CN100353010C - 组合梁 - Google Patents

Abstract

一种用于制造具有上、下翼缘的结构工字梁的金属连接器(10)，所述每个翼缘包括一对木料部件，所述连接器具有两个在空间上分隔开的连接部(10a，10b)，所述连接部设置于各个翼缘的木料部件之间，所述连接部中的至少一个具有从其相对侧向外突出的多个钉(13)，所述钉能刺入一对木料部件并将其固定于所述连接器以形成工字梁的一个翼缘。

Description

组合梁

技术领域

本发明涉及钢木组合梁及用于这种梁的钢连接器。这种梁在住宅和商用建筑里可以用作承重梁、托梁、过梁等，也可以用于支撑大间距的地板和屋顶。

背景技术

近几十年来，出于对环境的考虑，偏爱人造林供应的木材而不是由天然森林采伐的木材。使用采自人造森林的木材的缺点之一是不能获得以前由天然森林采伐的大木材。因此，这就部分地引起人们开发组合梁，这种梁是用许多小型木材组装在一起形成的大梁。

在我们先前的国际专利申请PCT/AU95/00494(WO9605385)中对组合钢-木结构梁进行了详细的说明，其内容全部被结合于本说明书。总之，所述专利申请说明了具有上、下翼缘的工字梁的几个实施例，其中各个翼缘由一对通常为木料部件的部件形成，它们安装于把两个翼缘互相连接起来的连续钢梁腹连接器的相对侧。所述连续钢梁腹连接器还包括许多加强板，这些加强板为孔所分隔，所述孔可供污水管、自来水管、电缆、空调管道、护板、负载分布器和悬臂式构件穿过铺设。目前制造各个梁是把木料部件定位于钢梁腹连接器的上或下边缘的两侧再把长钉完全钉穿木料部件中的其中一个，再穿过置于两个木料部件之间的钢梁腹并进入另一侧的木料部件。

因为用这样的方法制造梁可能既耗时，又劳动强度大，所以需要改进连接器，使之适合于把用作工字梁翼缘的木料部件固定于其上面。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于制造具有上、下翼缘的结构工字梁的金属连接器，所述上、下翼缘各包括一对木料部件，所述连接器有两个在空间上分隔开的连接部，所述连接部可以安置于各个翼缘的两个木料部件之间，其中两个连接部中的至少一个具有从其两个对侧向外突出的钉，所述钉能刺入一对木料部件并将其固定于所述连接器以形成工字梁的一个翼缘。

本发明的一个优点是一对木料部件无须像以前那样以人工把木料部件钉到一起就可以将其连接于所述连接器。

优选方案是各个连接部都有向外突出的钉，用于刺入成对的木料部件并将其固定于所述连接部。根据本发明的这一优选方案，分别形成工字梁的上、下翼缘的两对木料部件可以用向外突出的钉安装于所述连接器。

虽然所述钉可以有多种可能的构造，包括在合适的位置安装于所述连接部并能穿透其中的双头钉在内，但优选方案却是所述钉由位于所述或每个连接部的接头片形成，并以互连部连接于所述连接部，所述互连部能弯曲从而所述接头片形成所述钉。换言之，根据一个优选实施例，所述钉与所述连接部是一个整体，从而是以与所述连接部相同的材料制成的。

如下面更详细说明的那样，所述木料部件可以用两种不同的方法连接于所述连接器。其中一种方法包括同时把成对的木料部件压到所述连接部两个对侧的钉上。用这种方法连接木料部件时可能遇到的困难是，由于连接木料部件时作用于局部区域的一个方向的力，所述连接部可能变形。为了防止在把木料部件连接于所述钉时连接部变形，优选方案是大部分从连接部一侧向外突出的钉的互连部在位置上靠近从所述连接部相对一侧向外突出的钉的互连部。换言之，根据本发明的优选实施例，从连接部相对侧突出的钉被如此地设置，使得在连接木料部件时，在局部区域相对方向的力被施加于连接部上。

优选方案是各个从连接部的两个对侧突出并且具有相邻互连部的钉以3mm到15mm的间隔分隔开。所述间隔为4mm到8mm更好。

更优方案是相邻的互连部之间的间隔等于或小于从连接部突出的钉的长度。

按照优选方案，所述钉成行和列地配置于连接部上，从连接部两个对侧突出的钉的相邻互连部位于不同列。按照更优方案所述列斜穿连接部排列从而一个列的钉的互连部在位置上邻近另一列的钉的互连部。

