专利名称：万能梁柱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁、建筑、塔柱、支撑、装饰用的的梁柱，特别涉及一种万能梁柱。
目前现有梁柱有1、桁梁架多年来国内外应用非常广泛，但存在着一定的不足。传统的桁梁架基本上为平面杆系受力。一般杆件为现场铆、焊和高强螺栓连接，需要较多的设备，费时费力，节点制造工艺复杂。施工工期较长，工艺技术比较复杂，满足不了应急要求。造价比一般钢筋混凝土桥梁造价要高50-100％。还有2、网架梁近十几年来，由于计算机事业的发展，计算手段得到了解决，已被广泛应用。网架结构为立体受力，但由于杆件断面和节点球的限制，不能承受较大的均布荷载和集中荷载。根据不同的造型设计，需预制不同长度的杆件，不能与其它造型的杆件互换，给制作杆件带来一定的难度。如果用网架设计桥梁，也只能用在人行天桥，对于汽车、火车桥梁很难实现。还有3、贝雷桁架梁，亦称军便梁，一般为单片短梁组合为长梁、高梁，但其均为平面杆系受力。单片短梁构件较重，在紧急情况下现场搬运、安装都有一定难度。还有4、桁梁柱(支撑)现有桁梁柱(支撑)均为焊、铆、搭扣连接，工作繁琐，工期较长。各种杆件长短、断面均不统一，给杆件制造带来一定难度，同时也不经济。现有桁架支柱不能联合成大面积的支撑。
本实用新型的目的是提供一种万能梁柱，克服现有技术的缺点和不足。解决桁梁架的立体受力，结构合理。解决桁架各杆件的统一标准，杆件种类较少，具有各种造型的杆件互代(互换)性。解决根据不同荷载调整梁高和梁宽问题，在选择跨度时任意性较大。解决简支梁、连续梁一般造型，也可以解决变断面的异型梁。解决上承式和中承式桥梁结构。
本实用新型的目的是这样实现的
一种万能梁柱，其特征为由中间铰连接的两个杆组成为基本元件；由四个基本元件中每个基本元件中的杆的端部与相邻的基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接组合成正四边框形构件；多个正四边框形构件依次铰连接，即每个正四边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正四边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为正四边形的基本组合梁柱，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆。
基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接处是中间连接的上下两层，上层为四个叉形，叉口垂直为方向，四个叉形两两分别在一条直线上，在一条直线的两个叉形垂直于在另一条上两个叉形，下层的八个叉形形成一正方形，叉口水平方向的节点铰连接件，节点铰连接件的中间有连接孔。
另一种万能梁柱，其特征为由中间铰连接的两个杆组成为基本元件，由三个基本元件中的每个基本元件中杆的端部与相邻的基本元件中杆的端部杆互相首尾铰连接组合成正三角边框形构件，多个正三角边框形构件以正三角面依次铰连接，即每个正三角边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正三角边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为正三角边框形的基本组合梁柱，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆。
本万能梁柱亦可组成异型梁柱，主要是其中铰连接的两个杆组成为基本元件的铰连接点不在两个杆的中间，而在偏离两个杆的中间的一边的基本元件。
再一种万能梁柱，其特征为由多个正三角边框形构件以四边形面依次铰连接，即每个正三角边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正三角边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为四边形的基本组合梁柱，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆。
基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接处是一个六方体的，其六个向外的面上有垂直于六个平面的六个叉形，叉口与六方体母线平行的节点铰连接件，节点铰连接件的中间有连接孔。
本实用新型的优点是由于万能能梁和柱受力合理，杆件统一标准，可工厂预制，工艺设备简单，能保证质量和精度。现场安装方便，具有简单实用、安全可靠、经济合理、使用广泛、造型美观、加工简单、拼装方便等优点。
以一般人行天桥为例估算如下钢结构(箱型梁)8000元/平方米钢筋混凝土结构4000元/平方米网架结构 4500元/平方米万能梁结构2000-4000元/平方米。
以下结合
实施例图1是万能梁柱基本元件结构示意图图2是万能梁柱正四边框形构件主视示意图图3是万能梁柱正四边框形构件侧视示意图图4是万能梁柱正四边框形构件俯视示意图图5是万能梁柱正四边框形构件立体示意图图6是正四边框形的基本组合梁柱主视示意图图7是正四边框形的基本组合梁柱侧视示意图图8是正四边框形的基本组合梁柱俯视示意图图9是正四边框形的基本组合梁柱立体示意图图10是正四边框形的基本组合梁柱结构主视图图11是正四边框形的基本组合梁柱结构侧视图图12是正四边框形的基本组合梁柱结构俯视图图13是正四边框形的基本组合梁柱节点铰连接件主视图图14是正四边框形的基本组合梁柱节点铰连接件俯视图图16是万能梁柱正三角边框形构件立体示意图图16是正三角边框形构件组成的基本组合梁柱立体示意图图17是正三角边框形构件组成的基本组合梁柱主视示意图
图18是正三角边框形构件组成的基本组合梁柱俯视示意图图19是正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱主视图图20是正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱俯视图图21是正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱断面图图22是正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱主视图图23是正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱俯视图图24是正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱断面图图25是万能梁柱节点铰连接件主视图图26是万能梁柱节点铰连接件俯视图图27正四边框形的基本组合梁柱组合图图28正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱组合图一种万能梁柱，由中间铰连接的两个杆1、2组成为基本元件(图1)，由四个基本元件中的每个基本元件中的杆的端部与相邻的基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接组合成正四边框形构件(图2-5)，多个正四边框形构件依次铰连接，即每个正四边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正四边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为正四边形的基本组合梁柱(图6-12)，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆3。
