用于構(gòu)筑物構(gòu)造中的構(gòu)件制造技術(shù)

一種金屬構(gòu)筑物，其包括一托梁系統(tǒng)，該托梁系統(tǒng)具有沿縱向延伸的上下桁梁（１２，２４）以及桁梁之間的多根腹桿（３０）。每個(gè)桁梁都包括一個(gè)上桁段（１４）、相對(duì)的平行側(cè)壁（１６）、向內(nèi)延伸與上桁段平行的下桁段（１８）以及一對(duì)從下桁段的最內(nèi)邊向下延伸的翼緣（２０）。桁梁具縱向連續(xù)延伸的腹桿連接槽（２２），上下桁梁的腹桿連接槽為相對(duì)布置。多根腹桿（３０）延設(shè)在桁梁之間，它們均連接在上下桁梁的腹桿連接槽上。鞍座（４０）用來將托梁定位在構(gòu)件上。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及構(gòu)筑物的構(gòu)造，特別是涉及其中各種部件均采用鋼架結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑物的構(gòu)造。本專利技術(shù)具體涉及一種支撐屋頂、地板、天花板及甲板的金屬鞍座。過去已設(shè)計(jì)及制造出了許多的托梁系統(tǒng)，并將其用于構(gòu)筑物的構(gòu)造中。通常這類托梁都用作支撐地板、屋頂和甲板。這類托梁的設(shè)計(jì)和制作主要是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用或構(gòu)筑物本身來進(jìn)行。此外，由于托梁部件特定的設(shè)計(jì)要求和連接托梁部件的固定系統(tǒng)的限定，此類托梁的制作非常復(fù)雜。因此就需要一種簡(jiǎn)單的、其中部件更為標(biāo)準(zhǔn)化的托梁系統(tǒng)和設(shè)計(jì)，這類托梁系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)能滿足不同建筑的設(shè)計(jì)要求。每根腹桿均包括上腹桿段32、垂直于上腹桿段并且平行相對(duì)的側(cè)壁34、以及向內(nèi)延伸的下腹桿段36。向內(nèi)延伸的下腹桿段36的最內(nèi)邊限定出一個(gè)縱向伸槽38。上腹桿段、平行側(cè)壁、向內(nèi)延伸的下腹桿段36也優(yōu)選為由一塊鋼片或鋼板一體制成。每根腹桿的第一端和第二端均與腹桿連接槽22焊接或者用下列這組機(jī)構(gòu)裝置中的一個(gè)與腹桿連接槽22相連螺釘、螺栓、鉚釘以及它們之間的組合。實(shí)際上，上下桁梁的腹桿連接槽為相對(duì)平行布置，并且腹桿連接槽22的寬度等于每一腹桿上腹桿段32的寬度，這樣在制作托梁時(shí)腹桿就與每根桁梁的翼緣鄰接。鞍座用來容納托梁的端部，并將其定位在水平構(gòu)件如墻壁、樓板、甲板或屋頂框架上。該鞍座包括上鞍座件、平行相對(duì)的側(cè)壁以及向外延伸支撐板，該向外延伸的支撐板與上鞍座件平行。該鞍座連接或座在托梁的上桁梁中以便對(duì)托梁進(jìn)行定位和支撐。本專利技術(shù)的托梁和系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而美觀，所需的存料最少。托梁的制造快速容易，降低了構(gòu)件制造中的人工及管理成本。桁梁和腹桿的敞開式構(gòu)造提供了材料尺寸公差，否則會(huì)延誤制造過程。根據(jù)本專利技術(shù)托梁的設(shè)計(jì)，如果需要，可在現(xiàn)場(chǎng)用預(yù)制部件進(jìn)行快速簡(jiǎn)單地構(gòu)造。附圖說明圖1、2和8所示為本專利技術(shù)的托梁系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一具有上桁梁12、下桁梁24、腹桿30和鞍座40的托梁11。如圖所示，托梁11的上桁梁12座在鞍座40上從而將托梁11固定在連接結(jié)構(gòu)如工字梁50頂部的確定位置處。