CN112262244A - 单件式结构保险装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种从单个结构钢件(例如梁)形成的单件式结构保险装置组件。在本发明的实施例中,所述梁的第一凸缘可形成保险装置底座,并且所述梁的腹板的一部分可形成保险装置板。另外,可从所述梁的第二凸缘形成结构保险装置组件的翘曲约束板,并且可从未被保险装置板使用的腹板部分形成结构保险装置组件的间隔件。在本发明的示例中,从单件梁切出的所有部件都用在单个结构保险装置组件中。

Description

单件式结构保险装置
背景技术
众所周知,结构保险装置在家庭、建筑物和其它结构中用于在结构上有地震、风或其它载荷时耗散结构连接和框架中的应力。例如,由加利福尼亚州普莱森顿市SimpsonStrong-Tie公司制造的结构保险装置可用于梁与柱的连接处,从而在结构连接上的载荷达到阈值时,该结构保险装置屈服以耗散能量,而不会损坏梁或柱。此后,可移除并更换损坏的结构保险装置,而无需通过其它方式修复连接。
典型的结构保险装置包括底座和垂直于底座焊接的板。该板可包括直径小于板端部直径的中段,该中段设计为发生屈服的区域。在使用时,可使用螺栓将底座固定到柱上。屈服板的第一表面可抵靠在梁的表面上,屈服板的一端通过螺栓固定到梁上。与第一表面相反的屈服板第二表面上的平面翘曲约束板(BRP)可利用螺栓通过屈服板连接到梁中,以防止屈服板在压缩载荷下翘曲。在使用螺栓将BRP固定到梁上时,可在屈服板的较小直径的中段内设置间隔件,以在板和BRP上均匀分布载荷。
目前,保险装置底座、保险装置屈服板、翘曲约束板和间隔件都从不同的钢件形成,每个钢件具有不同的特性。此外,保险装置底座至保险装置板的焊接应采用全接头熔透(CJP)焊缝,这很难进行焊接,并且易出现缺陷。即使正确完成焊接,焊缝的延展性也比结构保险装置中的其它部分钢材的延展性差,并且在结构保险装置的中段发生屈服之前会突然失效。
发明内容
本技术涉及一种由单个结构钢件(例如工字梁或标准的W形结构梁)形成的单件式结构保险装置组件。首先,可从梁切割出一段或坯件。可横贯梁的长度切断坯件,使得坯件包括通过腹板连接的第一和第二凸缘。在本发明的实施例中,坯件的第一凸缘可形成保险装置底座,并且坯件的腹板的一部分可形成保险装置屈服板。此外,在本发明的实施例中,翘曲约束板可从坯件的第二凸缘形成,间隔件可从保险装置屈服板中的未使用的腹板部分形成。在本发明的实施例中,从单个坯件切出的所有部件都用在单个结构保险装置组件中。
在一个示例中,本技术涉及一对结构保险装置组件,这对结构保险装置组件包括:从梁的第一段取得的第一坯件,该第一坯件包括:第一结构保险装置,该第一结构保险装置包括:从梁的第一凸缘形成的第一保险装置底座、以及从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的第一保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成,并且所述保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;从梁的腹板形成并配置为配装在所述一对缺口内的第一对间隔件;以及从梁的第二凸缘形成的第一翘曲约束板;以及从梁的第二段取得的第二坯件,该第二坯件包括:第二结构保险装置,该第二结构保险装置包括:从梁的第一凸缘形成的第二保险装置底座、以及从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的第二保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成,并且所述保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;从梁的腹板形成并配置为配装在所述一对缺口内的第二对间隔件;以及从梁的第二凸缘形成的第二翘曲约束板;其中梁的第一和第二段在梁上彼此直接相邻。
