CN1047815C - 梁或建筑部件的结构和梁或建筑部件的制作模具 - Google Patents

梁或建筑部件的结构和梁或建筑部件的制作模具 Download PDF

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Abstract

用新方法弯成的桁架梁腹(7、8、9、10、11、12、13、14)，用于桁架，这种杵架可以具有至少一个由一块预制顶板构成的弦杆，也可以具有一预制件中用于一块顶板的几个弦杆，梁腹由圆钢、钢筋或钢条制成，它们象格构桁梁中的斜撑那样相对于弦杆纵向倾斜并分别固接到各弦杆或顶板和弦杆上面。

Description

梁或建筑部件的结构和梁或建筑部件的制作模具
本发明为对专利申请SE9302446-1的改进。
由于各厂家用差别极大的设备生产混凝土预制件且生产能力也有很大差别，因此梁腹的设计必须多种多样。这些桁架梁腹的研制目的是，使之易于以合理的费用运行生产，并且也适合于浇筑成为弦杆以及由钢管制成的弦杆。
本发明是对瑞典专利SE450135所述桁架或桁架部件或可与弯成一组类似锯齿形的、钢筋或带材制成的空心梁腹浇制在一起的构件作出的改进，也是对有关由带有加固弦杆的顶板所构成的浇制件的瑞典专利SE466860以及有关带有单根或双根弦杆的桁架的专利申请WO93/11323的改进。
浇制件的弦杆和双弦杆桁架都配制一种与大体上弯成一系列锯齿形的梁腹相结合的弦杆，从SE466860的图1到图3可看到，梁腹中的一种构形10具有全新的设计，以便于同时浇制弦杆和顶板。
为了避免由沉重的预制弦杆所造成的不必要的装卸搬运，并且为了加快生产过程，最好是能够同时浇制弦杆和板件。
本发明旨在解决上述问题。
当今要求制造没有中间支持件的大跨度构件，板面朝上而弦杆位于板的下方。
此时弦杆只受到拉力，因此最好使用可有效承受这类力的材料，例如型钢。用钢筋制成的梁腹上因而须有弯折头，以便在连接处适配弦杆的形状，梁腹可用焊接之类的适当方法固接。在与浇制顶板或弦杆的连接处沿布置的梁腹弯折经试样测验显示出在构件性能方面的良好特性，特别是可以在连接处配置平行于主要作用力的纵向加固和锚定钢筋，而无需此方说用焊接来连接梁腹和这些钢筋。
但是，很难为大跨度和大深度构件制造单件式长梁腹，在这些大跨度的构件中需要相当粗壮的梁腹，以便获得足够的稳定性，比方说，钢筋的直径为10-20mm。大多数机器只能处置8mm的直径而制作在一个平面内作弯折头的梁腹。这些所需要的机器价格太贵，或是市场上无法买到，开发新机器一时又太费钱。本发明可解决这一难题。
下面举出现有专利技术的一些例子。
在美国专利A4185423中，梁腹在一个平面内作弯折头，其中梁腹焊接到型钢弦杆上。当埋置到顶板中时，这些弦杆上配有焊接的钢筋以获得完全令人满意的锚固。测试结果表明，在浇制到顶板中以后，铅直弯折头的性能大为提高，从而有利于构件尺寸的减小，例如顶板可更薄。在本发明中，梁腹的弯折头在埋置到弦杆或顶板中时布置成垂直或斜交。
在WOA1，82/02916中，示出其弯折头位于一个平面中的梁腹。连接情况同上；在本发明中梁腹的弯折头是正交或斜交的。
关于专利SE466860，本发明权利要求7的梁腹件(10)的设计初看与“专利SE466860图1到图4的梁腹10”十分相似，但新梁腹用法不同，并且梁腹弯折头很少弯成在一个平面内，这对接头性能至关重要。另一点区别是，该梁腹不在中部弯折，而是在弯折头的两侧弯折。
