专利名称：屋脊节点扣板及其轻钢结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节点连接金属板及桁架，特别是一种冲压成型的节点连接金属板及桁架。
背景技术：
冷弯薄壁型钢桁架具有受力合理、质量轻、抗震性能好、制作方便、施工速度快等特点，近年来在轻钢龙骨体系住宅、办公楼及中小跨度建筑中得到了广泛的应用。传统冷弯薄壁型钢桁架中的杆件一般是6mm厚以内的方(矩)型管、圆管、角钢和槽钢等，杆件的连接方式为焊接、螺栓连接或自攻螺丝连接等。焊接是冷弯薄壁型钢桁架杆件之间的一种直接连接方式。尽管这种连接方式承载力大、不需要接点板，但焊接工作量大，费工，且由于钢桁架杆件截面较薄，焊接操作十分不便，焊接质量难以得到保证。通过节点板采用螺栓连接是冷弯薄壁型钢桁架杆件之间的另一种连接方式。桁架上每个节点板的形状及螺栓孔的布置可根据节点周围杆件的内力而定，一般均不相同，这给桁架的制作和加工带来很大麻烦，并且螺栓孔的开孔面积太大，截面削弱的太多，所以应用不多。通过轻钢结构连接件和自攻螺丝相连是冷弯薄壁型轻钢结构中的杆件之间的第三种连接方式。目前的轻钢结构连接件一般设计为平板，无冲压压筋，无翻边，且不通用；此夕卜，此外，也有一些金属连接板带有冲压压筋，但这些金属连接板还是不够结实，尤其是在受到多个方向的力的时候，容易发生弯裂或变形，所以需要改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种屋脊节点扣板及其轻钢结构，解决传统冷弯薄壁钢桁架杆件之间不易连接、承载力和刚度需要进一步提高的技术问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种屋脊节点扣板，其板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有左弦杆连接板、右弦杆连接板和腹杆连接板的一个板状整体连接件，左弦杆连接板的下边缘至腹杆连接板的侧边缘、右弦杆连接板的下边缘至腹杆连接板的侧边缘均设有垂直于板面、且向金属薄壁板背面弯曲的圆弧状翻边，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋，板体上还设有螺丝孔，其特征在于所述冲压压筋由左竖向冲压压筋、右竖向冲压压筋、中竖向冲压压筋、左横向冲压压筋、右横向冲压压筋和弧形冲压压筋组成。所述左横向冲压压筋沿左弦杆连接板分布，所述右横向冲压压筋沿右弦杆连接板分布，并且左横向冲压压筋与右横向冲压压筋相交于一点。所述左竖向冲压压筋自左弦杆连接板的右部至腹杆连接板分布，并且左竖向冲压压筋朝腹杆连接板的左下角弯折，左竖向冲压压筋的上端还与左横向冲压压筋的右段T字相交。
所述右竖向冲压压筋自右弦杆连接板的左部至腹杆连接板分布，并且右竖向冲压压筋朝腹杆连接板的右下角弯折，右竖向冲压压筋的上端还与右横向冲压压筋的左段T字相交。所述弧形冲压压筋向下弯曲，弧形冲压压筋的左端位于左弦杆连接板上并且与左横向冲压压筋T字相交，弧形冲压压筋的右端位于右弦杆连接板上并且与右横向冲压压筋 T字相交，弧形冲压压筋的中段位于腹杆连接板上并且与左竖向冲压压筋、右竖向冲压压筋十字相交。所述中竖向冲压压筋位于左竖向冲压压筋与右竖向冲压压筋之间，并且中竖向冲压压筋的上端与左横向冲压压筋、右横向冲压压筋相交于一点，中竖向冲压压筋的下端与弧形冲压压筋十字相交。所述腹杆连接板的下边缘为圆弧形边缘。所述金属薄壁板的两上角呈直角或圆弧角。所述冲压压筋的横截面为圆弧形。