萬能杆件調節段的製作方法
2023-06-11 05:37:56 1
專利名稱：萬能杆件調節段的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種萬能杆件調階段，是利用各杆件(連接板、角鋼)經組拼成各種桁架、支撐的裝置，屬於萬能杆件的技術領域。
2、背景技術 萬能杆件是一種俗稱，它的原名叫「萬能備品式結構」，是50年代由蘇聯傳入我國的，他的俄文名稱是「YNK-M」。用於多種承重結構，且長、寬、高隨意拼接，外形也比較隨意，又是由板件、角鋼組成，所以俗稱為萬能杆件。萬能杆件由弦杆、腹杆、連接板和連接螺栓組成。弦杆有兩種，長弦杆N1和短弦杆N2他們都是120*10的等邊角鋼。N1長3994，N2長1994，單位為毫米。其上相應位置鑽孔。N3為斜弦杆，由100*10等邊角鋼製成，長2290，N4為立杆，由75*8等邊角鋼製成，長1730。N5為斜杆，由75*8等邊角鋼製成，長2418。N3、N4、N5均為腹杆。N6為弦杆拼接角，由100*10等邊角鋼製成。長780。N7為支撐角，由120*10角鋼製成，長594。N8為節點板(所有節點板均為10毫米厚)，幾何尺寸為265*510。N10為立杆，由75*8等邊角鋼製成，長5730。N11為節點板，幾何尺寸590*870，其上還有兩塊填板，填板與大板組焊後鑽孔成為N11。N12為節點板，幾何尺寸為380*590。N13為節點板，幾何尺寸為580*590。N14為節點板，幾何尺寸為440*890。N15為弦杆拼接處填板，幾何尺寸為80*580。N16為立杆，由75*8等邊角鋼製成，長3730。N17為節點板，幾何尺寸為370*670。N18為節點板，幾何尺寸為325*325。N19為綴板，幾何尺寸為180*220。N20為綴板，幾何尺寸為160*180。N21為支撐靴，由6塊鋼板組焊而成。N22為節點板，幾何尺寸為420*610。N23為節點板，幾何尺寸為290*600。N24為M22粗製螺栓，N25為M27粗製螺栓。N26為節點板，幾何尺寸為610*610。N27為綴板，幾何尺寸為160*260。N28為綴板，幾何尺寸為160*460。N29為節點板，幾何尺寸為870*930。其上有4塊填板，填板與大板組焊後為N29。N30為綴板，幾何尺寸為160*260。以上各板在適當的位置鑽有￠23.5和￠28.5的孔。由以上29種杆件，設計者根據需要，即可組拼成2米*2米、2米*4米，或是2米整數倍的任何橫截面尺寸。長度也可以拼接成2米整倍數的任何尺寸，它的實際應用之一是組裝成桁架，來支撐現澆鋼筋混凝土梁。它的跨度可以很大，桁架下可以通行火車，汽車等，不影響交通，如果在河上架橋，河水不會被截流而改道。問題是，各種河橋、鐵路橋、市內立交橋，它們的淨跨度及使用高度不會都是2米的整倍數。這就要求在使用萬能杆件的同時，還要搭配其它構件一起使用，或是製作一些非標杆件一次性使用。非標杆件一次性使用對鋼材來講是一種很大的浪費，從而限制了萬能杆件的使用頻率。對用戶來講，資金的浪費也是不必要的。萬能杆件調節段解決了橋梁淨跨度不足2米整倍數的問題。當然，橋梁淨跨度大於2米是使用萬能杆件調節段的必要條件。
3、發明的內容 本發明的目的是提供一種萬能杆件調節段，根據不同的跨度(高度)，選用不同的調節杆件，以組拼成合適的跨度(高度)。萬能杆件調節段各杆件，由各原形杆件變化而來。新增調節弦杆兩種，它們是由120*12等邊角鋼製成。(1)B2-1長2050，用於桁架總長大於2米小於3.7米，調節長度小於1700。