优选方案是所述行或列由从连接部一侧向外突出的若干对钉所限定。更优方案是相邻的列具有从连接部两个对侧向外突出的钉。

优选方案是从连接部各侧突出的钉至少有两种不同的长度。虽然连接器提供的位于两个木料部件之间互连的抗剪强度不完全决定于钉的长度，但连接器抗木料部件分离的程度却基本取决于钉的长度。具体地说，钉越长，从连接器上分开木料部件所需的力越大。

更优方案是所述钉的长度为从3mm到15mm。最优方案是所述钉的长度为从5mm到9mm。

优选方案是所述钉有防止木料部件连接于其上后又分离或脱离的手段。更优方案是所述防止木料部件从钉上分离的手段包括当从穿过轴线的剖面看时，钉绕垂直于连接部的轴线扭转并弯曲。

根据本发明还提供包括连接器的工字梁，其特征在于上述的任何特点和形成工字梁上、下翼缘的两对木料部件。

根据本发明还提供制造具有连接器的工字梁的方法，其特征在于上述任何特点，所述方法包括以下步骤：

a)把所述连接器定位于一个压制位置；

b)把一对木料部件定位于从其上有钉突出的至少一个连接部的两侧；

c)把所述木料部件同时压到所述钉上从而形成工字梁的翼缘。

在所述连接器具有从两个连接部突出的钉的情况下，可以在所述压制位置把另一对木料部件固定于连接器上，或者使用另一个压制位置连接第二对木料部件。另外，诸如打钉等合适的手段可以被使用以连接另一对木料部件。

根据本发明还提供一种制造具有连接器的工字梁的方法，特征在于上述任何特点，所述方法包括以下步骤：

a)把所述连接器定位于具有能容纳其一侧钉的凹形模板的压制位置；

b)把一个木料部件定位于并压到从所述连接器另一侧突出的钉上；

c)从所述凹形模板中取出所述钉；

d)把另一木料部件定位于并压到之前插入所述凹形模板的钉上从而形成工字梁的翼缘。

附图说明

本发明的优选实施例将参考附图进行说明，其中：

图1是具有钉的连接器的前视图。

图2a是图1所示连接器的横断面视图。

图2b是包括图1和图2a所示连接器的工字梁的横断面视图。

图3是连接器另一实施例的横断面视图。

图5a是根据一个实施例的连接器连接部的前视图。

图5b是图5a所示连接器的连接部的侧视图。

图5c是沿图5a的A-A线切开的横断面视图。

图6a-9c是其它4个实施例的像图5a-图5c那样的前视图、侧视图和横断面视图。

图4是只在其一侧有钉的连接器的横断面视图，只是为了说明的目的而列入的。

具体实施方式

绘于各图内的不同实施例的相同或基本相同的部件用相同的附图标记表示。

正如图1内能看到的那样，连接器包括上连接部10a和下连接部10b，所述上、下连接部各有若干根钉13，木料部件连接于所述钉13上以形成工字梁的翼缘。虽然图中未示，但各个翼缘是由一对木料部件分别设置于连接部10的两侧形成的。

连接器也可以有其它零部件，如图1所示，可包括如国际申请WO9605385中所描述的钢梁腹。特别地，连续的连接器包括若干加强板11，所述加强板由压进连接器中的连接上、下连接部的垂直肋所限定。这些加强板11为孔12所分隔，污水管、自来水管、煤气管、空调管道、护板、负载分布器和悬臂式构件等公共用管道可以穿过这些孔布设。

图1所示的连接器可以以长平形式或盘绕形式供应。同样，也可以以短段的形式供应，在这种情况下，许多连接器沿工字梁的纵长方向以一定间隔分隔开。连接器不管以何种形式供应，理想的作法是用0.8mm到2.0mm厚的镀锌钢材制造，但也并不限于这一厚度。