所述冲压压筋的宽度为5_ 10mm，深度为2_ 5_。所述左横向冲压压筋的左端部、右横向冲压压筋的右端部、左竖向冲压压筋的下端部、右竖向冲压压筋的下端部和中竖向冲压压筋的下端部均与板体的边缘相距5mm 20mm ο一种应用所述屋脊节点扣板的轻钢结构，其特征在于由一根左弦杆，一根右弦杆，一根竖向90度腹杆，以及对称夹在左弦杆、右弦杆和竖向90度腹杆的连接节点处的正反两面的两块屋脊节点扣板组成，所述屋脊节点扣板上的左弦杆连接板通过自攻螺丝与左弦杆固定连接，屋脊节点扣板上的右弦杆连接板通过自攻螺丝与右弦杆固定连接，屋脊节点扣板上的腹杆连接板通过自攻螺丝与竖向90度腹杆固定连接。所述左弦杆、右弦杆和竖向90度腹杆的横截面是冷弯、热轧或其它方式成型的矩形、C形或帽形钢管。与现有技术相比，本发明具有以下特点本发明提供了一种金属连接板，由金属薄壁板通过模具冲压而成，通用性好；金属薄壁板的外沿均作翻边处理，金属薄壁板的中间设计有特定形式的冲压压筋，这大大提高了金属连接板本身的承载力和刚度，使其变的更加结实，并且可以承受更多方向和更大的力；金属连接板上开小孔，可方便自攻螺丝连接；金属连接板的角部带弧边，使外形更加美观。所述屋脊节点扣板上设计有特定布置形式的冲压压筋，这些冲压压筋在板体上彼此贯通形成一个闭合的整体，大大提高了节点扣板的承载力和刚度，实验证明，采用了这种形式的冲压压筋的屋脊节点扣板的受力性能明显优于已有的各种节点扣板，尤其是在受到多个方向的力的时候，不会轻易发生弯裂或变形；此外，应用了所述屋脊节点扣板的轻钢结构的承载力和稳定性也得到了极大的提高。所述屋脊节点扣板的圆弧状翻边即可以限位腹杆，确保腹杆的准确连接，又提高了屋脊节点扣板的承载力和刚度，克服了传统的节点扣板通用性差、互换性差的弱点。所述屋脊节点扣板通过自攻螺丝连接，克服了传统连接方式制作工作量大、承载力和刚度低、质量难以保证的缺点，其形状和连接孔洞通过模具一次冲压成型，制作和安装都非常方便，可广泛用于冷弯薄壁金属桁架杆件之间的连接。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。图1是从正面看屋脊节点扣板的立体示意图。图2是从背面看屋脊节点扣板的立体示意图。图3是应用了本发明的一榀框架的立体示意图。图4是一榀框架中的屋架顶部的放大示意图。附图标记1 一左弦杆连接板、2 —右弦杆连接板、3 —腹杆连接板、4 一冲压压筋、 4. 1 一左竖向冲压压筋、4. 2 一右竖向冲压压筋、4. 3 一中竖向冲压压筋、4. 4 一左横向冲压压筋、4. 5 一右横向冲压压筋、4. 6 一弧形冲压压筋、5 —圆弧状翻边、6 —左弦杆、7 —右弦杆、8 —竖向90度腹杆、9 一螺丝孔、10 —格构柱、11 一屋架。
具体实施例方式参见图1、图2所示，这种屋脊节点扣板，其板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有左弦杆连接板1、右弦杆连接板2和腹杆连接板3的一个板状整体连接件，左弦杆连接板1的下边缘至腹杆连接板3的侧边缘、右弦杆连接板2的下边缘至腹杆连接板3的侧边缘均设有垂直于板面、且向金属薄壁板背面弯曲的圆弧状翻边5，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋4，板体上还设有螺丝孔9。所述冲压压筋4由左竖向冲压压筋4. 1、右竖向冲压压筋4. 2、中竖向冲压压筋 4. 3、左横向冲压压筋4. 4、右横向冲压压筋4. 5和弧形冲压压筋4. 6组成。所述左横向冲压压筋4. 4沿左弦杆连接板1分布，所述右横向冲压压筋4. 