(2)B2-2長2650用於桁架長度大於4米，調節長度50-1950。調節弦杆的孔距是50，遍布全長，釘線55，兩肢上的孔相互錯開，調節弦杆外角背刨圓弧。R＝13.5。萬能杆件N1、N2連接孔的孔距是100，這樣，就可以實現淨跨度(高度)每增加50就可以調整，淨跨度是50毫米整倍數(且總長度大於2米)的任何尺寸都可以實現的目的。原萬能杆件只能實現2米整倍數的任何尺寸，對於大於2米整倍數又不足2米的部分，萬能杆件不能實現。而萬能杆件配合調節段使用，則可以實現大於2米，且是50毫米整倍數的任何尺寸(以上長度尺寸所指為桁架長度及支架高度)。每增50毫米即可調節應該能滿足橋梁建築施工等方面的要求。N3、N5為斜杆，B3、B5由N3、N5轉變而來，它的中心長度由調節段的長度來決定。理論上，每增加一個50毫米，就應該有一個B3、B5，這樣調節段斜杆的數量也太多了，需要39*2＝78根。與斜杆連接的板有B8、B11、B26、B29、B14、B43。每變化50毫米板件上孔中心線必定變化一定角度，只有這樣，杆件中心線才能和力作用線重合，就是說，板件數量與調節多少個50毫米是一一對應的，約160種，不可能減少。考慮到實際拼裝情況，如圖1，N13與B11--1500和N26與B29--1500各對板不可能重疊，因此調節尺寸從50毫米到750毫米就無法使用斜杆，因此也減少了部分斜杆和連接板的數量。此時調節段連接板用B8-1、B11-1、B12-1、B13-1、B26-1、B29-1、B8-1幾何尺寸為265*335，B11-1幾何尺寸為590*515，B12-1幾何尺寸為590*270，B13-1幾何尺寸為590*370，B26-1幾何尺寸為610*385，B29-1幾何尺寸為930*515。B8-1是N8之半，其它同。當調節尺寸大於750且小於850毫米時，斜杆選用B3-1410。當調節尺寸大於900且小於1150毫米時，斜杆選用B3-1550。當調節尺寸大於1200且小於1350毫米時，斜杆選用B3-1660或B5-1850。當調節尺寸大於1400且小於1550毫米時，斜杆選用B3-1850或B5-1850。當調節尺寸大於1600且小於1750毫米時，斜杆選用B3-2060或B5-2150。當調節尺寸大於1800且小於1950毫米時，斜杆選用B3-2150或B5-2150。同一尺寸的板件可以用於幾個調節尺寸，比如說B11--1500(如附圖4)，它的外形尺寸是886*645，在外形尺寸不變的情況下，可以用於從1400到1550四個尺寸的調整，每一板件對應一調節尺寸，每一板件上孔族的中心線角度都不相同，板件上與B3、B5連接的端孔至各杆件中心交匯點的距離各不相同，這樣，相同外形尺寸的同一板件即可用於幾個尺寸的調解。調節段斜杆所在中心線長度，等於斜杆兩端孔之距與端孔至力交匯點之距兩倍的和。與這幾個調節尺寸相對應的B3、B5卻可以是同一個B3、B5。如B3-1550適用於900到1150共六個尺寸的調節。這樣B3、B5的數量即可以減少很多，本設計B3是6根，B5是4根，B3、B5根據不同的調節長度要適當的切肢。B8、B11、B12、B13、B26、B29它們都用於梁中部的調解，如果需要在梁端部調節，即在梁與支腿連接處調節，則N14、N43改變為B14、B43。改變的方法同上。由於調節弦杆B2-1、B2-2要放在N1、N2的內側，因此抗彎截面有所減少，所以調節段不要設在彎矩最大的梁中心區域；調節段所使用的各連接板與原形有所改變，原連接板上，弦杆中心線與立杆端孔中心線之間距為100，而調節段各連接板則為110；調節段所使用立杆為B4長1710，比N4小20毫米，由75*8角鋼製作，孔距釘線同N4。
