TW448259B - Spanning member with convoluted web, C-shaped flanges, and end plate - Google Patents

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448259 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（Ο 發明眢景 1.發明領域 本發明一般係有關於樑構件，且更特別在於由：— 對反向之C型凸緣；一用來增加強度之彎角腹板；及— 5用來在結構上保護與互相連接樑構件之端板所形成之襟構 件。 2·背景技藝 構造工業中廣泛使用樑構件，不僅作為一永久建築 几件’亦作為構造形成工作之一部份，諸如於搭架、混凝 10 土灌漿以及類似工作。於構造工作中使用樑構件之範例包 括於美國專利第4,964,256號中所描述之吊骨，該吊骨係 使用作為垂直與水平之結構構件；斜面支撐；柱；支柱以 及腰樑。另一範例係輕型鋼樑構件，如美國專利第 5’3〇7,601號中所描述，該輕型鋼樑構件用來作為一混凝 15 土灌聚系統之一舖設地板或片板部份的支撐。這些樑構件 亦作為一金屬柱螺拴以及其他的建築元件使用，用來代替 傳統之尺寸木材。 廣泛使用不同的形狀與設計，以及不同的材料來製 造該等樑構件。藉著廣為使用之滾軋成形技術，越來越普 20及使用由金屬板材料所製造之樑構件。金屬板材料主要藉 著浪軋成型，來建造相對重量輕但是強度強之樑構件。欲 達成所需之效率與降低樑構件成本之一方法係為：於滾軋 成形程序中經由使用一較薄之金屬板材料’提供設計最終 之樑構件來保持所需之強度與其他的特性。較薄之金屬板 ▼!! *1*1--l· — ! — — — (請先閲讀背面之沒$項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公爱） 4482b ^ A7 B7 經濟耶智慧財產局員Η消費合作社印製 五、發明說明（2) 敉為便宜’較容易滾軋成形，且重量較輕。 於構造形成作業之過程中，樑構件一般支撐於支撐 枉（mono-post™)之頂部上，雖然樑構件長度改變，通 常樑必須互相連接來跨過所需之長度。一般而言，此互相 5連接由一軸環所構成，該軸環圍繞著兩根樑之重疊尾端固 定。此互相連接點一般需要一單獨之支撐柱，因為連接處 通常包含有一弱點。使樑構件重疊可以幫助減輕此問題， 但卻需要使用較多之樑構件，或較長之樑構件。此外，類 似的問題發生於永久建築構造中所使用之樑元件。互相連 10接之系統一般增加不需要之複雜程度，需要更多的支撐 柱，互相連接之處於支撐系統中構成一可能破壞之點。 本發明由一樑構件所構成，該樑構件具有一對縱向 延伸且相反之凸緣，各凸緣包括有一中央腹板段以及一對 15向内延伸之支柱段，以至於各凸緣於橫方向之橫截面一般 係為C形》—縱向延伸之腹板構件係插入於一對相反之 凸緣之間，且具有一對縱向延伸之側面，各側面沿著一對 應之上述相反凸緣的中央腹板段接觸嚙合。腹板構件具有 一個或更多的彎角段，該彎角段帶有交替之橫向突出物， 20該突出物橫向延伸跨過腹板之寬度或高度。突出物橫向延 伸’沿著一對相反對應凸緣之上述支柱段的一部份鄰接。 腹板之側面係熔接到凸緣之中央腹板段，且腹板之突出物 係熔接到凸緣之支柱段的鄰接部分。一端板固定到相反之 凸緣與插入其間之腹板構件，提供一較佳之構件，用來互 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15 448259 A7 B7 五、發明說明（3) :連接襟構件。最終之樑構件可以由—相對之驗材料所 製造，且樑構件於壓壞之前具有一高剛性與重量承載能 力。 、 《= 本發明之-目標係在於提供-_件，該㈣件用 5來使詩崎土成形裝置巾，且亦作為—_成構造建築 物之永久部分之建築成分。 本發明之另-目標係在於提供-樑構件，該標構件 帶有一”腹板’該f該板係由—張金屬材料滾軋成 形’且具有改良之剛性以及由於負載而壓壞之抵抗力。 本發明之另夕卜的目標係在於提供一樑構件該樑構 件具有一彎角腹板溶接到i相反的凸緣，該凸緣於橫向 橫截面係為U形或c形，來組成一樑構件，該樑構件具 有改良之剛性以及由於負載而壓壞之抵抗力。 本發明之另-目標係在於提供一金層樑構件，該樑構件可 以使用來作狀寸木材之代替品，聽括可以麟職或手動工 具穿透之凸緣。 本發明之另-目標係在於提供一樑構件，該樑構件 可隨時與類似的樑構件互相連接。 &些本發明之目標與其他目標將從下列說明：附加 圖示；與附屬之中請專利範圍而變的顯而易見。 凰示之簡 第1圖係為本發明之樑構件的正視圖。 第2圖係為第〗圖之樑構件的頂部平面圓。 第3圖係為第1圖之樑構件的端視圖。 -5- 本紙張尺度適用5準（CNS)A4規格（2iT^97公土·