在另一个示例中,本技术涉及一种结构保险装置组件,该结构保险装置组件包括:结构保险装置,该结构保险装置包括:保险装置底座,以及从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的保险装置屈服板,该保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;用于配装在所述一对缺口内的一对间隔件;以及翘曲约束板;其中所述结构保险装置、所述一对间隔件和所述翘曲约束板均来自一段结构钢部件。
在另一个示例中,本技术涉及一种结构保险装置组件,该结构保险装置组件包括:从梁的一段取得的坯件,该坯件包括:结构保险装置,该结构保险装置包括:从梁的第一凸缘形成的保险装置底座、以及从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成,并且所述保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;从梁的腹板形成并配置为配装在所述一对缺口内的一对间隔件;以及从梁的第二凸缘形成的翘曲约束板。
在另一个示例中,本技术涉及一种结构保险装置组件,该结构保险装置组件包括:从梁的一段取得的坯件,该坯件包括:结构保险装置,该结构保险装置包括:从梁的第一凸缘形成的保险装置底座,以及从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成。
在另一个示例中,本技术涉及一种制造结构保险装置组件的方法,该方法包括:(a)从至少包括第一凸缘以及从第一凸缘正交地延伸并与第一凸缘一体形成的腹板的结构钢部件切割出坯件;(b)将坯件的第一凸缘形成为结构保险装置组件的保险装置底座;以及(c)将坯件的腹板形成为结构保险装置组件的保险装置屈服板。
本节的目的是简要介绍将在下面的“具体实施方式”一节中进一步描述的一些概念。本节并非旨在确定所要保护的主题的关键特征或基本特征,也并非旨在用作确定所要保护的主题的范围的辅助手段。要求保护的主题不限于解决在“背景技术”一节中提及的任何或全部缺点的实施方案。
附图说明
图1和图2是本技术的实施例的制造单件式结构保险装置的方法的流程图。
图3示出了可从其制造出多个本技术的实施例的结构保险装置的一段梁。
图4和图5示出了可从其制造出本技术的单件式保险装置的梁的不同构造的横截面图。
图6示出了可从其制造出本技术的实施例的单件式结构保险装置的一段梁。
图7和图8示出了图6的梁被切割为形成结构保险装置、间隔件和翘曲约束板的离散段。
图9和10A示出了可在结构保险装置、间隔件和翘曲约束板上进行的切口、钻孔和其它加工。
图10B示出了可在一个替代实施例的结构保险装置、间隔件和翘曲约束板上进行的切口、钻孔和其它加工。
图11示出了用在结构中梁与柱之间的连接处的本技术的实施例的一对单件式结构保险装置。
图12示出了图11的其中一个结构保险装置的分解透视图。
图13示出了可从其形成本技术的实施例的结构保险装置组件的部件的坯件。
图14示出了图13所示的本技术的实施例的部件从坯件分离时的形态。
图15示出了本技术的另一个实施例的一起使用的一对相邻坯件。
具体实施方式
在上文中概述的本技术涉及一种从单个结构钢件(例如工字梁、宽凸缘工字梁或标准的W形结构梁)形成的单件式结构保险装置组件。该结构保险装置组件可包括结构保险装置,该结构保险装置具有保险装置底座和保险装置板、一对间隔件、以及翘曲约束板(BRP)。首先,可横贯梁的长度从梁切出坯件,使得坯件包括通过腹板连接的第一和第二凸缘。在本发明的实施例中,坯件的第一凸缘可形成保险装置底座,并且坯件的腹板的一部分可形成保险装置板。此外,在本发明的实施例中,翘曲约束板(BRP)可从坯件的第二凸缘形成,间隔件可从保险装置板中的未使用的腹板部分形成。在本发明的实施例中,从单个坯件切出的所有部件都用在单个结构保险装置组件中。
从单段梁形成结构保险装置组件中使用的一些或所有部件具有多种优点。首先,使保险装置底座与保险装置板一体形成避免了对全接头熔透焊缝的要求,从而消除了在形成焊缝时的人为错误的可能性以及焊接部位的脆性。其次,重要的是间隔件的厚度与保险装置板的厚度相同,并在严格的公差范围内,例如0.15英寸。从同一块腹板形成间隔件和保险装置板确保了满足这种严格公差。第三,当以某种方式加热钢材时,钢材的晶粒可能会朝北极方向排列。从单个钢件形成所有晶粒均有序排列的结构保险装置组件确保了整个结构保险装置组件的一致特性和响应。
