专利名称：金属v形件及其连接的轻钢桁架的制作方法
金属V形件及其连接的轻钢桁架
(一) 技术领域 本发明涉及一种金属腹杆连接件及其连接的轻钢桁架。
(二)
背景技术：
轻钢龙骨体系房屋具有墙厚小、质量轻、抗震性能好、施工速度快、无需支模板、管线 布置方便等特点，近年来在我国的建筑行业中得到了广泛的应用。传统轻钢龙骨体系房屋 中，墙体承重骨架和楼面屋面梁一般均采用单根C型冷弯薄壁型钢焊接或螺栓连接而成，型 钢的截面厚度一般为O. 6-2.0 mm，其腹板和翼缘的宽厚比较大，当受竖向轴压荷载作用时， 腹板和翼缘容易过早发生局部屈曲而降低构件承载力，若作为墙体中的受力骨架， 一般用于 l-3层的低层房屋。若楼板梁采用实腹式C型或其它冷弯薄壁型钢截面，则截面局部承压能力 和稳定承载力较低，且适用跨度较小。
目前，也有直接用管桁架做墙体受力骨架、楼板和屋面承重梁的，其中包括三种方式
1、 方(矩)型钢管直接通过焊接做成管桁架。其不足之处是采用焊接方法施工麻 烦，因为管截面较薄(一般1一2 mm)，而使焊缝无法保证质量。2、 方(矩)型钢管通过节点板和自攻螺丝做成管桁架。其不足之处是采用节点板和 自攻螺丝直接连接钢管，则操作时对位不方便，节点板受压时因为太薄而易发生局部压屈， 影响桁架承载能力。
3、 方(矩)型钢管直接当作弦杆，通过C型冷弯薄壁型钢截面的腹杆和自攻螺丝连接。 这种做法虽操作简单，但存在两个致命缺陷首先，C型截面腹杆与钢管弦杆相连的那一段 截面为平板，由武汉理工大学在2004年所做的试验表明当腹杆受力稍大时，那段平板仍会 发生局部失稳，而影响整个构件的承载能力。另外，腹杆与钢管弦杆连接的那段平板上开 孔太少，同样的试验标明，在腹杆受力较大时自攻螺丝容易被剪断而影响整个桁架的承载能 力。
(三)
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种金属V形件及其连接的轻钢桁架， 要解决传统金属V形件与弦杆连接处太薄弱、冷弯薄壁型钢截面的腹板和翼缘容易过早发生 局部屈曲而降低构件承载力，截面局部承压能力和稳定承载力较低，且适用跨度较小的技术 问题；并解决金属V形件与弦杆连接操作不方便、施工过于麻烦且无法保证质量、易发生局
部压屈的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种金属V形件，其特征是它是由钢板冲压而成的V形整体连接件，其两肢腹杆l的 外边部有外翼缘翻边7，两肢腹杆的内边部有内翼缘翻边8，两肢腹杆的横截面为C形；其两
肢的上端形成两个上节点平面3，上节点平面3开有上螺丝孔4，其两肢的下端交汇成整体的 下节点平面5，下节点平面5开有下螺丝孔6。
上述钢板是厚度O. 6-6. 0 mm的冷轧或热轧薄钢板或钢带。
上述两肢腹杆中间有左右对称的压痕2，压痕的上端头2a向上弯曲并延伸到两肢腹杆上 端的上节点平面3内，上述压痕的下端头2b向下弯曲并延伸到两肢腹杆下端的下节点平面5 内。
上述压痕2的上下端头在弯曲处有圆弧形平滑过渡。
上述外翼缘翻边7和内翼缘翻边8的上端呈圆弧形平滑延伸至上节点平面3的侧边，外翼 缘翻边7的下端呈圆弧形平滑延伸至下节点平面5的外侧边，内翼缘翻边8的下端呈圆弧形平 滑延伸与另 一 内翼缘翻边8的下端交汇。
上述上节点平面3和下节点平面5的角部呈直角或圆弧角。
一种应用上述金属V形件连接的轻钢桁架，其特征是上述金属V形件的两个上节点平 面由自攻螺丝或螺栓与桁架上弦杆相连，上述金属V形件的下节点平面由自攻螺丝或螺栓与 桁架下弦杆相连。
上弦杆和下弦杆可为冷弯或热轧成型的矩形、C形或帽形截面。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果