基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接处是节点铰连接件(图13-14)。节点铰连接件的中间4连接的上下两层5、6，上层5为四个叉形7、8、9、10，叉口为垂直方向，四个叉形两两分别在一条直线上，在一条直线的两个叉形垂直于在另一条上两个叉形，下层的八个叉形形成一正方形，叉口水平方向，节点铰连接件的中间有连接孔11。
另一种万能梁柱，由中间铰连接的两个杆组成为基本元件，由三个基本元件中的每个基本元件中杆的端部与相邻的基本元件中杆的端部杆互相首尾铰连接组合成正三角边框形构件(图15)，多个正三角边框形构件以正三角面依次铰连接，即每个正三角边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正三角边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为正三角边框形的基本组合梁柱(图16-18)，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆12。其中铰连接的两个杆组成为基本元件也可以是，铰连接点不在两个杆的中间，而在偏离两个杆的中间的一边的基本元件。
再一种万能梁柱，其特征为由多个正三角边框形构件以四边形面依次铰连接，即每个正三角边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正三角边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为四边形的基本组合梁柱(图19-24)，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆13。
基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接处是的节点铰连接件(图25-26)的节点铰连接件是在六方体14六个面上向外，垂直于六个平面的六个叉形15、16、17、18、19，20叉口与六方体母线平行的节点铰连接件，节点铰连接件的中间有连接孔21。
万能梁和柱主要由基本元件组合成正三角边框形、正四边框形构件，再由多个正三角边框形和正四边框形组成基本组合梁。根据不同的需要用固定杆连接组合成任意高、宽和跨度的实用梁和柱。
正四边框形的基本组合梁柱可以多个组合如图27正三角边框形构件组成断面为四边形的基本组合梁柱也可以多个组合如图28。
实用梁正三角边框形和正四边框形组成成单片实用梁和柱，再由单片梁竖向组成高梁，横向组成宽梁。根据各种不同的需要可以建成上承式、中承式桥梁。
实用柱(支撑)其原理与实用梁基本相同。
异型梁和柱根据各种造型不同，调整基本元件铰的位置可以造出各种梁和柱的造型。
实用性工艺简单、拼装方便，杆件品种少，不需较多的设备，各种构件运至现场拼装即可。
解决桁梁架的立体受力，结构合理。
解决桁架各杆件的统一标准，杆件种类较少，具有各种造型的杆件互代(互换)性。
各种杆件均为工厂预制，工艺设备简单，能保证质量和精度。
设计桥梁主要考虑荷载、跨度和梁高。解决了根据不同荷载调整梁高和梁宽问题，在选择跨度时任意性较大。
可解决简支梁、连续梁一般造型，也可以解决变断面的异型梁。
可解决上承式和中承式桥梁结构。
由于万能梁和柱受力合理，杆件统一标准，工厂预制，现场安装方便，造型美观，经济合理，主要目的是解决实际问题。
农村由于兴修水利，河沟较多，修建高速公路、铁路等人民出行不便，利用万能梁修建桥梁、人行桥、临时桥势在必行。
城市里修建人行天桥、塔柱、建筑上各种支撑、文艺舞台和门脸装饰等均可用万能梁、柱解决，市场非常广阔。
城乡公路、铁路桥梁也可以使用万能梁，但必须慎重。
各种塔柱、支撑均可广泛采用。
制作成智能玩具也会受到不同年龄阶层人员的欢迎。
权利要求1.一种万能梁柱，其特征为由中间铰连接的两个杆组成为基本元件；由四个基本元件中每个基本元件中的杆的端部与相邻的基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接组合成正四边框形构件；多个正四边框形构件依次铰连接，即每个正四边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正四边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为正四边形的基本组合梁柱，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆。
2.根据权利要求1所述的万能梁柱，其特征为由中间铰连接的两个杆组成为基本元件，由三个基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接组合成正三角边框形构件，再由多个正三角边框形构件以正三角面依次铰连接，即每个正三角边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正三角边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为正三角边框形的基本组合梁柱，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆。
3.根据权利要求2所述的万能梁柱，其特征为由多个正三角边框形构件以四边形面依次铰连接，即每个正三角边框形构件中已经铰链的杆的端部与相邻的正三角边框形构件中相对应的已经铰链的杆的端部再铰连接组成断面为四边形的基本组合梁柱，在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆。
4.根据权利要求1所述的万能梁柱，其特征为基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接处是中间连接的上下两层，上层为四个叉形，叉口为垂直方向，四个叉形两两分别在一条直线上，在一条直线的两个叉形垂直于在另一条上两个叉形，下层的八个叉形形成一正方形，叉口水平方向的节点铰连接件，节点铰连接件的中间有连接孔。
5.根据权利要求3所述的万能梁柱，其特征为基本元件中的杆的端部互相首尾铰连接处是一个六方体的，其向外的六个面上有垂直于这六个平面的六个叉形，叉口与六方体母线平行的节点铰连接件，节点铰连接件的中间有连接孔。
6.根据权利要求2所述的万能梁柱，其特征为铰连接的两个杆组成为基本元件，铰连接点不在两个杆的中间，而在偏离两个杆的中间的一边。
专利摘要一种万能梁柱,由中间铰连接的两个杆组成为基本元件,由基本元件铰连接组合成正四边框形构件或正三角边框形构件,再铰连接组成断面为正四边形或正三角边形的基本组合梁柱,在其中几组基本元件中杆的之间连接有固定杆。由于万能能梁和柱受力合理,杆件标准统一,可工厂预制,工艺设备简单,能保证质量和精度。现场安装方便,具有简单实用、安全可靠、经济合理、使用广泛、造型美观、加工简单、拼装方便等优点。
文档编号E04B1/19GK2438760SQ0025085
公开日2001年7月11日 申请日期2000年9月7日 优先权日2000年9月7日
发明者孟昭华 申请人:孟昭华