应理解,本发明可按许多不同的形式实施,并且不应被解读为限于在本文中阐述的实施例。相反,这些实施例仅用于透彻、完整地理解本公开,并向本领域技术人员充分传达本发明。实际上,本发明旨在涵盖这些实施例的替代、修改和等同形式,它们包含在由所附权利要求限定的本发明的范围和精神之内。此外,在以下的本发明的详细说明中,阐述了许多具体细节,以便提供对本发明的透彻理解。但是,对于本领域普通技术人员来说显而易见的是,本发明可在没有这些具体细节的情况下实施。
在此使用的术语“顶部”和“底部”、“上部”和“下部”以及“竖直”和“水平”仅是示例性的并且仅用于说明的目的,并不意味着限制本发明的说明,因为所引用的项目可在位置和方向上互换。此外,在本文中所用的术语“基本上”和/或“大约”意味着指定的尺寸或参数对于给定的应用可在可接受的制造公差范围内变化。在一个实施例中,可接受的制造公差范围是±0.25%。
图1是形成本技术的结构保险装置组件的一个实施例的流程图。首先,从常规的结构钢部件(例如梁200)取得结构保险装置组件,如图3所示。梁200可分别具有第一凸缘202和第二凸缘204、以及在第一和第二凸缘之间延伸的腹板206。在一个示例中,凸缘202、204可具有1-13/16英寸厚度,当然,在另一些实施例中,凸缘的厚度可以不同。在一个示例中,腹板206可具有1英寸、3/4英寸或1/2英寸厚度,当然,在另一些实施例中,腹板的厚度可以不同。梁200可具有40-3/16英寸最大宽度(从凸缘202、204的外表面算起),当然,在另一些实施例中,该宽度可以不同。
凸缘可形成为所谓的标准的W形结构形状,其中凸缘202和204的内表面202a、204a垂直于腹板206的表面(图4)。或者,凸缘可形成为所谓的S形截面形状,其中内表面202a、204a与腹板206的表面形成大于90°的角度(图5)。也可考虑梁的其它构造。如下文所述,在成品结构保险装置组件中,第一和第二凸缘202、204分别形成保险装置底座和BRP。但是,可以设想,BRP不是来自作为结构保险装置的同一块钢材。在这样的实施例中,结构保险装置可从具有单个凸缘的结构钢部件形成,而不是从具有两个凸缘的常规梁形成。
在步骤100中,沿横贯长度(L,图3)的方向从梁200上切下梁的一段。这一段在此称为坯件210,在图3中标示,并在图6中示出。坯件210包括第一凸缘202、第二凸缘204和腹板206。如图6所示,坯件210可具有12英寸宽度W,但是在另一些实施例中,该宽度可以不同。可通过各种方法从梁200上切下坯件210,包括计算机数字控制(CNC)等离子体切割等。加拿大安大略省的Burlington Automation Corp.的PythonX机器人等离子切割系统就是这种切割系统的一个例子。其它切割方法(例如锯片切割)也是可行的。
在步骤102中,在第二凸缘204附近进行第一次横向切割,以将凸缘204从腹板206分离(图7和图8)。如下文所述,可将分离的第二凸缘204加工为结构保险装置组件中的BRP。在步骤106中,在腹板206的端部附近进行第二次横向切割,以将一段214从腹板206分离(图7和图8)。如下文所述,在一个实施例中,可将所述段214加工为结构保险装置组件中的一对间隔件。第一和第二次横向切割可通过CNC等离子体切割、刀片切割或其它切割方法进行。
在步骤110中,可在第一凸缘202、第二凸缘204、腹板206和/或段214中形成螺栓孔。例如,如图9所示,可在第一凸缘202中形成螺栓孔220,可在腹板206中形成螺栓孔222,可在段214中形成螺栓孔224,可在第二凸缘204中形成螺栓孔226。不同部件中的螺栓孔的具体布置形式是示例性的,并且在替代实施例中,孔的位置和尺寸可以不同。孔220、222、224和226可通过各种方法形成,包括使用由美国新罕布什尔州的Hypertherm,Inc.生产的True 高清晰度等离子体切割系统形成。在另一些实施例中,孔220、222、224和226可通过其它方法形成,包括钻孔。