当然，这一设计稍为复杂一些，而且所示梁腹为一连续结构，而这是与本发明的意愿相悖的。但是，它是可以制造的，并且类似于市场上可买到的产品。它在夹层结构中用作两块薄水泥板之间的间隔层，在这里，该空间在一现场浇筑成整件的壁板中用作预制模。
本发明与上述设计的不同之处还在于，本发明涉及具有弦杆的桁架或者具有弦杆的浇筑件。向下折转的弯折头(见下文主要设计例)在浇制入弦杆或顶板中时形成一垂直弯折头，这对本发明至关重要且符合本发明的目的。
尽管我们作出的本发明和其它发明已公开了许多种空心梁腹，但这种梁腹仍是需要的，因为该梁腹大大便于同时、实际上在同一作业中把弦杆与构件顶板浇制成整件，详情见下文。
同时要求用小组件更容易地制造具有垂直或斜交弯折头的梁腹，以便于同时在同一作业中浇制弦杆和顶板。本发明即可解决这一问题。
本发明的目的是，以一种简化生产工序的不同设计尽可能实现上述钢筋梁腹的已知特性。本发明还给出梁腹斜杆的若干种配置，这些配置若用不间断的长梁腹是无法实现的。
本发明的另一个目的是，高自动化地进行极为合理和经济的生产，从而降低成本。由于桁架可以最少材料制得既坚固又轻巧，因此可以低成本制作，这对出口极为重要。
同时，本发明的目的是，在钢筋梁腹与弦杆之间，以及在钢筋梁腹与浇制弦杆或顶板之间提供满意的锚固。毕竟，由于一受柱、一受压的梁腹钢筋中的力的方向会造成弯折头处的扭矩而企图拧开梁腹与弦杆之间的连接；本发明考虑到了这一点。具有在一个平面中弯折的各梁腹的桁架对这种扭矩特别敏感。本发明桁架以其新设计提供了一种非常坚固、轻巧的结构，在具有承载功能的同时，还为配电管道和水暖管道、中央真空吸尘装置等等留出了安装空间，并可在狭小空间中用作悬挂天花板或安装设备的悬吊装置。
本发明还可以极合理的制造工艺提供双梁腹，以便无需增大梁腹钢筋的尺寸即能提供承载能力。
以如下方式设计梁腹即能实现这一任务：即尽可能获得上述特性、用最少材料制成特别坚固和轻巧的桁架、并使梁腹钢筋与弦杆以及梁腹钢筋与浇制弦杆或顶板之间获得满意的连接。
基本材料可以是圆钢、钢筋、管材或带材，可以是平直的或盘卷成很大直径的，并切成合适长度。钢筋两端可弯出端钩。它们可以在同一平面内，互相对着弯折或沿同一转向弯成为S形；或在不同平面中。
梁腹在连接到非圆形的金属弦杆上时，弯在一个平面中弯折，并在埋置入弦杆或板中时带有垂直或斜交的弯折头。梁腹的两端做成笔直的或弯曲的，从而它们在与金属弦杆固接处呈纵向、在埋置到浇制弦杆或顶板中时呈纵向、是垂直或斜交的。
在下文的设计例中说明了形成一系列锯齿形的各种弯曲型式以及用于埋置的垂直弯折头。这些方案的共同点是，当桁架承载时，在横截面图中观察，它们不使弦杆受到扭矩。
按照本发明，在与一构件的浇制顶板同时浇制各弦杆，或者同时浇制具有一更宽底部弦杆的、一桁架的两弦杆的办法是，把各弦杆模具布置在顶板上方一定距离处。若各模具之间有开口，即在上部弦杆之间的空间中，混凝土在浇完顶部弦杆模具之后，就可流下而分别浇入顶板或底部弦杆的模具。当使用振动台时，顶部模具也振动。因此整个构件可一次制成。
该模具可分成两半，两半之间可设密封件。可在各半模具的底部装上弹性材料，以便靠紧梁腹件。当两半模具一起压紧时，弹性材料在梁腹钢筋周围受压变形。弹性材料可使用橡胶或具有橡胶特性的某种聚合物。收紧的另一种办法是在两半模具的接触面上做出切口，即借以为梁腹钢筋设置凹槽。
如果在密封的模具接触面处把一空心桁架梁腹的梁腹钢筋布置在一个平面中，则模具部件在接合处可做成笔直而平坦，此时，在该种制造方法中需要使用图3和图5所示桁架梁腹件(10)。