此外，如圖所示，下桁梁24短于上桁梁12，從而使托梁11設(shè)置在工字梁50上，或者設(shè)置在類似水平方向的支撐結(jié)構(gòu)如墻壁、甲板或屋頂框架上。再來參見圖3，其中所示為桁梁12的剖視圖，顯然沿縱向延伸的上桁梁12和下桁梁24的的幾何外形上類似。桁梁12包括一縱向延伸的上桁段14、縱向延伸的相對(duì)側(cè)壁16、縱向延伸的下桁段18和平行相對(duì)的翼緣20。如圖所示，下桁段18與上桁段14基本平行，且向下延伸的翼緣20與側(cè)壁16基本平行。翼緣20限定出腹桿連接槽22，該連接槽22沿桁梁12、24的長(zhǎng)度方向延伸。上桁段14、側(cè)壁16、下桁段18和翼緣20優(yōu)選由一塊鋼片或鋼板通過如冷加工一體成形。然而，桁梁12的各個(gè)部分也可由鋼片構(gòu)成的各個(gè)部分切割并焊接形成。在通常情況下，桁梁12的寬度Wc為4英寸，高度hc為1.5到2英寸。翼緣的高度hf為11/16英寸。這些尺寸使下桁段的寬度w1m約為1又3/8英寸。這些尺寸在這里僅用作例示，桁梁12的形狀也可有所不同或者其尺寸大小與之明顯不同。現(xiàn)在回到圖4，其中所示為適用于本專利技術(shù)的腹桿30的剖視圖。腹桿30包括有縱向延伸的上腹桿段32、平行相對(duì)的側(cè)壁34、以及縱向延伸的下腹桿段36。該縱向延伸的下腹桿段限定出一個(gè)沿腹桿30長(zhǎng)度方向延伸的縱向伸槽38。如圖所示，上腹桿段32、側(cè)壁34和下腹桿段36由一塊鋼片一體形成，然而腹桿30的各個(gè)部分也可通過例如焊接制成。現(xiàn)在參見圖3、4和7，腹桿連接槽22的內(nèi)側(cè)寬度w1優(yōu)選為等于腹桿30的外寬從而確保腹桿30的側(cè)壁34和桁梁12的翼緣20的內(nèi)面之間相鄰沒有空隙或空間。側(cè)壁34和翼緣20之間的這種鄰接關(guān)系有助于腹桿30在插入到桁梁12中時(shí)其能夠正確定位。此外，桁梁12和腹桿30的幾何結(jié)構(gòu)有助于制造過程中腹桿插入桁梁12后將腹桿在此外焊接固定。現(xiàn)在參見圖6，其中所示為桁梁12的第一端13座在鞍座40上的剖視圖。鞍座40包括有頂件42、平行相對(duì)的側(cè)件或側(cè)壁44以及承載翼緣46。顯然，鞍座40的頂件42、側(cè)壁44以及翼緣46可由一鋼片一體形成，或者通過一鋼板切割焊接成。在通常情況下，鞍座40的高度h2為4到6英寸，通常為4或4.5英寸，承載翼緣的寬度為wf為1到2英寸，通常為1又5/16英寸。再有，這些尺寸僅為例示性的，鞍座40可根據(jù)實(shí)際情況采用不同的尺寸。如圖所示，桁梁12的內(nèi)高或內(nèi)深h1小于鞍座40的外高h(yuǎn)2。從而，當(dāng)桁梁12座在鞍座40上時(shí)，鞍座40的頂件42的外表面與桁梁12的上桁段14的內(nèi)表面沿鞍座40的長(zhǎng)度方向鄰接，將托梁11上的載荷傳遞到鞍座上。桁梁12的第二端13座在跨梁另一端相同的鞍座40上。還有如圖所示，鞍座40的側(cè)壁44的外表面之間的寬度w1等于桁梁12的腹桿連接槽22的寬度w1。這樣，鞍座40的側(cè)壁44和桁梁12的翼緣20的內(nèi)面之間就形成鄰接關(guān)系即沒有空隙或間隙。側(cè)壁44和翼緣20之間的鄰接關(guān)系有助于桁梁12在插入鞍座40時(shí)能夠正確定位。而且，桁梁12和鞍座40的幾何結(jié)構(gòu)使制造過程中連接處的焊接難度最小。桁梁12和桁梁24以及腹桿30敞開式的幾何結(jié)構(gòu)也給出了供不同制造時(shí)所需的公差。這里所用的術(shù)語“敞開式的幾何結(jié)構(gòu)”是相對(duì)于例如封閉的矩形梁或筒所說的一種外周不連續(xù)的結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)腹桿30的外部尺寸稍大于腹桿連接槽22的寬度w1時(shí)，桁梁12的側(cè)壁16能夠向外彎曲使腹桿30插入其中。