在步骤114中,可从腹板206去除部分230,以限定缺口232(图10A)。这些缺口形成窄宽度区域234。该窄宽度区域234是成品结构保险装置在高于某个预定阈值的载荷下屈服的区域。可通过各种方法从腹板206上切出缺口232,包括如上所述的CNC等离子体切割等。其它切割方法(例如锯片切割)也是可行的。此时,第一凸缘202已经被加工为保险装置底座236(图10A),而腹板206已经被加工为保险装置屈服板238。保险装置底座236和保险装置屈服板238一起形成结构保险装置240。
在步骤118中,可将段214切成两半,以限定一对间隔件242和244(图10A)。如下文所述,间隔件242和244用在结构保险装置组件内。在步骤120中,在从腹板206切出第二凸缘204时,可对第二凸缘204进行铣削或通过其它方式加工,以去除腹板206的任何剩余部分。如图10A所示,所述铣削或加工将第二凸缘204转变为平面翘曲抑制板(BRP)246。腹板的一部分被保留下来,以有助于金属复合材料盖板仅在重力作用下承置在屈服环节连接上。
在上述实施例中,间隔件242和244取自超出保险装置屈服板238的端部的一段腹板206。但是,在图10B所示的另一个实施例中,间隔件242和244可以是为了限定缺口232而从腹板206去除的部分230。图10B中的间隔件242和244可比为了从腹板206去除部分230而形成的切口232小一个切缝宽度。在另一些实施例中,可对间隔件242和244进行研磨或以其它方式加工使其变小,以确保它们可配装在缺口232内而不与屈服板238的侧面接触。在图10B的实施例中,螺栓孔224可形成在部分230中(在从腹板206分离之前或之后)。在此实施例中,可从腹板206上切下未被保险装置屈服板238使用的任何腹板206部分(即,在保险装置板238的端部与第二凸缘204之间)并弃置。
在形成结构保险装置240、间隔件242、244和BRP 246之后,在步骤122中,可对所有部件进行清洁、涂漆或进行粉末涂装,例如使用PMS172橙色漆进行。步骤122可包括对各个部件进行喷丸处理,以从等离子体或其它高温切割加工中去除任何熔渣。这种处理还可去除可能由梁200的轧制制造过程产生的氧化皮。清洁步骤122还可从部件240、242、244和246去除锈迹。
应理解,可按不同的顺序执行多个上述步骤,这可能取决于用于形成结构保险装置240、间隔件242、244和BRP 246的工艺的类型。例如,应理解,在另一些实施例中,包括第一次横向切割(步骤102)、第二次横向切割(步骤106)、螺栓孔形成(步骤110)和缺口形成(步骤114)的步骤序列可按任何顺序执行。
如上所述,用于形成结构保险装置240、间隔件242、244和BRP 246的一个工艺可包括等离子切割和孔成形。图2示出了可与这样的工艺结合使用的一种替代方法。应理解,图2的工艺步骤可与其它工艺结合使用,例如结构保险装置240、间隔件242、244和BRP 246的机械切割和铣削。在步骤150中,可如上所述从梁200上切出坯件210。在步骤156中,可在第一凸缘202和腹板206中形成螺栓孔。在步骤160中,可在邻近第二凸缘204的腹板206上进行第一次横向切割,基本上切断第二凸缘204。尤其是,在第一次横向切割完成后,可留下将第二凸缘204连接至腹板206的一个小突片。该突片将第二凸缘204保持在腹板上,使得坯件210保持为一个整体。
在步骤164中,在腹板206的端部进行第二次横向切割,以基本上将段214从腹板206分离。尤其是,在第二次横向切割完成后,可留下将端部连接至腹板206的第二小突片。因此,第二凸缘通过第一突片保持附接至端部,而端部通过第二突片保持附接至腹板。在第一和第二次横向切割后使用突片将坯件保持为单件的原因是使得技术人员无需从高温等离子体切割设备中取出切断的零件。如在下文中参照图15所述,在本发明的实施例中,在给定梁/柱连接的顶部和底部使用两个相邻的坯件210。也可使用突片将两个相邻的坯件210保持在一起。