还可以有图21和22所示的另一类桁架梁腹(件6、7、8和9)，它们用小部件制成，具有垂直或斜交的弯折头，以便于同时在一次作业中浇制各弦杆和板件。
同时，在浇制和振动压实时，梁腹还会固定在正确位置上并牢固地保持就位。桁架模具可在浇制前在别处布置成与桁架梁腹、钢筋等装配在一起的模架。然后可把该模架举到振动台上。
图1表明本发明的具有弯折在一个平面(18)中呈V形(11)的梁腹的一段弦杆的剖面图，钢制弦杆(22)具双L形。桁架梁腹布置成一系列锯齿形，从而桁架梁腹的各弯折头按照本发明是垂直或斜交设置的；
图1B为图1A所示弦杆的视图；
图2A为具有V形梁腹(11)的弦杆的剖面图，其弯折头设置成垂直或斜交的而与本发明符合。弦杆具有双L型截面或长方形空心截面(22)；
图2B为图2A所示弦杆的视图；
图3表明受支撑的楼板构件的透视图，具有按照本发明的浇制结构的弦杆(3)和由WM形钢筋构成的梁腹(10)；
图4表明按照本发明的角钢弦杆(21)和V形桁架梁腹(11)的透视图；
图5表明具有V形梁腹(11)的弦杆的透视图，梁腹的端钩(16)是垂直或斜交的。弦杆为角钢(21)，还有一浇制宽弦杆(3)或顶板(1)；
图6表明按照本发明的具有V形梁腹(11)的弦杆的视图，该梁腹具有垂直或斜交端钩(16)，还有角钢翼缘(21)；
图7表明按照本发明的具有垂直或斜交端钩(17)的V形梁腹(11)制件的透视图；
图8表明按照本发明的、具有V形梁腹(11)的弦杆的视图和剖面图，该梁腹的端钩(17)弯在一个平面中，还有角钢或双L截面的弦杆；
图9表明按照本发明的、具有双弦杆翼缘的桁架的视图和剖面图，其中的V形梁腹(11)具有弯在一个平面中的端钩(17)。一对对梁腹互相相对，弦杆为角钢或双L截面型钢；
图10表明按照本发明的、具有V形梁腹(11)的弦杆的视图和剖面图，梁腹的垂直或斜交端钩(17)弯在一个平面中，弦杆为角钢(21)；
图11表明按照本发明的、具有成对V形梁腹(11)的弦杆的视图，梁腹具有垂直或斜交端钩(16)，弦杆为角钢(21)；
图12表明按照本发明的、具有弯在一个平面中的端钩(17)的W形梁腹(12)的视图和剖面图及其制造过程；
图13表明按照本发明的、具有垂直或斜交端钩(16)的VW形梁腹(13)的视图和制造过程；
图14表明按照本发明的、已制成的具有垂直或斜交端钩(16)的VW形梁腹(13)的视图和剖面图；
图15表明按照本发明的A)VW形、B)近似V形的M形、C)WM形、D)部分L形、E)C形和F)L形的梁腹(10)的视图；
图16表明按照本发明的、受支撑的楼板构件的透视图，具有浇制弦杆(3)和桁架梁腹的△形钢筋(14)，该钢筋具有短端和长端以及端钩。还配有具有端钩的V形桁架梁腹，桁架梁腹垂直或斜交，布置成一系列锯齿形；
图17表明按照本发明的、具有△形梁腹件的预制件，包括具有长方形空心截面或双L形截面金属翼缘的弦杆。金属翼缘(2、21、22)具有非圆形截面，垂直或斜交的内部弯折头(15)埋置在顶板中，各个笔直的桁架端部(19)放置成在翼缘纵向上看时呈一系列锯齿形；
图18表明按照本发明的、△形梁腹件(14)的另一例，它原则上类似于图16，但弦杆为圆形横截面的钢管；
图19表明一剖面图，横切一分为两半的弦杆模具(2a)和一有待用易展弹性材料(30)夹紧在两半模具之间的梁腹(10)；还表明其上有供梁腹件嵌入的切口(31)的一半模具(29)的透视图；
图20表明用图9所示设备浇制时的一构件，带有各弦杆或一具有底部宽弦杆(3)的桁架；
图21A表明用图19所示设备浇制时的一具有一梁腹(8)的构件的横截面图；