附圖是萬能杆件調節段與萬能杆件配合使用，組拼為桁架的節點示意圖，圖1是主視圖，左端用了兩塊B11-1，一塊B26-1，右端用了兩塊N13，一塊N29。圖2是俯視圖，左端用了兩塊B8-1，右端用了兩塊N8。B8-1是N8的一半，B26-1是N26的一半，B11-1是N11的一半。顯然，左端杆件在中心線外所佔空間小了，如果是雙立杆，則板件外邊緣與N4立杆平齊，就是說板件在杆件外沒有多餘部分，這就解決了需要杆件來承重但空間狹小的問題，圖1右端的N29有近一半的尺寸不受力，但還要佔空間，如果是空間有限，則這樣的板件將會影響使用。中間調節段，圖示長度為1500毫米，在沒有調節段的情況下，這一尺寸是無法實現的，有了調節段各杆件，等於50毫米整數倍的任何尺寸都能拼出來。圖1中，調節段上、中、下弦杆用B2-2，斜杆用B3-1850，連接板用B11-1500和B29-1500。圖2中，調節段板用B8-1，斜杆用B5-1850。調節段可用在梁柱的任何位置，不僅限於梁柱中間。當調節段在梁柱連接處時，調節段的連接板將用到B14、B43，調節弦杆仍用B2-1、B2-2，斜杆仍用同一調節尺寸的B3、B5，其長短由調節尺寸確定。
具體實施方式
調節弦杆B2-1長2050，B2-2長2650，由120*12等邊角鋼製成，其上鑽￠28孔，孔中心距50毫米遍布全長，釘線比N1小10毫米，為55毫米，兩肢背上的孔相互錯開。將其肢背直角刨成圓弧，R＝13.5。B2-1長度考慮，當梁柱全長大於2米且小於4米時，其調節量最小是50毫米，考慮到調節弦杆在滿足調節50毫米的同時，另一端又不能伸出梁柱，因此B2-1最大長度為2000+50＝2050，它的最大調節範圍是2050-350＝1700，就是說用一標準N2與B2-1拼接，其長度範圍是2050到3700。當梁柱全長大於4米，其餘數又不足2米時，調節弦杆用B32-2，其全長為1950+350*2＝2650。當梁柱全長大於3700且小於4000時，調節弦杆也用B2-2一端伸出。連接板 B8-1為N8之半，其幾何尺寸為265*335。連接板B11-1為N11之半，其幾何尺寸為590*515。連接板B12-1為N12之半，其幾何尺寸為590*270。連接板B13-1為N13之半，其幾何尺寸為590*370。連接板B26-1為N26之半，其幾何尺寸為610*385。連接板B29-1為N29之半，其幾何尺寸為930*515。如果需要，以上各半板的寬度仍可減少85毫米，如B11-1幾何尺寸可為590*430。考慮到使用頻率，才確定為590*515，其它同。由以上各半板設計圖看出，立杆中心線外有80毫米，所以，當梁柱調節長度小於160毫米時，因為連接板不能重疊，所以，調節弦杆只能由梁柱一端伸出以調節長度。此時不能使用斜杆。當調節量大於160毫米，且小於750毫米時，調節弦杆可用在兩非調調節段中間，部分連接板只能用以上之半板(如B8-1、B11-1)，因為無板可連，所以此時還不能使用斜杆。當調節量大於750小於900毫米時，斜杆用B3-1410，斜杆長1410。當調節量大於900小於1150毫米時，斜杆用B3-1550。當調節量大於1200小於1350毫米時，斜杆用B3-1660及B5-1850。當調節量大於1400小於1550毫米時，斜杆用B3-1850及B5-1850。