桿上端的上節(jié)點平面3內(nèi)，上述壓痕的下端頭2b向下彎曲并延伸到兩肢腹桿 下端的下節(jié)點平面5內(nèi)。上述壓痕2的上下端頭在彎曲處有圓弧形平滑過渡。壓痕2的具體數(shù) 目應(yīng)根據(jù)單肢的寬度及模具是否能實現(xiàn)等綜合確定，壓痕應(yīng)向外，壓痕深度在保證鋼板不出 現(xiàn)裂紋的情況下盡量大，以使單肢和上節(jié)點平面3，下節(jié)點平面5有更大的剛度和承載能力。
上述外翼緣翻邊7和內(nèi)翼緣翻邊8的上端呈圓弧形平滑延伸至上節(jié)點平面3的側(cè)邊，外翼 緣翻邊7的下端呈圓弧形平滑延伸至下節(jié)點平面5的外側(cè)邊，內(nèi)翼緣翻邊8的下端呈圓弧形平 滑延伸與另 一 內(nèi)翼緣翻邊8的下端交匯。
金屬V形件可采用冷軋或熱軋、屈服強度較高的熱鍍鋅薄鋼板制作，例如280Mpa、 320Mpa、 345Mpa等結(jié)構(gòu)鋼，常用鋼板厚度為O. 8-3. 0 mm，應(yīng)保證鋼材的屈服點、C的極限含 量、冷彎性能、S和P的極限含量等各項技術(shù)參數(shù)符合規(guī)范要求。在設(shè)計沖壓模具時，首先應(yīng) 保證金屬V形件平面尺寸的精度至少為0.05 mm，這樣才能保證與上下弦桿連接后形成桁架 時的精度。沖壓金屬V形件時，應(yīng)注意兩肢端部內(nèi)外弧線段翼緣不能在沖壓后產(chǎn)生裂紋。
參見圖4， 一種用上述的金屬V形件連接的輕鋼桁架，金屬V形件的兩個上節(jié)點平面3由 自攻螺絲或螺栓與桁架上弦桿9相連，上述金屬V形件的下節(jié)點平面5由自攻螺絲或螺栓與桁架下弦桿10相連。上弦桿和下弦桿的橫截面為冷彎或熱軋成型的矩形、C形或帽形。當采用 金屬v形件與上下弦桿連接成桁架時，為保證精度，應(yīng)首先固定兩平行弦桿和的位置，再調(diào) 整金屬v形件的位置，然后打自攻螺絲。自攻螺絲或螺栓不一定把所有的孔打滿，應(yīng)根據(jù)設(shè)
計要求確定。螺絲孔的間距及孔到上下節(jié)點平面邊緣的距離均滿足國家冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技
術(shù)規(guī)范(GB50018-2002)的要求，孔的數(shù)量根據(jù)金屬V形件兩肢的承載能力而定，但至少為 四個。
權(quán)利要求1.一種金屬V形件，其特征是它是由鋼板沖壓而成的V形整體連接件，其兩肢腹桿(1)的外邊部有外翼緣翻邊(7)，兩肢腹桿的內(nèi)邊部有內(nèi)翼緣翻邊(8)，兩肢腹桿的橫截面為C形；其兩肢的上端形成兩個上節(jié)點平面(3)，上節(jié)點平面(3)開有上螺絲孔(4)，其兩肢的下端交匯成整體的下節(jié)點平面(5)，下節(jié)點平面5開有下螺絲孔(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬V形件，其特征是上述鋼板是厚度 0.6 — 6.0 mm的冷軋或熱軋薄鋼板或鋼帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬V形件，其特征是上述兩肢腹桿 中間有左右對稱的壓痕(2)，壓痕的上端頭(2a)向上彎曲并延伸到兩肢腹桿上端的上節(jié) 點平面(3)內(nèi)，上述壓痕的下端頭(2b)向下彎曲并延伸到兩肢腹桿下端的下節(jié)點平面 (5)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬V形件，其特征是上述壓痕(2)的 上下端頭在彎曲處有圓弧形平滑過渡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬V形件，其特征是上述外翼緣翻邊 (7)和內(nèi)翼緣翻邊(8)的上端呈圓弧形平滑延伸至上節(jié)點平面(3)的側(cè)邊，外翼緣翻邊 (7)的下端呈圓弧形平滑延伸至下節(jié)點平面(5)的外側(cè)邊，內(nèi)翼緣翻邊(8)的下端呈圓 弧形平滑延伸與另一內(nèi)翼緣翻邊(8)的下端交匯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬V形件，其特征是上述上節(jié)點平面 (3)和下節(jié)點平面(5)的角部呈直角或圓弧角。
7.一種用權(quán)利要求1-6任意一項所述金屬V形件連接的輕鋼桁架，其 特征是上述金屬V形件的兩個上節(jié)點平面由自攻螺絲或螺栓與桁架上弦桿相連，上述金屬 V形件的下節(jié)點平面由自攻螺絲或螺栓與桁架下弦桿相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬V形件連接的輕鋼桁架，其特征是上 弦桿(9)和下弦桿(10)為冷彎或熱軋成型的矩形、C形或帽形截面。
專利摘要一種金屬V形件及其連接的輕鋼桁架，它是由鋼板沖壓而成V形整體連接件，其兩肢腹桿的外邊部有外翼緣翻邊，兩肢腹桿的內(nèi)邊部有內(nèi)翼緣翻邊，外翼緣翻邊和內(nèi)翼緣翻邊的上端呈圓弧形平滑延伸至上節(jié)點平面的側(cè)邊，外翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸至下節(jié)點平面的外側(cè)邊，內(nèi)翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸與另一內(nèi)翼緣翻邊的下端交匯。兩肢上端形成兩個上節(jié)點平面，上節(jié)點平面開有上螺絲孔，兩肢下端交匯成整體的下節(jié)點平面，下節(jié)點平面開有下螺絲孔。兩肢在腹桿中間有左右對稱的壓痕，壓痕的端頭延伸到兩肢腹桿的上下節(jié)點平面內(nèi)。該金屬V形件可由螺絲與上下弦桿連接成輕鋼桁架，用于輕鋼龍骨體系房屋，可大大提高承載能力。
文檔編號E04C3/08GK201133031SQ20072020153
公開日2008年10月15日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者叢玉臣, 王小平 申請人:筑巢(北京)科技有限公司;北京別一閣鋼結(jié)構(gòu)科技開發(fā)有限公司