5沿右弦杆连接板2分布，并且左横向冲压压筋4. 4与右横向冲压压筋4. 5相交于一点。所述左竖向冲压压筋4. 1自左弦杆连接板1的右部至腹杆连接板3分布，并且左竖向冲压压筋4. 1朝腹杆连接板3的左下角弯折，左竖向冲压压筋4. 1的上端还与左横向冲压压筋4. 4的右段T字相交。所述右竖向冲压压筋4. 2自右弦杆连接板2的左部至腹杆连接板3分布，并且右竖向冲压压筋4. 2朝腹杆连接板3的右下角弯折，右竖向冲压压筋4. 2的上端还与右横向冲压压筋4. 5的左段T字相交。所述弧形冲压压筋4.6向下弯曲，弧形冲压压筋4.6的左端位于左弦杆连接板1 上并且与左横向冲压压筋4. 4T字相交，弧形冲压压筋4. 6的右端位于右弦杆连接板2上并且与右横向冲压压筋4. 5T字相交，弧形冲压压筋4. 6的中段位于腹杆连接板3上并且与左竖向冲压压筋4. 1、右竖向冲压压筋4. 2十字相交。所述中竖向冲压压筋4. 3位于左竖向冲压压筋4. 1与右竖向冲压压筋4. 2之间， 并且中竖向冲压压筋4. 3的上端与左横向冲压压筋4. 4、右横向冲压压筋4. 5相交于一点， 中竖向冲压压筋4. 3的下端与弧形冲压压筋4. 6十字相交。所述腹杆连接板的下边缘为圆弧形边缘，金属薄壁板的两上角呈直角或圆弧角。 所述冲压压筋的横截面为圆弧形。冲压压筋的宽度为5mm 10mm，深度为2mm 5mm。左横向冲压压筋4. 4的左端部、右横向冲压压筋4. 5的右端部、左竖向冲压压筋4. 1的下端部、 右竖向冲压压筋4. 2的下端部和中竖向冲压压筋4. 3的下端部均与板体的边缘相距5mm 20mmo 参见图3、图4，为一榀框架，该一榀框架包括有格构柱10和屋架11，所述屋架11 中包括有应用所述屋脊节点扣板的轻钢结构，这种应用所述屋脊节点扣板的轻钢结构，由一根左弦杆6，一根右弦杆7，一根竖向90度腹杆8，以及对称夹在左弦杆6、右弦杆7和竖向90度腹杆8的连接节点处的正反两面的两块屋脊节点扣板组成，所述屋脊节点扣板上的左弦杆连接板1通过自攻螺丝与左弦杆6固定连接，屋脊节点扣板上的右弦杆连接板2通过自攻螺丝与右弦杆7固定连接，屋脊节点扣板上的腹杆连接板3通过自攻螺丝与竖向90 度腹杆8固定连接。所述左弦杆6、右弦杆7和竖向90度腹杆8的横截面是冷弯、热轧或其它方式成型的矩形、C形或帽形钢管，本实施例中，左弦杆6、右弦杆7和竖向90度腹杆8 均是薄壁方(矩)形管。
权利要求
1.一种屋脊节点扣板，其板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有左弦杆连接板(1)、右弦杆连接板(2)和腹杆连接板(3)的一个板状整体连接件，左弦杆连接板(1)的下边缘至腹杆连接板(3 )的侧边缘、右弦杆连接板(2 )的下边缘至腹杆连接板(3 )的侧边缘均设有垂直于板面、且向金属薄壁板背面弯曲的圆弧状翻边(5)，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋(4)，板体上还设有螺丝孔(9)，其特征在于所述冲压压筋(4)由左竖向冲压压筋(4. 1)、右竖向冲压压筋(4. 2)、中竖向冲压压筋(4. 3)、左横向冲压压筋(4. 4)、右横向冲压压筋(4. 5)和弧形冲压压筋(4. 6)组成；所述左横向冲压压筋(4.4)沿左弦杆连接板(1)分布，所述右横向冲压压筋(4. 5 )沿右弦杆连接板(2)分布，并且左横向冲压压筋(4. 4)与右横向冲压压筋(4. 5)相交于一点；所述左竖向冲压压筋(4. 1)自左弦杆连接板(1)的右部至腹杆连接板(3)分布，并且左竖向冲压压筋(4. 