當調節量大於1600小於1750毫米時，斜杆用B3-2060及B5-2150。當調節量大於1800小於1950毫米時，斜杆用B3-2150及B5-2150。以上B3桿用100*10等邊角鋼製作，孔距、釘線同N3。B5桿用75*8等邊角鋼製作，孔距、釘線同N5。兩種斜杆B3共6根，B5共4根。B5-1425隻用於B8-750至B8-850，B5-1570隻用於B8-900至B8-1150。B8、B11、B26、B29、及B14、B43這6種連接板，依據調整量的變化，板的外形也在變化，以B11為例，其外形尺寸有5種，分別是850*710、886*690、886*645、886*595、918*595。由以上可以看出，同一外形尺寸的連接板，它對應的調整量並不相同，為了清楚的區分，在每塊板的兩個對角上各栓上一塊鋁片，在鋁片上用鋼印打上標記如B11-1500，其它同。傳統上萬能杆件噴灰色面漆，調節段各杆件噴黃色面漆。
圖3是圖1的右示圖。圖4是B11-1500的單件圖。
權利要求
1.一種萬能杆件調節段其特徵在於，調節弦杆用120*12等邊角鋼製做，長2050和2650毫米，其上鑽￠28毫米的孔，孔間距為50毫米遍布全長，釘線55毫米，兩肢背上的孔相互錯開，以實現每增加或減少50毫米都能調節的目的。肢背直角刨成圓弧，以適合同標準桿件的連接。調節段使用的連接板B8、B11、B12、B13、B26、B29、B14、B43。各相關連接板依據調節尺寸的不同，板上孔組中心線變化相應的角度，板上斜杆端孔至力交匯點的距離也隨調節尺寸的變化而變化，以使杆件中心線與力作用線重合。調節斜杆所在中心線長度，等於斜杆兩端孔之距，與端孔至力交匯點之距兩倍的和。各調節板與調節尺寸一一對應，同一規格的調節板可用於幾個調節尺寸，同一根調節斜杆也可用與幾個調節尺寸。調節段使用的連接板，弦杆連接孔中心線與立杆端孔中心線之距為110毫米。調節段所用立杆比標準立杆短20毫米。
2.根據權利要求1所術的裝置，一組調節弦杆長2050和2650毫米，其上鑽￠28毫米的孔，孔間距為50毫米遍布全長，釘線55毫米，兩肢背上的孔相互錯開，肢背直角刨成圓弧。
3.根據權利要求1所術的裝置，調節段連接板上，孔組中心線隨調節尺寸的變化而變化，斜杆端孔至力交匯點的距離隨調節尺寸的變化而變化。並且等於斜杆兩端孔之距，與端孔至力交匯點之距兩倍的和。
4.根據權利要求1所術的裝置，調節段使用的連接板，弦杆連接孔中心線與立杆端孔中心線之距為110毫米。調節段所用立杆比標準立杆短20毫米。
全文摘要
一種萬能杆件調節段，它屬於萬能杆件的技術領域。原萬能杆件的長寬高只能是兩米的整數倍任何尺寸，萬能杆件配合調節段卻可以拼出50毫米整數倍的任何尺寸。調節弦杆用120*12等邊角鋼製作，其上鑽孔，孔間距50毫米，兩種調節弦杆長為2050和2650毫米，以實現每增加或減少50毫米都能調節的目的。弦杆刨去外直角，以適合同標準桿件組拼，調節段節點板上各組孔中心線的角度隨調節尺寸的變化而變化，一塊調節板對應一組調節尺寸，同一外形尺寸的調節板適用於幾個調節尺寸。同一根調節杆適用於幾個調節尺寸，調節斜杆所在中心線長度由調節尺寸而定，並且等於斜杆兩端孔距與斜杆端孔至力交匯點之距兩倍的和。
文檔編號F16S3/00GK1510327SQ0215873
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月26日 優先權日2002年12月26日
發明者張振祥 申請人:張振祥