本发明为一种V字状的C型截面腹杆，把腹杆与弦杆连接的中间那段平板进行翻边和圆 弧，把腹杆中间的压痕延伸到弦杆处，增加连接自攻螺丝的孔数，提供一种承载能力大、外 观漂亮、操作方便、受力合理的新型轻钢桁架。把这种轻钢桁架用于轻钢龙骨体系房屋，作 为墙体承重骨架和楼面、屋面承重梁，将大大提高房屋构件和整体的承载能力，并可增加房 屋的高度和层数，且轻钢桁架梁的适用跨度更大，使应用本发明的房屋更安全可靠，适用范 围更广，更节约材料和经济。
本发明的金属V形件与桁架上下弦之间采用自攻螺丝或其它螺栓相连。本发明V形件中 的两肢作为腹杆，其截面为C形截面，且中间有1一3道压痕，这样可以增加腹杆本身的抗压 承载能力。金属V形件两肢的底部交汇并连成整体，以方便安装和增大节点承载力。金属V 形件两肢的底部和上部贴在上下弦表面的部分为平板，平板上开有螺孔，以方便自攻螺丝的
连接和对位，孔间距及孔到平板边缘的距离均满足国家冷弯薄壁型钢结构技术规范( GB50018-2002)的要求，孔的数量根据金属V形件两肢的承载能力而定，但至少为4个。
在金属V形件两肢与弦杆接触处，把腹杆截面的翼缘通过圆弧向两边延伸和扩展，这样 增加了此处连接板的面积和刚度，从而大大提高了连接的稳定承载力。
把金属V形件两肢中间的1一3道压痕直接伸到螺丝连接处，且压痕向外突出，这样一方 面不妨碍金属V形件两端平板与弦杆表面的紧贴，更重要的是更增强了平板部分的抗压承载 力。
通过实施本发明的金属V形件，则通过三种方式增加了连接处的承载力，提高了桁架的 整体承载能力。
另外，本发明的金属V形件再平板部分的端部增加了小圆弧，使得金属V形件整体显得 更为漂亮和平滑。
本发明是一种用冷轧或热轧薄钢板一次冲压成型的整体形金属V形件，具有承载能力 大，外观美观，受力合理，适用范围广，生产和操作方便且节省材料的特点。其两肢下端交 汇成整体的下节点平面，可增大节点部位的承载力，且方便安装。内、外翼缘翻边的上端呈 圆弧形平滑延伸至上节点平面的侧边，外翼缘翻边的下端呈圆弧形平滑延伸至下节点平面的 外侧边，内翼缘翻边的下端呈圆弧形平滑延伸与另一内翼缘翻边的下端交汇，增加了连接处 的面积和刚度，大大提高了连接的稳定承载力。在两肢腹杆上设置向外凸出的若干道直压 痕，且直压痕的上下端直接伸到上平板和下平板表面，这样不但不妨碍上节点平面和下节点 平面与上下弦杆表面的紧贴，而且增强了本发明本身的抗压承载能力。
应用本发明的金属V形件，通过自攻螺丝或螺栓将金属V形件的两肢与上下弦杆连接可 以很方便形成各种轻钢桁架，由于金属V形件两肢的腹杆段为C型截面，金属V形件两肢的 底部和上部贴在上下弦杆表面的部分为平面，两肢端部的平面内侧进行了圆弧和翻边处理， 两肢腹杆中间增加压痕。为方便自攻螺丝的连接，金属v形件两肢端部的上上下节点平面根 据受力要求开若干数目的螺丝孔，以方便自攻螺丝或螺栓的连接和对位，显著提高了轻钢桁 架的安装速度和轻钢桁架的承载力，进而能大大提高房屋构件和整体的承载能力，使桁架梁 的适用跨度更大，使房屋更加安全可靠，建设速度更快，并可增加房屋的高度和层数，可广 泛应用于轻钢房屋结构墙体的受力骨架、楼面、屋面承重梁等桁架中。
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图l是本发明的主视结构示意图。图2是图1的仰视图。 图3是图1的侧视图。
图4是用本发明金属V形件连接的轻钢桁架示意图。 图5是本发明金属V形件的立体结构示意图。
附图标记l一两肢腹杆、2 —压痕、2a—压痕的上端头、2b —压痕的下端头、3 —上节 点平面、4一上螺丝孔、5 —下节点平面、6 —下螺丝孔、7 —外翼缘翻边、8—内翼缘翻边、 9一上弦杆、IO —下弦杆。 具体实施例方式
图l、 2、 3、 5中显示的是一个典型的金属V形件实施例，它是由厚度0.6 — 6.0 mm ( — 般O. 8-2.0 mm)的冷轧或热轧薄钢板或钢带冲压而成的V形整体连接件，其两肢腹杆l的外 边部有外翼缘翻边7，两肢腹杆的内边部有内翼缘翻边8，两肢腹杆的横截面为C形；其两肢 的上端形成两个上节点平面3，上节点平面3开有上螺丝孔4，其两肢的下端交汇成整体的下 节点平面5，下节点平面5开有下螺丝孔6，螺丝孔的各种距离应满足规范要求。上述上节点 平面3和下节点平面5的角部呈直角或圆弧角。