图2a是图1所示的连接器的横断面视图，有若干从上、下连接部10两侧突出的钉13。

图2b显示具有成对地固定于图2a所示钉上的木料部件17的工字梁。

图3显示另一实施例，其中钉13从上连接部10a的两侧向外突出，用于连接一对木料部件。第二对木料部件可以用现有的方法连接于下连接部10b。

图5a-图9c更详细地显示了具有从相对侧边突出的钉13的一系列其它实施例的连接部10。

图5a-图9c所示的各个实施例包括钉13，它通过用任何适合的切割设备在连接部10中切割成对的接头片14而形成。在图5a、图6a、图7a、图8a和图9a中用圆端长条形绘制各对接头片14，或者绘有阴影，或者没有阴影只以轮廓线绘制。各对接头片14被如此地形成，使得各个接头片的一个自由端15紧靠另一接头片的自由端15，以此形成一对。在图5a中，用斜线在没有阴影的各对接头片里显示各接头片的自由端15。各接头片在其自由端的对端通过互连部16整体地固定于连接部10。正如在图5b和图5c中所看到的那样，所述互连部是弯的，从而所述接头片从连接部向外突出以形成钉13。

具体地说，图5a到图9a内以轮廓线显示的各个向前弯曲的接头片在横断面视图中则向上突出。图5a到图9a的有阴影的接头片向后弯，在横断面视图中则向下突出。

表示接头片14的自由端的斜线在接头片14向外弯曲时还限定钉13的尖锥部分。

向前突出的钉13的互连部16与向后突出的钉的13互连部1 6足够地靠近，使得在局部区域相对方向的力经由钉被施加于连接部10上，从而防止在木料部件固定于连接部10时连接部10变得永远弯曲。一般地说，从相对两侧突出的钉13的相邻互连部16之间的间隔在3mm到15mm之间，在4mm到8mm之间更好。

具体参看图5a到图5c，连接部只有一行从两侧向外突出的钉13。各对从相对方向突出的钉之间的间隔限定相邻的互连部16之间的距离。

图6a到图6c显示了具有两行钉13和许多斜列的连接部的另一实施例。与所有说明的实施例一样，所述钉是成对制造的，而且各对钉是从连接部以相同方向向外弯曲的。然而，与图5a至图5c所示的实施例不同，所述钉13有两种不同的长度。

此外，所述列在配置上以两个为一组，一组内两个的距离比到邻近的两个一组的列的距离近一些。因此，正如在图6b和图6c内所见到的那样，从连接部两个相对侧突出的长钉的相邻互连部之间的间隔小于从连接部两个相对侧突出的短钉之间的间隔。因为把木材与短钉连接所需的总的力比与连接长钉所需的总的力小一些，所以这是可行的。

图7a到图7c显示了也具有长钉和短钉13的另一实施例。可是，在本实施例中，上行钉13向后推而下行钉则向前推。因此，从相对两侧突出的钉13的相邻的互连部16位于不同的行。

图9a到图9c内显示的实施例，除了有4行钉13而不是两行钉13之外，基本与图7a到图7c内显示的实施例相同。

图8a到图8c显示另一实施例，其中钉13的长度基本相同。钉13安排成3行和许多错位的列，钉13或者向后突出或者向前突出。

如上所述，图2b显示上连接部10a和下连接部10b安装了成对的木料部件的工字梁。所述木料部件至少可以用两种方法安装，现在说明这两种方法。

一种方法包括把一对木料部件同时连接于连接部10相对侧的钉13上。这种方法的特征在于：把连接器定位于压制位置；把一对木料部件定位于所述连接器的有钉13从其上突出的连接部10的两侧；同时把所述木料部件压到钉13上从而形成工字梁的翼缘。

这一方法的特征可以还在于在同一个压制位置或另一压制位置把两对或多对木料部件固定于连接器。然而，在上连接部10a或下连接部10b中只有一个有钉的情况下，一对木料部件可以用现有的方法安装于没有钉的连接部10上。

另一种方法包括在多阶段流程内把一对木料部件安装于连接器的连接部10，在所述流程内先把一个木料部件压到连接部10的一侧上，然后再把第二个木料部件压到所述连接部10的另一侧上。

这种方法的特征在于：把连接器定位于具有能容纳所述连接器一侧钉的凹形模板的压制位置；把一个木料部件定位并压到从所述连接器另一侧突出的钉上；把钉从所述凹形模板中取出；把另一木料部件定位并压到有钉的连接器上，从而形成工字梁的翼缘。