在步骤168中,可在腹板206中切出切口,以限定图10A和10B所示的窄宽度区域234。在步骤170中,可对坯件210(仍然是单件)进行喷丸或执行其它清洁过程,以从坯件210去除熔渣、氧化皮和/或锈迹。在步骤172中,可在研磨、切割或其它过程中去除突片,以将结构保险装置240、间隔件242、244和BRP 246切割为独立的部件。如下文所述,本技术的实施例使用从相邻坯件210切割出的一对结构保险装置。在这样的实施例中,也可在相邻坯件之间保留突片,以确保这对坯件保持在一起。
在步骤176中,可对BRP 246进行铣削以去除腹板206的任何残余物,从而将BRP形成为平板,并且可在BRP中形成螺栓孔。此后,在步骤178中,可选地可对结构保险装置140、间隔件242、244和BRP 246涂漆。
图11示出了梁250通过本技术的一对结构保险装置组件300连接至柱252。图12示出了在图11的连接中使用的结构保险装置组件300的分解透视图。如图11所示,结构连接(例如梁250与柱252的连接)可包括一对结构保险装置组件300,其中一个在梁的顶部,另一个在梁的底部。在操作中,该对结构保险装置组件300协作以抵抗梁在横向载荷下相对于柱的旋转。试图沿第一方向旋转会使第一组件300处于拉伸状态而第二组件300处于压缩状态。试图沿相反方向旋转会使第二组件300处于拉伸状态而第一组件300处于压缩状态。
如图11和12所示,每个结构保险装置组件300包括结构保险装置240,该结构保险装置240具有安装在柱上的保险装置底座236和安装在梁上的保险装置屈服板238。如上所述,与常规的结构保险装置不同,保险装置底座236和保险装置屈服板238从一段梁或其它结构钢部件一体地形成。如上所述,传统上用于将保险装置板固定到保险装置底座上的全接头熔透焊缝很难形成。从单个结构钢件形成保险装置底座和保险装置板不再需要形成全接头熔透焊缝,并且消除了在形成这种焊缝时的人为错误的可能性。此外,由于常规的结构保险装置在焊缝部位是脆性的,因此本技术的单件式结构保险装置比常规的结构保险装置更具延展性。
在本发明的实施例中,结构保险装置组件300还包括BRP 246和一对间隔件242、244(为了清楚起见,在图12中省略了其中一个)。但是,在另一些实施例中,应理解,结构保险装置组件300可限定为仅包括结构保险装置240本身;仅包括结构保险装置240和间隔件242、244;或者仅包括结构保险装置240和BRP 246。
为了将结构保险装置组件300固定在梁250与柱252之间,可首先在工地或远离工地的地点将保险装置底座236固定到柱252上。如上所述,保险装置底座236可包括螺栓孔220(图12),所述螺栓孔用于接收螺栓310(在图12中示出了其中的一个),以将保险装置底座236通过螺栓固定到柱上。虽然在此示出了四个螺栓孔220,但是在其它实施例中,可有更多或更少的螺栓孔220。虽然螺栓可能是优选的,但是能够设想,也可通过焊接或粘接将保险装置底座236固定到柱252上。
此后,在工地上,可通过穿过螺栓孔222的多个螺栓312(在图12中示出了其中的一个)将待安装在梁上的保险装置屈服板238固定到梁250上。虽然附图示出了六个螺栓孔222,但是在其它实施例中,可有更多或更少的螺栓孔。此时,结构保险装置240被固定到梁250和柱252上。所述梁和柱还可通过剪切片320彼此附接。剪切片320可通过焊接、粘接或栓接方式固定到柱252的凸缘上从而固定到柱252上,并通过螺栓322固定到梁250的腹板上。在另一些实施例中,可首先在工地或远离工地的地点将保险装置屈服板238安装到梁250上,此后,可在工地将保险装置底座236固定到柱252上。