图21B表明图21A的一具有一梁腹(8)的构件的正视图；
图22A、B、C和D分别表明按照本发明的A)×&形(6)、B)×3&形(7)、C)△&形(8)、D)L&形(9)桁架梁腹的视图。
图1示出V形(11)桁架梁腹。对于制造方法的建议：用标准机器在弯曲在一个平面中的梁腹上弯出一个V形弯折头。弯折头放置成与翼缘方向垂直，从而从侧面看去形成梁腹钢筋的垂直或斜交部分(15)，弯折头与弦杆的纵向大致正交并埋置在稍宽的弦杆或顶板中，笔直的两端(19)连接到双L形截面(22)或长方形空心截面的弦杆上，从而这些构件，在翼缘的纵向上看，构成一具有一系列锯齿形的整体。
图2示出一V形(11)梁腹。使用标准机器把一弯曲在一平面中的梁腹弯出各V形弯折头。然后两端沿着垂直于弦杆的一弯曲轴线以相反方向弯向或转向一侧以形成梁腹钢筋的垂直或斜交部分(15)，该梁腹具有笔直的端部(19)。此外，可把该梁腹切成合适长度，该钢筋的两端都配有端钩(16；17)。这些端钩可在同一平面中弯成互相相对或沿同一转向弯成S形，或弯在不同平面中。该梁腹可弯出平弯头(18)或垂直或斜交的弯折头(15)，并且至少在与金属弦杆的连接处沿着该弦杆弯在一个平面中。在一种设计中，各端钩弯曲成互相相对且位于同一平面中。然后钢筋在中部、在另一平面中再弯成V形从而端钩成为垂直或斜交的(16)。参看图7。平直弯折头一排排连接到可用钢制成的弦杆上，为了避免偏心载荷，另外在翼缘的每侧上向相反方向偏转，钢筋(28)可置于端钩(16)中，以便吸收作用力并提供锚固。端钩埋置在板件(1)或浇制弦杆(3)中。参看图4、5、6和10。
V形梁腹钢筋可依次排列，在端钩处可以联接在一起而形成一系列锯齿形。或者，可以间距更宽，或者间距更窄而形成X形系列。或者更加接近，以成对的方式，使双梁腹的一种双V形钢筋形成锯齿形系列。图11示出一弦杆，具有带成对设置的垂直端钩(16)的V形梁腹(11)。
梁腹也可以弯成使端钩弯成在同一平面中互相相对或相背，然后在中部弯成具有大体平直端钩的V形。这些梁腹钢筋可如上述放置，但在这种情况下也可放置在桁架弦杆的金属翼缘上。图8以视图和剖面图示出弦杆及其具有弯曲在同一平面中的端钩(17)的V形梁腹(11)，还示出T型(21)和双L型(22)型钢。
各梁腹还可在桁架平面中互相相对偏移而成为双W形。图9表明具有端钩(17)弯在同一平面中的V形梁腹(11)桁架的视图和剖面图。这些梁腹成对地互相相反地设置。图9还示出T型(21)和双L型(22)两类型钢的翼缘。
也可弯出这样的梁腹：先在同一平面中弯出互相相对的端钩，然后在中部在同一平面中弯成具有平直端钩的V形，再在中部在一新平面中弯成W形。图12示出一具有弯曲在同一平面中的端钩(17)以及垂直或斜交梁腹弯折头(15)的W形梁腹(12)及其制造过程。弯在同一平面中的端钩与便于连接到弦杆上的平直弯折头位于同一边，此弯折头需要焊接，因此是不利之处。中间部位的弯曲还需要另一种弯曲机。
也可以弯制梁腹，值得端钩在同一平面中弯成互相相对。然后在中间把梁腹弯成V形，而端钩基本是垂直或斜交的。然后在离两端1/6点处在与前述弯曲平面的同一平面中弯曲两端部而形成一种其中部为两倍深度的W形(13)。然后在中部弯曲该中部V形而形成VW形梁腹，在其一侧上形成平直弯折头(18)，而在另一侧(14)上形成垂直或斜交弯折头(15)。图13示出具有垂直或斜交端钩(16)的VW形梁腹(13)及其制作过程。
由于不用此现成的桁架梁腹各平直段更长的圆钢进行弯制，因此便于用小型机械占地不大地进行生产。垂直或斜交的端钩与垂直或斜交的弯折头竖在同一侧，并可在它们如上所述埋置时会出现叠接现象。