• 44825 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明說明（4) 第4圖係為放大之詳細圖，顯示將一樑構件之腹板 固定到樑構件之凸緣的熔接件。 第5圖係為本發明之凸緣構件的頂部平面圖。 第6圖係為第5圖之凸緣構件的端視圖。 5 第7圖係為本發明之腹板的頂部平面圖。 第8圖係為第7圖之腹板的側面正視圖。 第9圖係為其他樑構件之端板的透視圖。 第10圖係為具有起伏線之其他凸緣構件的頂部平面 圖。 10 第11圖係為第10圖之其他凸緣構件的部分透視 圖。 第12a圖與第12b圖係為其他樑構件之端視圖。 第13圖係為第12b圖之其他樑構件沿著第12b圖中 所示之線13-13所得到的橫截面圖。 15 較佳具饉實施例之詳細描述 於第1圖到第4圖中一般以元件編號（10)顯示一 樑構件，該樑構件（10)具有一對相反之凸緣（12、 14)。一腹板（16)係插入於凸緣（12、14)之間，該腹 板（第7圓中顯示的最為清楚）具有一多數之交替橫向延 20 伸之突出物，該突出物橫向延伸到腹板（16)之第一側 (18a)，且該突出物橫向延伸到腹板（16)之第二側 (18b)(第 2 圖）。 凸緣（12)與凸緣（14)係為完全相同，各凸緣包 括有··一縱向延伸之中央腹板段（20);及一對支柱段 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝----l· — 訂-------- A7 B7 五、發明說明（5) 5 10 15 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 Μ 20 (22、24) ’該支柱段係從中央腹板段（2〇)之兩側向内 延伸（第5圖與第6圖）。於較佳具體實施例中，支柱段 (22、24)之自由尾端部分（26、28)各自朝著彼此彎 曲，以至於凸緣（12、14)於橫向橫截面一般係為c 腹板（16)係由一矩形板所形成，該矩形板沿著垂 直於板子之縱軸的橫線彎曲。第8圖中之彎曲（3〇)以間 隔地交替方向’來至少使一段之腹板（16)產生具有一彎 角或波紋形狀，其中突出物（18a、18b)延伸到腹板 (16)之兩側（第7圖）。於較佳具體實施例中，突出物 (18a、18b)係為對稱，且各自具有一平坦之外部段 (32a、32b)，該外部段以一距離橫向隔開，該距離與凸 緣（12、14)之支柱段（22、24)的自由尾端部分（26、 28)之間的橫气距離（或空隙）相配。因此，於腹板 (16)與凸緣（12、14)組裝時，將以腹板（16)之側邊 緣與各凸緣（12、14)之中央腹板段（2〇)齊平接觸嚙 合；且突出物之平坦外部段（32a、32b)鄰接到凸緣支柱 段（22、24)之自由尾端部分（26、28)，將凸緣（12、 14)安裝於腹板（16)之縱向延伸側上（第3圖）。 欲完成樑構件（i0)，凸緣（12、H)較佳係熔接 到腹板（16)。如第4圖中所示，突出物（18)之平坦外 4段（32a、32b)係於（34)溶接到凸緣支柱段（22、 24)之自由尾端部分（26、28)，且腹板〇6)之側邊緣 係於⑽熔接到各凸緣〇2、14)之中央腹板段 — — — — —--- · - 1 I l· 1 I I ^ «—— — — — — I— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 297公釐） 448259 A7 ____B7______ 五、發明說明（6) (20)。於最終之總成中，彎角腹板（16)對支撐點提供 加強之構件，來抵抗由於負載施加於頂凸緣而壓壞樑構件 (10)。