作為選擇，當(dāng)腹桿的外部尺寸稍小于腹桿連接槽22的寬度時(shí)，桁梁12應(yīng)具有足夠的彈性使翼緣20向下夾住腹桿30進(jìn)行固定。同樣，腹桿30敞形式的幾何結(jié)構(gòu)也提供了一定的彈性。桁梁12敞開式的幾何結(jié)構(gòu)也允許鞍座40的寬度有所變化。現(xiàn)在參見圖2、5、7和8，其中進(jìn)一步展示了本專利技術(shù)的托梁結(jié)構(gòu)。托梁的跨度(圖8)一旦確定，上桁梁12和下桁梁24的長(zhǎng)度也就確定，當(dāng)然上桁梁就具有足夠的長(zhǎng)度以便座在鞍座40中。如前所述，下桁梁24通常要短于上桁梁12，從而使托梁放置在一支撐結(jié)構(gòu)如梁或框架上，并且下桁梁和支撐結(jié)構(gòu)之間沒有干涉。根據(jù)跨度的不同、安裝在托梁上屋頂、樓板或甲板上載荷的不同以及所需托梁高度h’的不同，桁梁可具有不同的規(guī)格或由不同厚度的鋼板制成。在多數(shù)情況下，托梁根據(jù)應(yīng)用的不同其高度在1.5到3.0英尺之間。在確定桁梁12和桁梁24的長(zhǎng)度和規(guī)格后，通常要制作出具有所需長(zhǎng)度、具有連續(xù)的通道以及前述幾何結(jié)構(gòu)的腹桿30。本專利技術(shù)托梁的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是托梁在設(shè)計(jì)上能使用多種規(guī)格的腹桿來實(shí)現(xiàn)不同的跨度和托梁高度。例如，如上所述，通常情況下要求托梁的高度約在1.5到3.0英尺之間。通常情況下跨度最大為60英尺。在此范圍內(nèi)，可使用厚度不同形狀唯一的一種腹桿，即具有上述幾何結(jié)構(gòu)的16號(hào)槽鋼或14號(hào)槽鋼。這樣就不再需要保留不同槽鋼的成型工具來構(gòu)造腹桿，從而減少倉儲(chǔ)成本以及所需的貯存空間，使設(shè)計(jì)效率達(dá)到最大。因此，可預(yù)先切出腹桿并用在不同高度的托梁中。在一應(yīng)用中，高度h’為1.5英尺、段長(zhǎng)l’為4英尺的托梁可使用圖4所示的大體為矩形的16號(hào)矩形鋼為腹桿。該腹桿的寬w1和高h(yuǎn)3為1.25英寸，其對(duì)應(yīng)于桁梁12和24上腹桿連接槽的寬度w1。在此，腹桿的長(zhǎng)度lw大約為4.25英尺，夾角θ(圖2)大約為20°。當(dāng)托梁的高度h’為3.0英尺、段長(zhǎng)為4英尺時(shí)，腹桿的長(zhǎng)度本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種托梁系統(tǒng)，其包括： 沿縱向延伸的上下桁梁，上下桁梁基本平行，并且在該平行桁梁之間布置有多根腹桿； 每個(gè)桁梁都包括一個(gè)上桁段、平行相對(duì)的側(cè)壁、向內(nèi)延伸且與上桁段平行的下桁段、以及一對(duì)從下桁段向下延伸的翼緣，該對(duì)翼緣限定出一縱向連續(xù)延伸的腹桿連接槽，該槽橫跨桁梁的長(zhǎng)度，上下桁梁腹桿連接槽為相對(duì)布置； 多根腹桿，每根腹桿均包括上腹桿段、垂直于上腹桿段并且平行相對(duì)的側(cè)壁、以及向內(nèi)延伸的下腹桿段，其中上腹桿段的寬度等于腹桿連接槽的寬度，向內(nèi)延伸的下腹桿段限定出一個(gè)縱向伸槽，每根腹桿具有與腹桿連接槽連接的第一端和第二端；以及 鞍座，該鞍座具有上鞍座件、平行相對(duì)的側(cè)壁以及向外延伸的支撐板，該向外延伸的支撐板與上鞍座件平行，在托梁的相對(duì)的兩端，托梁的上桁梁以部件連接槽容納鞍座，從而支撐起托梁。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：E瑪斯特森，G萊昂納德，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：NCI建筑系統(tǒng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]