接下来,可在保险装置屈服板238的窄宽度区域234上方将BRP 246固定到梁250上。从图12中的示例能够看出,一对螺栓314穿过BRP 246中的螺栓孔226配装到形成在梁250的凸缘中的孔内,在这些孔内,螺栓可接收螺母,以将螺栓紧固就位。为了防止BRP 246和保险装置屈服板238内的应力,可将从腹板切割出的间隔件242、244配装在形成在板238中的缺口232内。因此,螺栓314穿过BRP 246中的螺栓孔226,向上穿过间隔件242、244中的孔224,并配装到形成在梁250的凸缘中的孔内。间隔件242、244至少占据屈服板338两侧的缺口232的一大部分。重要的是间隔件242、244的厚度与保险装置屈服板238的厚度相同,并在严格的公差范围内,例如在0.15英寸之内。由于保险装置屈服板238和间隔件242、244是按照本技术从相同的坯件210切割出的,因此屈服板和间隔件可具有相同的厚度,在期望的公差范围内。
图11所示的各个结构保险装置组件300在横向载荷下为结构构件(例如梁250和柱252)之间的相对运动提供很高的初始刚度和抗拉性,但是在高于可预测、受控和预定水平的横向载荷下提供稳定的屈服和能量耗散能力。尤其是,柱和梁的弯曲强度可设计为超过一对结构保险装置组件300(尤其是保险装置屈服板238的窄宽度区域234)的极限弯矩。因此,在柱或梁屈服或失效之前,保险装置屈服板238会在横向载荷下屈服,并且任何损坏仅限于保险装置屈服板,而保险装置屈服板容易拆卸和更换。BRP 246防止结构保险装置板238在压缩载荷下翘曲。剪切片320被设置为在竖向载荷下抵抗竖向剪切(即,沿着柱252的长度)。
应理解,在本技术的范围内,结构保险装置组件300的部件可具有不同的尺寸。但是,下面给出了一些尺寸的例子。保险装置底座可具有12英寸长度和10英寸宽度。保险装置屈服板可从保险装置底座沿着保险装置底座的宽度延伸到一半的位置。在保险装置底座的最终宽度不同于产生保险装置底座所用的梁200的宽度的情况下,可切掉并弃置在保险装置底座宽度上方和下方的未使用的梁200部分,例如通过CNC等离子体切割来进行。
保险装置屈服板可具有12英寸宽度和36英寸长度。窄宽度区域234可与保险装置底座间隔6英寸,并且可具有12英寸长度。窄宽度区域234可具有6英寸宽度。间隔件242、244可具有至少填充由窄宽度区域234限定的缺口的大部分的任何长度和宽度。BRP 246可具有12英寸长度和宽度。如上所述,在本技术的另一些实施例中,上述尺寸之中的每一个都可相对于彼此成比例或不成比例地变化。
在本发明的实施例中,结构保险装置组件300中的所有部件可来自同一个坯件210。因此,在结构保险装置组件300包括结构保险装置240、间隔件242、244和BRP 246的实施例中,每个部件可来自同一个坯件210。在结构保险装置组件300包括结构保险装置240和间隔件242、244的实施例中,每个部件可来自同一个坯件210(BRP 246来自另一个坯件或其它结构部件)。在结构保险装置组件300包括结构保险装置240和BRP 246的实施例中,每个部件可来自同一个坯件210(间隔件242、244来自另一个坯件或其它结构部件)。在结构保险装置300仅包括结构保险装置240的实施例中,间隔件242、244和/或BRP 246可来自另一个坯件或其它结构部件。
在制造时,可从一段梁200上切割出多个坯件210。可分别独特地标记来自每个坯件的部件(结构保险装置240、间隔件242、244和/或BRP246),或者以其它方式将其与来自另一个坯件210的部件分开/区分开来,以确保来自单个坯件的部件一起用在成品结构保险装置组件300中。
在本发明的实施例中,可使用从取自梁上的任何位置的坯件210制成的结构保险装置组件300作为图11所示的顶部和底部组件300。但是,在另一些实施例中,可在同一连接处一起使用的两个结构保险装置组件300中使用来自两个相邻坯件的部件。例如,在图11中的梁/柱连接处所示的一对结构保险装置组件300可来自曾经在梁200上彼此相邻的坯件。这能确保位于梁/柱连接的顶部和底部的结构保险装置组件300具有相同的特性,并表现出相同的应力响应。