此外，向内延伸之支柱段（22、24)容許於中央 腹板段（20)之内部點熔接到腹板（16)，來降低未支撐 5或未加強壓縮元件之大小，以容許於樑構件（10)之製造 中使用較薄之金屬板。 於較佳具體實施例中，突出物（18)係以：62.5公 釐之平坦段（32)長度；73公釐之間隔使用約為120。之 交替彎曲所形成，如此導致波紋狀之腹板（16)具有65 10 公釐之外部橫向寬度。凸緣（12、14)係以一 89公釐寬 之中央腹板段（20)使用90。之彎曲所形成，其中支枉 段（22、24)橫向朝内延伸36公釐，且自由尾端部分 (26、28)朝内延伸12公釐，以至於相對自由尾端之間 的間隙為65公釐。腹板（16)係由一厚度為〇. 〇598英吋 15 ( 16號規）之高強度、低合金鋼板滚軋成形，且凸緣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 U2、14)係由一厚度為0.0747英吋（14號規）之高強 度'低合金鋼板滾軋成形。樑構件（1〇 )可具有不同之長 度’較佳之長度範圍係介於1· 2公尺到7. 2公尺之間，增 加ΐ係為〇· 6公尺。一具有這些尺寸的樑構件（1〇)係適 20合使用來作為：車庫門頂樑；窗頂樑；及其他居住構造之 長跨距應用中一 3. 5英吋寬之木材的代替品。於本發明之 -具體實施例中，凸緣〇2、⑷之厚度係心乂容許螺检 或手驅動釘之穿透，用來如同木材般附裝其他的建築零 件。樑構件亦預計使用於混凝土成形工業中，於水平成形 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44B2 5 9 A7 ------------B7__ 五、發明說明（7) 應用中係使用樑構件來支撐混凝土外形。本發明之樑構件 一般將作為混凝土成形系統裝置之其他零件之間的中間支 撐構件。 雖然已經描述過由特定板材料所製造之具有腹板與 5 凸緣的較佳具體實施例，依照產生樑構件所需之性能特 性’可以使用不同厚度或其他特性之板材料。此外，於較 佳具體實施例中，雖然腹板之突出物或波紋係包含直線或 平坦段，該直線或平坦段藉著一系列橫過整個板子寬度之 彎曲所製造’然而可以使用其他不同的彎角。此外，於較 10佳具體實施例中，彎角段延伸腹板之整個長度，然而可能 需要提供一個或更多個少於完整長度之彎角。另外，雖然 於較佳具體實施例中一般係使用c形之凸緣，儘管會損失 些許強度，且可能增加材料成本，其可以使用一 形橫截 面之凸緣》 15 第9圖到第12圖顯示本發明之其他具體實施例。尤 其是，第12a圖與第12b圖顯示一包括一端板（52)之樑 構件（50)(參看第9圖），該端板帶有圓形穿孔 (51)。樑構件（50)亦包括—對凹陷之相向的凸緣 (54)。凸緣（54) -般以-類似第6圖中所示之凸緣 20 (12)之方法運作，凸緣（54)包含有：一縱向延伸之中 央腹板段（60);及一對互相連接之支柱段（58、62)， 該支柱段從中央腹板段（60)之兩側朝内延伸；此外從 支柱段（58、62)延伸開、朝著彼此f曲之自由尾端部分 (56、64)。以此方式，凸緣（54)於橫向橫截面形成一 -9- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨 訂--！* 於 44825 9 A7 B7

五、發明說明（*) 大致之C形。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與凸緣（12)之自由尾端部分（26、28)相比，凸 緣（54)之自由尾端部分（56、64)係從支柱段（μ 62)之頂部凹陷開來，第1〇圖與第U圖顯示最為清楚， 5凹陷區域（66)形成一用來接收端板（52)之橫檔。換古 之’凸緣（12)之自由尾端部分（26、28)延伸來與支柱 段（22、24)齊平交會，凸緣（54)之自由尾端部分 (56、64)不會一值延伸到與支柱段（58、62)交會。第 12a圖與第12b圖以一虛線顯示此構造，自由尾端部分 10 (56、64)於端板（52)之下延伸（參看虛線）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於較佳具體實施例中，端板（52)支撐於橫檔之 上，該橫檔由凹陷的自由尾端部分（56、64)所形成，以 至於凹陷（66)延伸一深度，來接受端板（52) 一半的厚 度。