一种轻质钢梁及其结构钢骨架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑用钢技术领域，特别涉及一种轻质钢梁及其结构钢骨架。
【背景技术】
[0002]钢骨架或者钢梁主要用于制作钢承重板，工作平台梁、多层建筑中的楼面梁、屋顶的檩条等。其具有支撑、承重的作用，并且要求具有较强的抗压、抗拉伸强度；目前，钢骨架或者钢梁普遍采用实板钢材制成，其自身重量大。
[0003]现有技术中，通常采用角钢、方钢或是工字钢等作为钢骨架或者钢梁。在实际应用中，这类钢材为实板的钢材，其自身的重量较大，也就说其耗用的钢材较多，故成本较高。在制作钢承重板时，钢骨架或钢梁固定于两块钢板的中间，形成复合钢承重板，采用实板钢材作为钢骨架或钢梁会大大增加钢承重板的整体重量。另外，随着实际应用对钢材强度要求的提高，上述角钢、方钢或是工字钢等的强度已无法满足对高强度的要求；在较大的承重力下，以上几种钢材强度较低、极易出现挠度变形。
[0004]有鉴于此，如何优化设计钢材，以提供一种轻质、高强度的结构钢骨架或钢梁是本领域技术人员亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0005]针对上述存在的缺陷，本发明要解决的技术问题在于提供一种轻质钢梁的结构钢骨架，既降低整体重量，又能大大提高结构强度。在此基础上，本发明还提供一种具有该结构钢骨架的轻质钢梁。
[0006]本发明提供的一种轻质钢梁的结构钢骨架，所述结构钢骨架包括框架体和两个剪力体；
[0007]所述框架体设有承载基体及垂直所述承载基体的连接基体，两个所述剪力体分别固定连接于所述连接基体的两侧面；所述承载基体、所述连接基体以及所述剪力体均沿所述轻质钢梁的长度方向延伸；
[0008]每个所述剪力体均包括多个呈一定角度依次连接的剪力基体，两个所述剪力体相对应位置的剪力基体交叉设置。
[0009]采用上述结构的结构钢骨架，即该结构钢骨架包括了沿轻质钢梁径向固定连接的框架体和两个剪力体。其中，框架体设有相互垂直设置的承载基体及连接基体，承载基体的表面作为承压的工作面，承载结构钢骨架主要的受力。连接基体的两侧面分别固定上述的两个剪力体，并且每个剪力体设有多个呈一定角度依次连接的剪力基体，两侧相对应位置的剪力基体交叉设置；也就是说，剪力基体相互之间呈锯齿或是波浪形式连接排列于连接基体的侧面，从而，使得结构钢骨架的抗压、抗拉伸能力提升，降低挠度变形，提高结构强度；同时，采用如此设置的钢结构骨架，与同等尺寸的现有技术中的钢骨架相比，不仅结构强度增加，大大降低了整体重量，节约钢材，降低生产成本。
[0010]可选地，所述承载基体固定连接于所述连接基体的两端形成工字型所述框架体。
[0011]可选地，所述框架体包括两个固连的基板，所述基板的两侧同向折弯形成U型的所述基板，两个U型所述基板的底面板对接固定，两个对接固定的底面板形成所述连接基体，折弯板形成所述承载基体。
[0012]可选地，两侧相对应位置的所述剪力基体的交叉点位于所述连接基体的中心线。
[0013]可选地，相连接的两个所述剪力基体的夹角为90°。
[0014]可选地，相邻两个所述剪力基体首尾相连。
[0015]本发明还提供一种轻质钢梁，所述轻质钢梁包括多组结构钢骨架，所述结构钢骨架为以上所述的结构钢骨架，各所述结构钢骨架的侧面紧靠且沿所述轻质钢梁的径向排列连接。
[0016]由于上述结构钢骨架具有以上技术效果，因此，具有该结构钢骨架的轻质钢梁也应具有相同的技术效果，在此不再赘述。同时，该轻质钢梁可由多组结构钢骨架形成，即各结构钢骨架的侧面紧靠且沿轻质钢梁的径向排列，如此，能够形成双结构钢骨架梁、多结构钢骨架梁，充分满足对不同强度的要求，提升轻质钢梁的适用性。
[0017]可选地，所述轻质钢梁还包括强固件，所述强固件固连两个相邻的所述结构钢骨架。
[0018]采用上述结构，可通过强固件有效加强相连接的两个结构钢骨架之间连接的可靠性，并进一步增强轻质钢梁的承载能力。
[0019]可选地，所述结构钢骨架的框架体侧面开设多个连接通孔，所述强固件包括边缘开设卡槽的连接板，所述连接通孔的周壁板卡于所述卡槽内。
[0020]可选地，所述连接板相平行的两个边缘开设相对设置的所述卡槽，所述连接通孔相对的两侧周壁板分别卡入对应的所述卡槽内。
[0021]可选地，相连接的两个所述剪力基体的连接点位于对应所述连接通孔的中线上。
[0022]可选地，所述强固件还包括加强板，所述加强板与所述连接板垂直连接呈十字架设置。
【附图说明】
[0023]图1为具体实施例中结构钢骨架的结构示意图；
[0024]图2为具体实施例中结构钢骨架的侧面示意图；
[0025]图3为图2的左视图；
[0026]图4为具体实施例中框架体的结构示意图；