本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围下可以进行修改。

例如，钉可以以合适的形式提供，包括穿过连接部并固定于连接部的合适位置的双头钉。

图4显示另一种结构，虽然与本发明没有什么特别的关系，但也有某种意义。特别是这种结构包括只从连接器的上、下连接部10的一侧突出的钉13。

Claims (19)

1.一种用于制造具有上、下翼缘的结构工字梁的金属连接器，在所述工字梁内各个翼缘包括一对木料部件，所述连接器具有两个在空间上分隔开的位于各个翼缘的木料部件之间的连接部，其中至少一个连接部具有从其相对侧向外突出的多个钉，所述钉能刺入一对木料部件并将所述木料部件固定于所述连接器以形成所述工字梁的其中一个翼缘。

2.根据权利要求1的金属连接器，其特征在于每个连接部均具有从其每侧向外突出的钉，用于刺入成对的木料部件并将其以工字梁的形式固定。

3.根据权利要求1或2的金属连接器，其特征在于所述钉由位于所述连接部并以互连部与之相连的接头片提供，所述互连部是弯曲的从而所述接头片向外突出。

4.根据权利要求3的金属连接器，其特征在于为了防止在把木料部件连接于所述钉时连接部变形，大部分从连接部一侧向外突出的钉的互连部在位置上靠近从所述连接部相对侧向外突出的钉的互连部。

5.根据权利要求4的金属连接器，其特征在于从连接部两个对侧突出的钉具有相邻的互连部，它们以3mm到15mm的间隔分隔开。

6.根据权利要求5的金属连接器，其特征在于向相反方向突出的钉的相邻互连部之间的间隔从4mm到8mm。

7.根据权利要求5的金属连接器，其特征在于相邻的互连部之间的间隔等于或小于从连接部突出的钉的长度。

8.根据权利要求1的金属连接器，其特征在于所述钉成行和列地配置于连接部上，从连接部两个对侧突出的钉的相邻互连部位于不同的列。

9.根据权利要求8的金属连接器，其特征在于所述列斜穿连接部配置从而一个列的钉的互连部在位置上靠近另一列的钉的互连部。

10.根据权利要求8或9的金属连接器，其特征在于所述行或列由从连接部一侧向外突出的若干对钉所限定。

11.根据权利要求10的金属连接器，其特征在于：所述列由从所述连接部一侧突出的成对的钉所限定；相邻的列具有从所述连接部两个对侧向外突出的成对的钉。

12.根据权利要求1的金属连接器，其特征在于所述钉的长度从3mm到15mm。

13.根据权利要求1的金属连接器，其特征在于所述钉的长度从5mm到9mm。

14.根据权利要求1的金属连接器，其特征在于所述钉具有防止木料部件连接于其上后又分离或脱离的手段。

15.根据上述权利14的金属连接器，其特征在于所述防止木料部件从钉上分离的手段包括使钉绕垂直于连接部的轴线扭转。

16.一种工字梁，它包括：

a)各包含一对木料部件的上、下翼缘；

b)根据上述权利要求中任一项的金属连接器，

其特征在于所述一对木料部件位于所述金属连接器的各个连接部上以形成工字梁的翼缘。

17.一种制造包括根据权利要求1至15中任一个所述的连接器的工字梁的方法，所述方法包括以下步骤：

a)把所述连接器定位于一个压制位置；

b)把一对木料部件定位于有钉从其两个对侧上突出的至少一个连接部的两侧；

c)把所述木料部件同时压到所述钉上从而形成工字梁的上翼缘或下翼缘。

18.根据权利要求17的方法，其特征在于另一对木料部件在所述压制位置或另一压制位置固定于所述连接器以形成所述工字梁的另一翼缘。

19.一种制造包括根据权利要求1至15中任一个所述的连接器的工字梁的方法，所述方法包括以下步骤：

a)把所述连接器定位于一个压制位置，所述压制位置具有容纳连接器一侧上的钉的凹形模板；

b)把一个木料部件定位于并压到从所述连接器另一侧突出的钉上；

c)从所述凹形模板中取出所述钉；以及

d)把另一木料部件定位于并压到之前插入所述凹形模板中的钉上，从而形成工字梁的一个翼缘。

Images