如此容許端板（52)堅固地安裝於凸緣（54)之中， 15同時仍然容許端板（52)充分地突出於凸緣（54)之上， 來容許經由填角熔接件（68)(第12b圖）達成堅固之附 裝。端板（52)固定到凸緣（54)與腹板（16)，填角熔 接件（68)將端板（52)沿著兩個零件之整個長度固定到 凸緣（54)。此外，内部熔接將端板（52)固定到腹板 20 U6)。第12圖以虛線顯示橫過底部腹板（16)之方 位’於第12a圖與第12b圖顯示之方位中，腹板（16)放 在端板（52)之底部。沿著橫過端板（52)底部與腹板 C16)之介面内部間歇填角熔接，將零件適當的固定。 第13圖顯示一樑構件（50)之橫截面圖，顯示端板 -10- 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 448259 五、發明說明（9) (52);凸緣（54);與腹板（μ)之間的介面。同樣 的’端板（52)支撐於橫檔之上，該橫檔由相反凸緣 (54)之凹陷自由尾端部分（56、64)所產生。凹陷較佳 係容許端板（52)之一半的厚度突出於凸緣（54)之上， 5如此對良好的固定熔接件（68)提供足夠的面積，且容許 將端板（52)安裝於凸緣（54)之令。以此方式，本發明 達成一端板（52)與凸緣（54)之間完整的彎矩連接。 沿著縱向軸量測端板（52)之長度约為224公釐， 沿著橫軸之寬度約為84公釐，且厚度約為7公釐。穿孔 10 (51)之間距約為150公釐，且平均位於圓心附近，穿孔 (51)之直#約為20公釐。原本熟知此技藝之人士將會 體認到：事實上可以變化本文所描述之確實尺寸與材料， 而不背離本發明之範疇。此外，圖示不—定按比例繪出， 為了更為容易地描述本發明之特性，而將某處加以誇大顯 15不。例如；為了說明之目的，係誇大顯示第u圖中所示 之凹陷區域（66)。 本具體實關之伽包含··事實上樑射（5〇)可 以經由例如，·經過端板（52)中圓形穿孔（51)固定之螺 检，與其他的樑構件（50)互相連接。如此消除了習知技 20藝t所使用之重疊連接與固定套管的需求。標構件（5〇) 提供-較佳的尾端連接構件，藉以產生襟構件⑽）之間 的完整彎矩連接。此外，端板（52)對標構件（5〇)之自 由尾端提供免於磨損與撕裂等損害之保護，由於移動、固 定與移開樑構件⑽）纽磨損與撕裂發生於襟構件 -11- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印刺农 44825 9 A7 __B7_

五、發明說明（A (50)之尾端。 雖然已經以一與其有關之較佳具體實施例描述本發 明，然而亦可以理解到：並非以此限制本發明，因為可以 對其中進行改變與修正，其係在於此發明預計藉由後附申 5 請專利範圍所界定的完整範疇之中。 «示之代號說明: 代表符號 名稱 10 樑構件 12 凸緣 10 14 凸緣 16 腹板 18a 突出物 18b 突出物 20 中央腹板段 15 22 支柱段 24 支柱段 26 自由尾端部分 28 自由尾端部分 30 變曲 20 32a 平坦外部段 32b 平坦外部段 50 樑構件 51 穿孔 52 端板 -12- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） ---------I I I - till· — — — --I--!^、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 /1825 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明說明（4 54 凸緣 56 自由尾端部分 58 支柱段 60 中央腹板段 62 支柱段 64 自由尾端部分 66 凹陷區域 68 填角熔接件 -13- ---- I------- ---l·--—訂 --------'^、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐）