[0027]图5为具体实施例中剪力体的结构示意图；
[0028]图6为具体实施例中强固件的结构示意图；
[0029]图7为图6的左视图；
[0030]图8为具体实施例中两组结构钢骨架形成的轻质钢梁结构示意图；
[0031]图9为具体实施例中三组结构钢骨架形成的轻质钢梁结构示意图；
[0032]图10-图12为具体实施例中强固件安装连接结构钢骨架的步骤示意图。
[0033]其中，图1至图12中:
[0034]结构钢骨架10 ；
[0035]框架体11、承载基体111、连接基体112、连接通孔1121 ；
[0036]剪力体12、剪力基体121 ；
[0037]强固件20、连接板201、加强板202、卡槽2011 ;
[0038]夹角α。
【具体实施方式】
[0039]本发明的核心是提供一种轻质钢梁的结构钢骨架，通过对其结构的优化设计，有效降低整体重量、减小挠度变形、提升各方向强度。在此基础上，本发明还提供一种具有该结构钢骨架的轻质钢梁。
[0040]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合说明书附图具体说明本实施方式。
[0041]请参见图1至图5所示，其中，图1为具体实施例中结构钢骨架的结构示意图；图2为图1的A侧面示意图；图3为图2的左视图；图4为具体实施例中框架体的结构示意图；图5为具体实施例中剪力体的结构示意图。
[0042]本发明提供了一种轻质钢梁的结构钢骨架10，该结构钢骨架10包括框架体11和两个剪力体12。具体请参见图1和图2所示，其中，框架体11设有相互垂直的承载基体111和连接基体112，形成框架的结构；承载基体111的表面为承压工作面，接受承载主要的压力；两个剪力体12分别固定连接于连接基体112的两侧面，所述承载基体、所述连接基体以及所述剪力体均沿所述轻质钢梁的长度方向延伸；并且，每个剪力体12包括多个呈一定角度依次连接的剪力基体121，即一个剪力基体121的两端连接另两个剪力基体121的端部，从而形成锯齿或者波浪形式的剪力体12。剪力基体121沿连接基体112长度方向连接，与连接基体112共同支撑承载基体111，提高结构钢骨架10的结构强度；同时，两侧相对应位置的剪力基体121交叉设置，从而，有效均匀地提升结构钢骨架10各个方向的强度，提高受力强度。
[0043]与现有技术相比，在同等规格尺寸时，采用上述结构的结构钢骨架10，充分利用钢材，有效降低了整体重量，节约材料，降低生产成本；并且，还大大减少了挠度变形，提升抗压、抗拉能力，均匀有效地增加各个方向的强度。
[0044]在一种具体实施例中，承载基体111固定连接于连接基体112的两端，形成工字型的框架体11 ;也就是说，框架体11包括两个承载基体111和一个连接基体112，连接基体112的长度方向的两边缘分别与两个承载基体111的表面固定。
[0045]该结构的框架体11可通过一体加工形成，或者通过焊接固定连接承载基体111与连接基体112。
[0046]在又一具体实施例中，如图2、图3和图4所示，该框架体11包括两个固连的基板，基板的两侧同向折弯形成U型的基板；也就是说，基板相平行的两侧向同一个方向折弯，从而使基板的截面呈U型设置。
[0047]上述U型的基板的底面板对接固定，其两个对接的底面板形成连接基体112，而对接的折弯板形成承载基体111。采用上述结构，其基板加工简单、便捷，易于成型，降低了加工强度。
[0048]需要说明的是，两个基板可通过焊接方式固定连接，当然两底面板对接后还可通过其他的固定方式连接，例如粘合、螺栓固定等方式，只需使两个基板有效固连即可。
[0049]进一步地，针对上述实施例对剪力基体121进一步优化设计，结合图1和图5所示。两侧相对应位置的剪力基体121的交叉点位于连接基体112的中心线上；也就是说，一侧的剪力体12相对于连接基体112的中心线镜像可获得另一侧剪力体12的固定位置。如此设置，使得剪力体12形成更加稳定、可靠的支撑，提高垂直承压面方向抗压能力，并沿长度方向形成稳定的抗拉伸变形的阻力，有效提升结构钢骨架10的强度，大大降低其产生挠度变形。
[0050]该剪力基体121具体设置为长方形钢片，其长方形钢片的片面垂直连接基体112的侧面，即长方形钢片的外缘固定于连接基体112的侧面，如此与框架体11形成具有框剪作用的结构钢骨架10，有效提高抗压、抗拉伸强度。
[0051]剪力基体121 (长方形钢片)伸出承载基体111承压面的外缘，当然，也可位于或是平齐承载基体111承压面的外缘，具体的可根据连接需求而设定。本文优选剪力基体121伸出承载基体111承压面的外缘，如此，结构钢骨架10可通过承载基体111固定钢梁的表面钢板或者其他构件，还可通过剪力基体121 (长方形钢片)