例如,在图15中示出了可在梁/柱连接的顶部和底部一起使用相邻的坯件210的一个实施例。图15示出了形成为保险装置底座236(从凸缘202形成)和保险装置屈服板238(从腹板206形成)的坯件210。如上所述,坯件210在腹板206处被进一步切割,以形成缺口230和螺栓孔222。可如上所述切割出间隔件242、244。或者,可在相邻坯件210之间形成间隔件,例如图15所示的间隔件243。两个坯件210可固定到凸缘202上。这两个坯件也可使用突片260彼此附接并附接至第二凸缘204。为了将坯件彼此分离并与梁202分离,可沿着虚线262切割凸缘202,并且可切掉、冲掉或以其它方式去除突片260。可通过蚀刻或其它方式将标识符264(在图15中以“x”象征性地示出)施加到坯件210上。相邻坯件210上的标识符264可以是相同的,以确保这两个坯件在梁/柱连接的顶部和底部一起使用。
如上文所述,当钢被至少加热到预定温度时,钢中的晶体可沿相同方向排列,从而为钢赋予晶粒取向。本技术的一个优点是,结构保险装置组件300中使用的部件的晶粒可彼此对齐。图13示出了具有所示晶粒180的坯件210。如图所示,晶粒沿同一方向排列。图14示出了图13的坯件被加工为结构保险装置300,包括从缺口232切割出间隔件242、244。在这样的实施例中,在将间隔件242、244返回到成品结构保险装置300内的缺口中时,间隔件的晶粒180与保险装置屈服板238中的晶粒180对齐。这有利地确保了间隔件的特性以及间隔件对应力的响应与保险装置屈服板238的相同。在梁/柱连接的顶部和底部使用来自相邻坯件的两个屈服环节组件300可能比使用来自同一坯件的间隔件和屈服板更重要。
本发明的上述详细说明仅是为了示例和描述目的给出的。该说明不是详尽的,也并非意图将本发明限制于所公开的特定形式。根据上述教导能够做出许多修改和变化。所说明的实施例的选择是为了最佳地解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其它技术人员能够在各种实施例中最佳地利用本发明,并能够进行各种修改以适合预期的特定用途。本发明的范围仅由所附权利要求限定。

Claims (28)

1.一对结构保险装置组件,包括:
从梁的第一段取得的第一坯件,该第一坯件包括:
第一结构保险装置,该第一结构保险装置包括:
从梁的第一凸缘形成的第一保险装置底座,
从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的第一保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成,并且所述保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;
从梁的腹板形成并配置为配装在所述一对缺口内的第一对间隔件;以及
从梁的第二凸缘形成的第一翘曲约束板;以及
从梁的第二段取得的第二坯件,该第二坯件包括:
第二结构保险装置,该第二结构保险装置包括:
从梁的第一凸缘形成的第二保险装置底座,
从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的第二保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成,并且所述保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;
从梁的腹板形成并配置为配装在所述一对缺口内的第二对间隔件;以及
从梁的第二凸缘形成的第二翘曲约束板;
其中梁的第一和第二段在梁上彼此直接相邻。
2.如权利要求1所述的结构保险装置组件,其中,所述梁是具有标准的W结构形状的结构钢部件。
3.如权利要求5所述的结构保险装置组件,其中,在将所述一对间隔件置于所述一对缺口中时,这对间隔件的晶粒与保险装置屈服板的晶粒对齐。
4.一种结构保险装置组件,包括:
结构保险装置,该结构保险装置包括:
保险装置底座,
从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的保险装置屈服板,该保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;
用于配装在所述一对缺口内的一对间隔件;以及
翘曲约束板;
其中所述结构保险装置、所述一对间隔件和所述翘曲约束板均来自一段结构钢部件。
5.如权利要求4所述的结构保险装置组件,其中,所述结构钢部件是标准的W形结构梁。
