金屬v形件及其連接的輕鋼桁架的製作方法
2023-05-30 06:53:16 2
專利名稱：金屬v形件及其連接的輕鋼桁架的製作方法
金屬V形件及其連接的輕鋼桁架
(一) 技術領域 本發明涉及一種金屬腹杆連接件及其連接的輕鋼桁架。
(二)
背景技術：
輕鋼龍骨體系房屋具有牆厚小、質量輕、抗震性能好、施工速度快、無需支模板、管線 布置方便等特點，近年來在我國的建築行業中得到了廣泛的應用。傳統輕鋼龍骨體系房屋 中，牆體承重骨架和樓面屋面梁一般均採用單根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生局部屈曲而降低構件承載力，若作為牆體中的受力骨架， 一般用於 l-3層的低層房屋。若樓板梁採用實腹式C型或其它冷彎薄壁型鋼截面，則截面局部承壓能力 和穩定承載力較低，且適用跨度較小。
目前，也有直接用管桁架做牆體受力骨架、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。其不足之處是採用焊接方法施工麻 煩，因為管截面較薄(一般1一2 mm)，而使焊縫無法保證質量。2、 方(矩)型鋼管通過節點板和自攻螺絲做成管桁架。其不足之處是採用節點板和 自攻螺絲直接連接鋼管，則操作時對位不方便，節點板受壓時因為太薄而易發生局部壓屈， 影響桁架承載能力。
3、 方(矩)型鋼管直接當作弦杆，通過C型冷彎薄壁型鋼截面的腹杆和自攻螺絲連接。 這種做法雖操作簡單，但存在兩個致命缺陷首先，C型截面腹杆與鋼管弦杆相連的那一段 截面為平板，由武漢理工大學在2004年所做的試驗表明當腹杆受力稍大時，那段平板仍會 發生局部失穩，而影響整個構件的承載能力。另外，腹杆與鋼管弦杆連接的那段平板上開 孔太少，同樣的試驗標明，在腹杆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。
(三)
發明內容
本發明的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種金屬V形件及其連接的輕鋼桁架， 要解決傳統金屬V形件與弦杆連接處太薄弱、冷彎薄壁型鋼截面的腹板和翼緣容易過早發生 局部屈曲而降低構件承載力，截面局部承壓能力和穩定承載力較低，且適用跨度較小的技術 問題；並解決金屬V形件與弦杆連接操作不方便、施工過於麻煩且無法保證質量、易發生局
部壓屈的問題。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種金屬V形件，其特徵是它是由鋼板衝壓而成的V形整體連接件，其兩肢腹杆l的 外邊部有外翼緣翻邊7，兩肢腹杆的內邊部有內翼緣翻邊8，兩肢腹杆的橫截面為C形；其兩
肢的上端形成兩個上節點平面3，上節點平面3開有上螺絲孔4，其兩肢的下端交匯成整體的 下節點平面5，下節點平面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。
上述兩肢腹杆中間有左右對稱的壓痕2，壓痕的上端頭2a向上彎曲並延伸到兩肢腹杆上 端的上節點平面3內，上述壓痕的下端頭2b向下彎曲並延伸到兩肢腹杆下端的下節點平面5 內。
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和內翼緣翻邊8的上端呈圓弧形平滑延伸至上節點平面3的側邊，外翼 緣翻邊7的下端呈圓弧形平滑延伸至下節點平面5的外側邊，內翼緣翻邊8的下端呈圓弧形平 滑延伸與另 一 內翼緣翻邊8的下端交匯。
上述上節點平面3和下節點平面5的角部呈直角或圓弧角。
一種應用上述金屬V形件連接的輕鋼桁架，其特徵是上述金屬V形件的兩個上節點平 面由自攻螺絲或螺栓與桁架上弦杆相連，上述金屬V形件的下節點平面由自攻螺絲或螺栓與 桁架下弦杆相連。
上弦杆和下弦杆可為冷彎或熱軋成型的矩形、C形或帽形截面。
與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果