上述两肢腹杆中间有左右对称的压痕，每肢可有l-3道压痕2，压痕的上端头2a向上弯曲 并延伸到两肢腹杆上端的上节点平面3内，上述压痕的下端头2b向下弯曲并延伸到两肢腹杆 下端的下节点平面5内。上述压痕2的上下端头在弯曲处有圆弧形平滑过渡。压痕2的具体数 目应根据单肢的宽度及模具是否能实现等综合确定，压痕应向外，压痕深度在保证钢板不出 现裂纹的情况下尽量大，以使单肢和上节点平面3，下节点平面5有更大的刚度和承载能力。
上述外翼缘翻边7和内翼缘翻边8的上端呈圆弧形平滑延伸至上节点平面3的侧边，外翼 缘翻边7的下端呈圆弧形平滑延伸至下节点平面5的外侧边，内翼缘翻边8的下端呈圆弧形平 滑延伸与另 一 内翼缘翻边8的下端交汇。
金属V形件可采用冷轧或热轧、屈服强度较高的热镀锌薄钢板制作，例如280Mpa、 320Mpa、 345Mpa等结构钢，常用钢板厚度为O. 8-3. 0 mm，应保证钢材的屈服点、C的极限含 量、冷弯性能、S和P的极限含量等各项技术参数符合规范要求。在设计冲压模具时，首先应 保证金属V形件平面尺寸的精度至少为0.05 mm，这样才能保证与上下弦杆连接后形成桁架 时的精度。冲压金属V形件时，应注意两肢端部内外弧线段翼缘不能在冲压后产生裂纹。
参见图4， 一种用上述的金属V形件连接的轻钢桁架，金属V形件的两个上节点平面3由 自攻螺丝或螺栓与桁架上弦杆9相连，上述金属V形件的下节点平面5由自攻螺丝或螺栓与桁 架下弦杆10相连。上弦杆和下弦杆的横截面为冷弯或热轧成型的矩形、C形或帽形。当采用
金属V形件与上下弦杆连接成桁架时，为保证精度，应首先固定两平行弦杆和的位置，再调 整金属V形件的位置，然后打自攻螺丝。自攻螺丝或螺栓不一定把所有的孔打满，应根据设 计要求确定。螺丝孔的间距及孔到上下节点平面边缘的距离均满足国家冷弯薄壁型钢结构技 术规范(GB50018-2002)的要求，孔的数量根据金属V形件两肢的承载能力而定，但至少为 四个。
权利要求
1.一种金属V形件，其特征是它是由钢板冲压而成的V形整体连接件，其两肢腹杆(1)的外边部有外翼缘翻边(7)，两肢腹杆的内边部有内翼缘翻边(8)，两肢腹杆的横截面为C形；其两肢的上端形成两个上节点平面(3)，上节点平面(3)开有上螺丝孔(4)，其两肢的下端交汇成整体的下节点平面(5)，下节点平面5开有下螺丝孔(6)。上述两肢腹杆中间有左右对称的压痕(2)，压痕的上端头(2a)向上弯曲并延伸到两肢腹杆上端的上节点平面(3)内，上述压痕的下端头(2b)向下弯曲并延伸到两肢腹杆下端的下节点平面(5)内。上述外翼缘翻边(7)和内翼缘翻边(8)的上端呈圆弧形平滑延伸至上节点平面(3)的侧边，外翼缘翻边(7)的下端呈圆弧形平滑延伸至下节点平面(5)的外侧边，内翼缘翻边(8)的下端呈圆弧形平滑延伸与另一内翼缘翻边(8)的下端交汇。
全文摘要
一种金属V形件及其连接的轻钢桁架，它是由钢板冲压而成V形整体连接件，其两肢腹杆的外边部有外翼缘翻边，两肢腹杆的内边部有内翼缘翻边，外翼缘翻边和内翼缘翻边的上端呈圆弧形平滑延伸至上节点平面的侧边，外翼缘翻边的下端呈圆弧形平滑延伸至下节点平面的外侧边，内翼缘翻边的下端呈圆弧形平滑延伸与另一内翼缘翻边的下端交汇。两肢上端形成两个上节点平面，上节点平面开有上螺丝孔，两肢下端交汇成整体的下节点平面，下节点平面开有下螺丝孔。两肢在腹杆中间有左右对称的压痕，压痕的端头延伸到两肢腹杆的上下节点平面内。该金属V形件可由螺丝与上下弦杆连接成轻钢桁架，用于轻钢龙骨体系房屋，可大大提高承载能力。
文档编号E04C3/04GK101200964SQ20071020278
公开日2008年6月18日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者丛玉臣, 王小平 申请人:北京泰阁泰美家居装饰有限公司;北京别一阁钢结构科技开发有限公司