6.如权利要求4所述的结构保险装置组件,其中,所述结构钢部件是标准的W形结构梁,并且其中所述保险装置底座从该梁的凸缘形成,并且所述保险装置屈服板从该梁的腹板形成。
7.如权利要求6所述的结构保险装置组件,其中,所述凸缘包括第一凸缘,并且其中所述翘曲约束板从梁的第二凸缘形成。
8.如权利要求6所述的结构保险装置组件,其中,所述一对间隔件从梁的腹板形成。
9.如权利要求8所述的结构保险装置组件,其中,所述一对间隔件从为了形成缺口而切出的腹板部分形成。
10.如权利要求8所述的结构保险装置组件,其中,所述凸缘是第一凸缘,并且其中所述一对间隔件从结构保险装置屈服板的端部与梁的第二凸缘之间的腹板部分形成。
11.如权利要求8所述的结构保险装置组件,其中,在将所述一对间隔件置于所述一对缺口中时,这对间隔件的晶粒与保险装置屈服板的晶粒对齐。
12.一种结构保险装置组件,包括:
从梁的一段取得的坯件,该坯件包括:
结构保险装置,该结构保险装置包括:
从梁的第一凸缘形成的保险装置底座,
从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成,并且所述保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域;
从梁的腹板形成并配置为配装在所述一对缺口内的一对间隔件;以及
从梁的第二凸缘形成的翘曲约束板。
13.如权利要求12所述的结构保险装置组件,其中,所述一对间隔件从为了形成缺口而切出的腹板部分形成。
14.如权利要求12所述的结构保险装置组件,其中所述一对间隔件从结构保险装置屈服板的端部与梁的第二凸缘之间的腹板部分形成。
15.一种结构保险装置组件,包括:
从梁的一段取得的坯件,该坯件包括:
结构保险装置,该结构保险装置包括:
从梁的第一凸缘形成的保险装置底座,以及
从保险装置底座延伸并与保险装置底座一体形成的保险装置屈服板,所述保险装置板从梁的腹板形成。
16.如权利要求15所述的结构保险装置组件,所述坯件还包括从梁的第二凸缘形成的翘曲约束板。
17.如权利要求15所述的结构保险装置组件,还包括翘曲约束板。
18.如权利要求15所述的结构保险装置组件,其中,所述翘曲约束板来自所述梁。
19.如权利要求15所述的结构保险装置组件,其中,所述保险装置屈服板包括由一对缺口限定的狭窄区域,所述结构保险装置组件还包括配置为配装在所述一对缺口内的一对间隔件。
20.如权利要求19所述的结构保险装置组件,其中,所述一对间隔件从梁的腹板形成。
21.如权利要求19所述的结构保险装置组件,其中,在将所述一对间隔件置于所述一对缺口中时,这对间隔件的晶粒与保险装置屈服板的晶粒对齐。
22.一种制造结构保险装置组件的方法,该方法包括:
(a)从至少包括第一凸缘以及从第一凸缘正交地延伸并与第一凸缘一体形成的腹板的结构钢部件切割出坯件;
(b)将坯件的第一凸缘形成为结构保险装置组件的保险装置底座;以及
(c)将坯件的腹板形成为结构保险装置组件的保险装置屈服板。
23.如权利要求22所述的方法,其中,所述从结构钢部件切割出坯件的步骤(a)包括从梁切割出坯件。
24.如权利要求22所述的方法,其中,所述从结构钢部件切割出坯件的步骤(a)包括通过等离子体切割来切割出坯件。
25.如权利要求22所述的方法,其中,所述将坯件的第一凸缘形成为保险装置底座的步骤(b)包括在第一凸缘中形成螺栓孔。
26.如权利要求22所述的方法,其中,所述将坯件的腹板形成为保险装置屈服板的步骤(c)包括在腹板中形成螺栓孔,并在腹板中切割出一对缺口,以限定一个宽度比腹板的相邻区域窄的区域。
27.如权利要求26所述的方法,还包括从所述腹板切割出一对间隔件的步骤,这对间隔件配置为配装在所述一对缺口内。
28.如权利要求22所述的方法,所述结构钢部件包括与所述腹板一体形成并在与第一凸缘相对的腹板一侧从腹板正交地延伸的第二凸缘,所述方法还包括从第二凸缘形成结构保险装置组件的翘曲约束板的步骤。
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