本發明為一種V字狀的C型截面腹杆，把腹杆與弦杆連接的中間那段平板進行翻邊和圓 弧，把腹杆中間的壓痕延伸到弦杆處，增加連接自攻螺絲的孔數，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。把這種輕鋼桁架用於輕鋼龍骨體系房屋，作 為牆體承重骨架和樓面、屋面承重梁，將大大提高房屋構件和整體的承載能力，並可增加房 屋的高度和層數，且輕鋼桁架梁的適用跨度更大，使應用本發明的房屋更安全可靠，適用範 圍更廣，更節約材料和經濟。
本發明的金屬V形件與桁架上下弦之間採用自攻螺絲或其它螺栓相連。本發明V形件中 的兩肢作為腹杆，其截面為C形截面，且中間有1一3道壓痕，這樣可以增加腹杆本身的抗壓 承載能力。金屬V形件兩肢的底部交匯並連成整體，以方便安裝和增大節點承載力。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構技術規範( GB50018-2002)的要求，孔的數量根據金屬V形件兩肢的承載能力而定，但至少為4個。
在金屬V形件兩肢與弦杆接觸處，把腹杆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形件兩端平板與弦杆表面的緊貼，更重要的是更增強了平板部分的抗壓承載 力。
通過實施本發明的金屬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，本發明的金屬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。
本發明是一種用冷軋或熱軋薄鋼板一次衝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，適用範圍廣，生產和操作方便且節省材料的特點。其兩肢下端交 匯成整體的下節點平面，可增大節點部位的承載力，且方便安裝。內、外翼緣翻邊的上端呈 圓弧形平滑延伸至上節點平面的側邊，外翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸至下節點平面的 外側邊，內翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸與另一內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定承載力。在兩肢腹杆上設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點平面和下節點 平面與上下弦杆表面的緊貼，而且增強了本發明本身的抗壓承載能力。
應用本發明的金屬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杆連接可 以很方便形成各種輕鋼桁架，由於金屬V形件兩肢的腹杆段為C型截面，金屬V形件兩肢的 底部和上部貼在上下弦杆表面的部分為平面，兩肢端部的平面內側進行了圓弧和翻邊處理， 兩肢腹杆中間增加壓痕。為方便自攻螺絲的連接，金屬v形件兩肢端部的上上下節點平面根 據受力要求開若干數目的螺絲孔，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，建設速度更快，並可增加房屋的高度和層數，可廣 泛應用於輕鋼房屋結構牆體的受力骨架、樓面、屋面承重梁等桁架中。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。
圖l是本發明的主視結構示意圖。圖2是圖1的仰視圖。 圖3是圖1的側視圖。
圖4是用本發明金屬V形件連接的輕鋼桁架示意圖。 圖5是本發明金屬V形件的立體結構示意圖。
附圖標記l一兩肢腹杆、2 —壓痕、2a—壓痕的上端頭、2b —壓痕的下端頭、3 —上節 點平面、4一上螺絲孔、5 —下節點平面、6 —下螺絲孔、7 —外翼緣翻邊、8—內翼緣翻邊、 9一上弦杆、IO —下弦杆。 具體實施例方式
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衝壓而成的V形整體連接件，其兩肢腹杆l的外 邊部有外翼緣翻邊7，兩肢腹杆的內邊部有內翼緣翻邊8，兩肢腹杆的橫截面為C形；其兩肢 的上端形成兩個上節點平面3，上節點平面3開有上螺絲孔4，其兩肢的下端交匯成整體的下 節點平面5，下節點平面5開有下螺絲孔6，螺絲孔的各種距離應滿足規範要求。上述上節點 平面3和下節點平面5的角部呈直角或圓弧角。