1)朝腹杆连接板(3)的左下角弯折，左竖向冲压压筋(4. 1)的上端还与左横向冲压压筋(4. 4)的右段T字相交；所述右竖向冲压压筋(4. 2 )自右弦杆连接板(2 )的左部至腹杆连接板(3 )分布，并且右竖向冲压压筋(4. 2)朝腹杆连接板(3)的右下角弯折，右竖向冲压压筋(4. 2)的上端还与右横向冲压压筋(4. 5)的左段T字相交；所述弧形冲压压筋(4. 6 )向下弯曲，弧形冲压压筋(4.6)的左端位于左弦杆连接板(1) 上并且与左横向冲压压筋(4. 4) T字相交，弧形冲压压筋(4. 6)的右端位于右弦杆连接板(2)上并且与右横向冲压压筋(4.5) T字相交，弧形冲压压筋(4. 6)的中段位于腹杆连接板(3)上并且与左竖向冲压压筋(4.1)、右竖向冲压压筋(4. 2)十字相交；所述中竖向冲压压筋(4. 3)位于左竖向冲压压筋(4. 1)与右竖向冲压压筋(4. 2)之间， 并且中竖向冲压压筋(4. 3)的上端与左横向冲压压筋(4. 4)、右横向冲压压筋(4. 5)相交于一点，中竖向冲压压筋(4. 3)的下端与弧形冲压压筋(4. 6)十字相交。
2.根据权利要求1所述的屋脊节点扣板，其特征在于所述腹杆连接板(3)的下边缘为圆弧形边缘。
3.根据权利要求1所述的屋脊节点扣板，其特征在于所述金属薄壁板的两上角呈直角或圆弧角。
4.根据权利要求1所述的屋脊节点扣板，其特征在于所述冲压压筋的横截面为圆弧形。
5.根据权利要求1所述的屋脊节点扣板，其特征在于所述冲压压筋的宽度为5mm IOmm,深度为2mm 5mm。
6.根据权利要求1所述的屋脊节点扣板，其特征在于所述左横向冲压压筋(4.4)的左端部、右横向冲压压筋(4. 5)的右端部、左竖向冲压压筋(4. 1)的下端部、右竖向冲压压筋 (4. 2)的下端部和中竖向冲压压筋(4. 3)的下端部均与板体的边缘相距5mm 20mm。
7.一种应用权利要求1-6任意一项所述屋脊节点扣板的轻钢结构，其特征在于由一根左弦杆(6)，一根右弦杆(7)，一根竖向90度腹杆(8)，以及对称夹在左弦杆(6)、右弦杆 (7)和竖向90度腹杆(8)的连接节点处的正反两面的两块屋脊节点扣板组成，所述屋脊节点扣板上的左弦杆连接板(1)通过自攻螺丝与左弦杆(6)固定连接，屋脊节点扣板上的右弦杆连接板(2)通过自攻螺丝与右弦杆(7)固定连接，屋脊节点扣板上的腹杆连接板(3)通过自攻螺丝与竖向90度腹杆(8)固定连接。
8.根据权利要求1所述的应用所述屋脊节点扣板的轻钢结构，其特征在于所述左弦杆(6)、右弦杆(7)和竖向90度腹杆(8)的横截面是冷弯、热轧或其它方式成型的矩形、C形或帽形钢管。
全文摘要
一种屋脊节点扣板及其轻钢结构，所述屋脊节点扣板的板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有左弦杆连接板、右弦杆连接板和腹杆连接板的一个板状整体连接件，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋，板体上还设有螺丝孔，所述冲压压筋由左竖向冲压压筋、右竖向冲压压筋、中竖向冲压压筋、左横向冲压压筋、右横向冲压压筋和弧形冲压压筋组成。本节点扣板大大提高了连接板本身的承载力和刚度，使其变的更加结实，不容易发生弯裂或变形。
文档编号E04B7/06GK102535713SQ20111044899
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者丛玉臣 申请人:筑巢(北京)科技有限公司