CN101262963A - 建造金属梁 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用平的金属部件(2，3，6)建造金属梁的方法。两块金属板面板(2，3)通过加强腹板(6)相互间隔开地保持，该加强腹板(6)垂直于每一块面板(2，3)，并且优选以非线性路线延伸。每块面板(2，3)形成有一排槽(5)，这些槽一起沿着面板(2，3)和加强腹板(6)之间的接合线布置。加强腹板(6)的各个纵向边缘形成有边缘凸起(7)的阵列，边缘凸起(7)具有适当的尺寸和间隔以便与各块面板(2，3)中的槽(5)接合。一部分边缘凸起(8)具有适当的尺寸以便完全穿过其接合的槽(5)，并且优选通过扭转进行弯曲以形成加强腹板(6)和面板(2，3)之间的暂时保持。在如此暂时保持面板的同时，沿着面板(2，3)和加强腹板(6)之间的接合线将每个面板(2，3)焊接或硬钎焊到加强腹板(6)上。最后，通过磨削加工去除在另一侧上凸出的所有边缘凸起(8)。得到的金属梁可以是I形截面梁或箱形截面梁。

Description

建造金属梁
技术领域
本发明涉及建造在建筑物结构中用作结构建筑构件的金属梁的方法。通过切割和焊接平的金属板材料制成的梁可具有I形截面梁或箱形截面梁的最终形式，并且不会产生与热轧梁部件相关的费用和重量。
背景技术
通过冷轧工艺利用钢板构造实际的建筑构件是公知的。同样公知的是，可通过横过已知轮廓焊接或硬钎焊加强钢板以形成加强的轮廓，从而提高这种建筑构件的强度。例如，可通过横过C形截面的开口边缘间隔地焊接面板来提高冷轧成C形截面的钢板的强度。因此，公知的是，把冷轧和焊接或硬钎焊的结合作为建造具有良好结构强度的轻质金属梁的方法。
如果省略冷轧步骤，那么梁的建造完全依赖于焊接或硬钎焊工艺。当进行焊接或硬钎焊时，必须使部件面板相对于彼此非常严格地对准，因此，在焊接或硬钎焊之前的准备时间非常长。
本发明的目的在于提供一种利用平的金属板部件建造金属梁的更简单的方法，所述金属梁包括两块金属板面板，所述面板通过垂直于每一个面板延伸的一个或多个加强腹板相互间隔开地保持，并且通过焊接或硬钎焊固定到一个或多个加强腹板上。
发明内容
本发明提供了如权利要求1所述的用于建造金属梁的方法。例如，可以由单独工作的一个人利用钳子夹住那些作为凸耳完全穿过面板的边缘部分并扭转它们，使得这些凸耳无法再穿过其所穿过的槽退回。这样，可以实现暂时的固定，其中，加强腹板垂直于面板延伸，并且保持面板相互间隔开并优选地相互平行。在如此暂时保持面板的同时，可以将面板焊接或硬钎焊到加强腹板上。可以从面板的外表面进行焊接或硬钎焊，面板的外表面即凸耳延伸穿过槽后所处的一侧；或者可以在加强腹板最初达到每个面板中的一排槽的内侧边缘接合处进行焊接或硬钎焊。
可以利用激光切割器容易地加工出面板和加强腹板。激光切割器可以快速且准确地切割一排槽。激光切割器还可以将加强腹板的纵向边缘切割成锯齿形，从而形成具有适当的尺寸和间隔以便与面板中的槽接合的边缘凸起的阵列。
加强腹板和面板之间的接合线可以是线性的或非线性的。该接合线优选为非线性的，因为这将提高最终得到的梁的强度和刚度。例如，即使面板是矩形长板，加强腹板也优选地不要沿着面板的中心线纵向延伸。优选地，加强腹板沿着面板的长度以Z字形路线或弯曲路线延伸，交替地从梁的纵向中心线的一侧延伸到另一侧。
面板不必是长的，也不必为矩形。可以将面板切割成平的环形或部分环形的曲线板或弧形板，加强腹板大致沿着面板的弯曲形状的中心线或沿着所述弯曲形状的外侧边缘和/或内侧边缘，但优选地与所述外侧边缘或内侧边缘向内部稍稍间隔开。沿着面板和加强腹板之间的预期接合线，利用激光在面板中切割出一排槽。然后，使加强腹板伸向所述弧形的一排槽，当加强腹板的边缘凸起伸入或穿过所述弧形的一排槽时，将所述边缘凸起适当地弯曲。使足够数量的边缘凸起具有适当的尺寸以便作为凸耳完全穿过其接合的槽，以确保只要这些穿过面板延伸的边缘凸起或凸耳足够规则且彼此靠近以便将组件保持在一起，那么扭转或弯曲这些凸耳就足以形成坚固的暂时保持。
附图说明
图1是通过本发明方法构造的具有箱形截面的弧形金属梁的俯视平面图；
图2是沿图1中平面A-A的截面图，示出了加工完成的梁的箱形结构；
图3是在构造过程中梁的一部分的透视图；
图4是根据本发明的另一种梁的俯视平面图，该梁为纵梁，其具有以弯曲方式在梁的长度方向上延伸的加强腹板；
图5是图4中梁的透视图；
图6是根据本发明的梁的加强腹板的一个边缘的细节图；以及
图7是在本发明的加工方法中箱形截面金属梁的边缘的一部分的透视图，加强腹板的一个边缘凸起延伸穿过形成在上面板中的槽，并且被扭转以将上面板暂时保持在加强腹板上。
具体实施方式
首先，参考图1至图3，图1示出了完整半圆形的箱形截面梁。也就是说，上面板2和下面板3都呈环状半圆形。通过由六个扇形部分构造半圆，其中，这六个部分利用激光切割的燕尾接合部装配在一起，可以以最低的原料损耗率来获得上述形状。如下所述，作为建造过程末尾的最后步骤，将相邻扇形部分之间的接合线4焊接或硬钎焊在一起。
在图1和图3中用虚线示意性地示出了一排激光切割的槽5，所述一排槽与半圆形面板的每个边缘平行且与所述边缘稍稍间隔开。每排槽5沿着面板2或面板3与加强腹板6之间的预期接合线布置。如图6所示，每个加强腹板6自金属平板上切割下来，并且具有切割成锯齿形的相对的平行边缘。锯齿部使加强腹板的边缘形成为边缘凸起7的线性阵列，所述边缘凸起被精确地切割以便紧密地装配到激光切割的槽5中。如图3所示，一些边缘凸起7完全穿通槽，并且作为凸出部8延伸到相关面板的上方或下方，并且被扭转以便在加强腹板和面板之间提供暂时的锚定。一个人仅利用一对钳子就能容易地实现图3所示的扭转。由于加强腹板在半圆形梁的内弯曲边缘和外弯曲边缘附近延伸，因而得到的箱形截面具有相当高的结构刚性。
自图3的暂时保持状态，将面板2和面板3沿它们与加强腹板6之间的接合线焊接或硬钎焊到加强腹板6上。例如，焊接或硬钎焊的线可以是如图3中的附图标记9所示沿着相互抵靠的面板和加强腹板之间的内侧边缘的一连串焊点或硬钎焊点。作为另外一种选择，焊点或硬钎焊点可以沿着面板2的顶面和面板3的底面。加强腹板6的非线性形状使得到的梁具有最优的强度。优选地，在装配之后的该阶段，通过磨削加工去除伸出到面板的外表面上方的所有过量金属，包括将面板暂时保持在加强腹板上的扭转的边缘凸起。
图4和5示出了已建成的梁的类似结构，其中，面板2和3基本为长矩形，加强腹板6在面板2和3之间沿纵向延伸，从一侧附近延伸到另一侧附近，以得到最大强度。
图6和7更详细地示出了加强腹板的边缘凸起，以及凸出部8的扭转方向。当然，直到一系列相邻的边缘凸起7伸到相关面板中的一排槽5之后才进行扭转，并且只有在所述边缘凸起延伸超出所述槽的相对侧足够远的距离以便可以用钳子使其扭转时才将该边缘凸起弯过来。