上述兩肢腹杆中間有左右對稱的壓痕，每肢可有l-3道壓痕2，壓痕的上端頭2a向上彎曲 並延伸到兩肢腹杆上端的上節點平面3內，上述壓痕的下端頭2b向下彎曲並延伸到兩肢腹杆 下端的下節點平面5內。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 目應根據單肢的寬度及模具是否能實現等綜合確定，壓痕應向外，壓痕深度在保證鋼板不出 現裂紋的情況下儘量大，以使單肢和上節點平面3，下節點平面5有更大的剛度和承載能力。
上述外翼緣翻邊7和內翼緣翻邊8的上端呈圓弧形平滑延伸至上節點平面3的側邊，外翼 緣翻邊7的下端呈圓弧形平滑延伸至下節點平面5的外側邊，內翼緣翻邊8的下端呈圓弧形平 滑延伸與另 一 內翼緣翻邊8的下端交匯。
金屬V形件可採用冷軋或熱軋、屈服強度較高的熱鍍鋅薄鋼板製作，例如280Mpa、 320Mpa、 345Mpa等結構鋼，常用鋼板厚度為O. 8-3. 0 mm，應保證鋼材的屈服點、C的極限含 量、冷彎性能、S和P的極限含量等各項技術參數符合規範要求。在設計衝壓模具時，首先應 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杆連接後形成桁架 時的精度。衝壓金屬V形件時，應注意兩肢端部內外弧線段翼緣不能在衝壓後產生裂紋。
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形件的兩個上節點平面3由 自攻螺絲或螺栓與桁架上弦杆9相連，上述金屬V形件的下節點平面5由自攻螺絲或螺栓與桁 架下弦杆10相連。上弦杆和下弦杆的橫截面為冷彎或熱軋成型的矩形、C形或帽形。當採用
金屬V形件與上下弦杆連接成桁架時，為保證精度，應首先固定兩平行弦杆和的位置，再調 整金屬V形件的位置，然後打自攻螺絲。自攻螺絲或螺栓不一定把所有的孔打滿，應根據設 計要求確定。螺絲孔的間距及孔到上下節點平面邊緣的距離均滿足國家冷彎薄壁型鋼結構技 術規範(GB50018-2002)的要求，孔的數量根據金屬V形件兩肢的承載能力而定，但至少為 四個。
權利要求
1.一種金屬V形件，其特徵是它是由鋼板衝壓而成的V形整體連接件，其兩肢腹杆(1)的外邊部有外翼緣翻邊(7)，兩肢腹杆的內邊部有內翼緣翻邊(8)，兩肢腹杆的橫截面為C形；其兩肢的上端形成兩個上節點平面(3)，上節點平面(3)開有上螺絲孔(4)，其兩肢的下端交匯成整體的下節點平面(5)，下節點平面5開有下螺絲孔(6)。上述兩肢腹杆中間有左右對稱的壓痕(2)，壓痕的上端頭(2a)向上彎曲並延伸到兩肢腹杆上端的上節點平面(3)內，上述壓痕的下端頭(2b)向下彎曲並延伸到兩肢腹杆下端的下節點平面(5)內。上述外翼緣翻邊(7)和內翼緣翻邊(8)的上端呈圓弧形平滑延伸至上節點平面(3)的側邊，外翼緣翻邊(7)的下端呈圓弧形平滑延伸至下節點平面(5)的外側邊，內翼緣翻邊(8)的下端呈圓弧形平滑延伸與另一內翼緣翻邊(8)的下端交匯。
全文摘要
一種金屬V形件及其連接的輕鋼桁架，它是由鋼板衝壓而成V形整體連接件，其兩肢腹杆的外邊部有外翼緣翻邊，兩肢腹杆的內邊部有內翼緣翻邊，外翼緣翻邊和內翼緣翻邊的上端呈圓弧形平滑延伸至上節點平面的側邊，外翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸至下節點平面的外側邊，內翼緣翻邊的下端呈圓弧形平滑延伸與另一內翼緣翻邊的下端交匯。兩肢上端形成兩個上節點平面，上節點平面開有上螺絲孔，兩肢下端交匯成整體的下節點平面，下節點平面開有下螺絲孔。兩肢在腹杆中間有左右對稱的壓痕，壓痕的端頭延伸到兩肢腹杆的上下節點平面內。該金屬V形件可由螺絲與上下弦杆連接成輕鋼桁架，用於輕鋼龍骨體系房屋，可大大提高承載能力。
文檔編號E04C3/04GK101200964SQ20071020278
公開日2008年6月18日 申請日期2007年11月29日 優先權日2007年11月29日
發明者叢玉臣, 王小平 申請人:北京泰閣泰美家居裝飾有限公司;北京別一閣鋼結構科技開發有限公司