图3为受支撑的楼板构件、浇制板(1)、浇制弦杆和WM形桁架梁腹(10)的透视图。
图15表示如何按本发明制作梁腹(10)。基本材料可以是笔直轧制成或大直径盘卷的圆钢(或钢筋、钢管或钢条)。首先在一平面中弯出V形或近V形弯折头(18)，然后围绕一与弦杆平行的轴线至少在靠近锚固弯折头的一侧弯曲梁腹而形成垂直或斜交锚固弯折头(15)，从而使梁腹侧视时分别呈VM形或WM形(10)，而横截面分别呈J形、S形或C形。
图16示出一由具有△形梁腹件(14)的浇制弦材构成的预制件，其形状在弦杆纵向上呈锯齿形。其制作方法如下：用标准机器在一平面中把桁架梁腹(14)弯成三角形或类三角形的△形梁腹件(14)，其两端在三角形的一边搭接而形成三角形的底边，或者使用其端部具有端钩(16)的V形梁腹(11)，从而端钩构成该底边。该桁架梁腹可放置成这些底边与弦杆的纵向大体垂直并连接或埋置到宽弦杆或顶板中。各个端部连接或埋置到弦杆中。这样梁腹在弦杆的纵向上看时就呈锯齿形。钢筋(28)可放置在弯折头处而吸收作用力并提供锚固。侧视时就形成梁腹钢筋的斜交部分。
图17示出本发明具有△形梁腹件(14)的预制件，包括具有长方形空心截面或双L形截面钢制翼缘或非圆形金属翼缘(2、21、22)的桁架，板中的垂直或斜交内部弯折头，以及笔直的桁架端部(19)，它们放置成在弦杆纵向上看时呈锯齿形系列。
图18示出本发明△形梁腹(14)的另一侧，它原则上类似于图16，但钢制弦杆呈圆形截面或为圆管。
图19为一剖面图，示出一分为两半的弦杆模具(29)和一用易展弹性材料(30)夹紧在两个半模具之间的梁腹(10)，以及一其上有用于梁腹件的切口(31)的一半模具(29)。
图20表示用图19所示设备浇制一构件。
图21A为用图19所示设备浇制一具有△&形梁腹(8)的构件的剖面图。图21B为图21A所示一具有梁腹(8)的构件的正视图。还示出可把石膏板之类的刚性板固接到具有弹性而可隔音的天花板、胶合板、楼面刨花板、接头、悬挂装置中的可钉入或拧入的装置(32)。该例示出一木板，也可以相同方式直接埋置用来吸音的由片钢折成的弹性体(32)。
图22A、B、C和D分别表示本发明的A)×&形、B)×J&形(7)、C)△&形、D)L&形(9)梁腹。可如上述把梁腹弯成V形或D形后在内部弯折头处绕成一圈而埋置到弦杆(3)中，而在弦杆边缘处的交叉的梁腹钢筋则面对可能更宽的顶板(1)或另一弦杆(3)。
当然可以另一种次序弯制上述梁腹。虽然上面结合附图和说明只举出本发明的几种设计方案的主要部分，但应理解，本发明不局限于这些设计，而只受后附权利要求的限定。

Claims (8)

1、一种结构、用于桁架、带有一顶板和弦杆的预制件或带有两弦杆的桁架、或带有两弦杆而其中至少一个为预制弦杆的桁架，包括一由一个或若干梁腹件构成的梁腹组件，这些梁腹件用圆钢、钢筋或钢条制成，此组件的弯折和联接方式是，在弦杆纵向上看时其呈锯齿形排列，或者类似于以锯齿形排列的形式在桁架中相对弦杆纵向倾斜的一些斜撑件，而形成分别连接到两弦杆或弦杆和顶板上的梁腹，
其特征在于，该梁腹组件设计成分立或连续的一个或若干梁腹件，这些梁腹件具有垂直或斜交(15)的内部弯折头，其两边为笔直(19)的长或短的光杆，当埋置在顶板(1)或浇制弦杆(3)中时其上配有端钩(16、17)，这些端钩在与非圆形金属翼缘(2、21、22)的固接点处弯折在一个平面中(17、18)或者笔直地(19)靠在翼缘两侧；分立的梁腹件构成V形(11)或W形(12)或VW形(13)；或者这些梁腹件弯成三角形、△形梁腹(14)，其内部弯折头绕成一环圈，象×&形(6)、×J&形(7)、△&形(8)、L&形(9)那样，其中，梁腹件(14)可能具有，而(8)和(9)肯定具有在顶板(1)中的笔直端部(19)；连续的梁腹件从侧面看分别呈现VM和WM形(10)，而其横截面分别呈现J、L、S或C形。