Claims (9)

1.一种建造用作建筑物结构中的结构建筑构件的金属梁的方法，所述金属梁包括两块金属板面板，所述金属板面板由垂直于各面板延伸的加强腹板相互间隔开地保持，并且通过焊接或硬钎焊固定到加强腹板上，其特征在于：
每块面板形成有一排槽，所述槽沿着所述面板和所述加强腹板之间的接合线布置；
所述加强腹板沿着各个纵向边缘形成有边缘凸起的阵列，所述边缘凸起具有适当的尺寸和间隔以便与所述一排槽接合，从而沿着由所述一排槽限定的所述加强腹板与各块面板的接合线定位所述加强腹板；
至少一部分边缘凸起具有适当的尺寸以便完全穿过其接合的槽，从而出现在各块面板的相对侧上，在所述面板的相对侧上，将所述边缘凸起弯曲以便暂时保持沿着由所述一排槽限定的接合线定位的所述加强腹板；
在如此暂时保持所述加强腹板的同时，沿着所述面板和所述加强腹板之间的接合线将每块面板焊接或硬钎焊到所述加强腹板上；以及
在完成焊接或硬钎焊后，通过磨削加工去除所述加强腹板的完全穿过所述面板并在所述面板的另一侧上凸出立起的所有边缘凸起，以便与各块面板的外表面齐平。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
将完全穿过面板的边缘凸起弯曲的操作是通过扭转所述边缘凸起来实现的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
所述一排槽是使用激光切割器在所述面板中切割出来的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
通过利用激光从金属板上切割出所述加强腹板来形成所述加强腹板的边缘凸起。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
所述加强腹板是非线性形状的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述面板是弯曲的，并且所述加强腹板按照沿着所述面板的弯曲形状的一条边缘的弧形延伸。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述面板是弯曲的，并且所述加强腹板按照沿着所述面板的弯曲形状的中心线的弧形延伸。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述面板是弯曲的，所述加强腹板按照沿着所述面板的弯曲形状的外侧边缘的弧形延伸，并且类似的非线性加强腹板按照沿着所述面板的弯曲形状的内侧边缘的弧形延伸并以类似的方式装配，以形成箱形结构的弧形梁。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，
所述面板是矩形长板，所述加强腹板沿着所述面板的长度以Z字形路线或弯曲路线延伸，交替地从梁的纵向中心线的一侧延伸到另一侧。
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