Claims (1)

1. ^48259 im 經濟邹智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 L 一種樑構件，其包含有： a) _ —對縱向延伸且相反之凸緣，各凸緣係由：一中央腹 板段；與一對向内延伸之支柱段所構成，該支柱段位 於上述中央腹板段之相反側上； b) . —縱向延伸之腹板構件，該腹板構件插入上述相反之 一對凸緣之間，且具有一對縱向延伸的側面，各側面 係沿著該對相反凸緣其中一相應凸緣之中央腹板接觸 嚙合； <0上述之腹板構件包含有一個或更多之彎角段，該寶角 段帶有交替之突出物’該突出物橫向延伸，且沿著其 一部份鄰接到相應上述凸緣之一對相反的上述支柱 段： d) .用來將上述腹板構件之側面固定到上述凸緣之中央腹 扳段，以及將上述突出物固定到上述凸緣之鄰接支柱 段的構件； e) _ —端板’該端板固定到該對相反凸緣與上述之腹板構 件’藉此在結構上保護上述樑構件，且提供互相連接 上述樑構件之能力。 2.如申請專利範圍第1項之樑構件，其中上述相反凸緣 之向内延伸的支柱段係凹陷來形成一橫檔，用來接受 上述端板。 3·如申請專利範圍第2項之樑構件，其中上述相反凸緣 之向内延伸的支柱段的凹陷係與上述端板厚度之一半 相等。 I . Μ.-----^---^---------p b (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙叛尺度適用中國國家標準 (CNS)A4 規格（210 X 297 公釐） 448259

   、申請專利範圍 經濟邹智慧財產局員工消費合作社印" 4·::請專利範圍第丨項之樑構件，其中上述之腹板構 件與上述之凸緣係於長度上共同擴張。 5’ ^申請專利範圍第i項之樑構件，其中上述之腹板構 件係由-金屬板所形成，且上述之凸緣係由一金属板 所形成。 6.如申請專利範圍第5項之樑構件，其中用來形成上述 腹板構件之金屬板所具有的特徵與形成上述凸緣 之金 屬板特徵不同。 7‘如申請專利範圍第6項之樑構件，其中用來形成上述 腹板構件之金屬板所具有的厚度與形成上述凸緣之金 屬板厚度不同。 8,如申請專利範圍第！項之樑構件，其中用來將上述腹 板構件固定到該凸緣之上述構件包含有熔接件。 如申叫專利乾圍第1項之樑構件’其中用來將突出物 固疋到上述支柱段之構件包含有：連接上述突出物之 鄰接部分與該支柱段之熔接件。 10.如申請專利範圍第1項之樑構件’其中上述之凸緣係 適合可藉著手動扣件穿透。 11·一種樑構件，其包含有： a) . —對大致上為C形之相反凸緣，各凸緣包含有： b) . —縱向延伸之中央腹板段，該中央腹板段具有一 對相反之側面部分： c) . 一對支柱段’各支柱段從上述中央腹板段之一對 應的相反侧面部分向内延伸； ----- 15 (cns)a4 immo : 297公釐） --I ------------裝·!Γ!Ι 訂·! ---!#* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 4 8 2 5 9 A8 B8 C3 D8、申請專利範圍 d) .各上述支柱段之一内彎部分； e) . —直線腹板，該腹板插入於相反凸緣之間，且具 有一對相反側面部分，其與一相應上述凸緣之中 央腹板段接觸嚙合； f) .上述腹板之一個或更多的彎角段，該彎角段包含 有橫向交替延伸之突出物，任何一對交替之突出 物實質上跨過各上述凸緣之該對支柱段之間的距 離； g) .用來將上述直線腹板之側面部分固定到上述凸緣 之相應中央腹板段的構件；以及用來將上述突出 物固定到上述支柱段的構件； h) . —固定到上述相反凸緣與上述腹板構件的端板， 藉此在結構上保護上述之樑構件，且提供互相連 接上述樑構件之能力，其中使上述相反凸緣之向 内延伸支柱段的凹陷與上述端板之一半厚度相 等，來形成一橫檔，用來接受上述端板。 |丨1|—1 1 丨丨 I ---- 1 I {請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 訂： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）