2、按照权利要求1所述的带有V形梁腹件的结构，其特征在于，
以如下方式弯制梁腹件：把大致笔直的钢筋弯出位于同一平面中互相相对或取同一转向而呈S形或位于不同平面中的端钩，然后在中部位置在与端钩同一平面中钢筋再次弯出一内部弯折头呈V形(11)，以致端钩与弯折的梁腹同平面(17)，或者在与端钩不同平面中钢筋在其中部部位弯成V形(11)而使端钩与弯折头的梁腹同平面；或者在与端钩不同平面中钢筋在中部部位弯成V形(11)而使端钩大致布置成垂直或斜交的(16)。
3、按照权利要求1所述的带有W形梁腹的结构，其特征在于，
以如下方式弯制梁腹件：把大致笔直的钢筋弯出位于同一平面中互相相对或取同一转向而形成S形的端钩，然后在同一平面中在其中部部位弯成一具有平端钩(17)的V形，其深度大约为梁腹深度的两倍，再在另一平面中在中部弯成W形(2)，从而该梁腹的一侧具有垂直或斜交弯折头，而在另一侧具有平弯折头和在同一平面中弯成的端钩(17)。
4、按照权利要求1所述的带有VW形梁腹的结构，其特征在于，
以如下方式弯制梁腹件：把一大致笔直的钢筋弯出在同一平面中互相相对或取同一转向而形成S形的端钩，然后在与端钩不同的平面中在其中部部位把钢筋弯成V形而使端钩与弯曲的梁腹大体垂直或斜交，再在离开两端1/6点处在与上面弯折头同一平面中弯曲两端部而形成中部具有两倍深度的一种W形，最后在V形的中部弯曲而形成VW形梁腹(13)，其一侧具有垂直或斜交弯折头(15)以及大致垂直或斜交的(16)端钩，另一侧具有平直的弯折头(18)。
5、按照权利要求1所述的带有△形梁腹件的结构，其特征在于梁腹件弯成三角形或近似三角形的△形梁腹件(14)，其两端可以笔直(19)或弯出端钩，或其两端在三角形的一边上搭接(19)而形成一底边，或者弯成V形(11)，其两端弯出构成底边的端钩(16)，这些梁腹件放置成其底边与弦杆的纵向大致垂直或斜交并连接或埋置到稍宽的弦杆或顶板中，其顶角连接或埋置到弦杆中，或者其端部(19)固接到弦杆上。
6、按照权利要求1所述的带有V形梁腹件的结构，其特征在于，或者在一平面中在一大致笔直的钢筋在其中间部位弯出一弯折头而形成V形梁腹，然后斜置这些梁腹而形成锯齿形排列，梁腹的弯折头(18)与弦杆的纵向垂直；或者弯曲和/或扭转成垂直或斜交弯折头(15)；梁腹两端(19)均连接到弦杆上。
7、按照权利要求1所述的带有梁腹件的结构，其特征在于，以如下方式弯制梁腹件：首先在一平面中把梁腹弯制成具有各V形弯折头(18)的形状，然后围绕一大致平行于翼缘的轴线在至少靠近该V形的一侧弯出各垂直或斜交弯折头，以致从侧面看去，分别呈现VM形或WM形(10)，而其横截面呈现J形、L形、S形或C形。
8、按照上述各权利要求之一所述的可浇制桁架或预制件的制造装置，其特征在于，
一浇制顶部弦杆的模具布置在顶板模具(1)或底部弦杆上方一定距离处；该模具分为两半，在该两半模具(29)之间设有收紧梁腹的切口和/或可在两半模具(29)之间形成密封的易展弹性材料(30)，从而在两半模具紧靠时，该弹性材料(30)受压缩而紧贴梁腹钢筋。
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