专利名称：开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢桁架，更具体地说是涉及一种用于楼层次梁系统或屋面檩条系统的钢桁架。
背景技术：
传统的建筑物楼层次梁一般采用钢筋混凝土次梁以及实腹式钢架次梁。钢筋混凝土次梁的结构较为笨重，一般采用现场浇筑，不便于预制，因此难以实现批量化工业生产，生产效率较低。实腹式钢架次梁通常是呈工字钢的形式，其单位长度的用钢量较大，因此存在自重大、成本高的缺点。而且，由于这两种传统楼层次梁都有自重大的问题，因而这也显著影响了建筑物的总体荷载状况及综合造价。
传统的屋面檩条一般采用具有“C”形截面的薄壁型钢，这种钢梁所能提供的刚度相当有限，使得其跨度被限制在非常短的范围内。而且，对于有悬挂荷载的屋面系统，通常需要另外设置专门的悬挂次梁以提高承载能力，这就增加了建筑施工时间和工程造价。
发明内容
鉴于已有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于建筑物楼层次梁系统或屋面檩条系统的开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架，这种钢桁架适于批量化工业生产，并能以较轻巧的结构实现较高的荷载能力，从而改善建筑物的总体荷载状况，并因此降低综合造价。
本实用新型的上述目的是通过这样一种钢桁架来实现的，它包括一细长状的上弦杆、一与上弦杆平行延伸的细长状的下弦杆、以及多根呈锯齿状排列地连接所述上弦杆和所述下弦杆的圆管状腹杆，所述上弦杆和下弦杆各由一钢板一体地弯折成相同的截面形状，它包括一水平延伸的主板部分、分别从所述主板部分的两端倾斜向外延伸的两个斜伸部分、以及分别从所述斜伸部分的两端水平向外延伸的两个平伸部分，所述主板部分、所述斜伸部分和所述平伸部分构成沿一竖直轴线对称的、具有一开口的“Ω”形截面，每根腹杆的两端沿弦杆长度方向呈压扁状，并沿该长度方向通过焊接连接于每根弦杆的所述主板部分的中心处，使得弦杆的“Ω”形截面的所述竖直轴线与所述腹杆的轴线在同一平面内并且其所述开口相对于所述腹杆而朝外。
在上述钢桁架中，所述钢桁架最好在其两端分别还具有一由扁钢构成的端腹杆。
在上述钢桁架中，所述钢桁架最好还包括与所述上、下弦杆垂直的直腹杆。
与传统的实腹式次梁相比，本实用新型的由上、下弦杆和腹杆构成的钢桁架显著节省了结构用钢。由于用钢量的减少，不仅降低了造价，而且提高了荷载能力，即在相同跨度下，本实用新型的钢桁架可以承受更大的荷载。试验计算表明，在12米跨度的情况下，750毫米高度的本实用新型的钢桁架次梁可承受2吨/米的荷载，而挠度小于1/200。并且，由于本实用新型的钢桁架完全由钢制的上下弦杆及腹杆焊接而成，因而适于工厂预制，能实现大规模的工业化生产，较之通常需要现场浇筑的钢筋混凝土次梁来说具有更大的优势。
而且，本实用新型的钢桁架的上、下弦杆由薄壁冷弯型钢构成“Ω”形截面，这样的构造显著提升了弦杆的结构刚度，使得这种桁架可以应用于大柱距屋面系统或有悬挂荷载的屋面系统，这样，在屋面檩条之外，不必再另设屋面的悬挂次梁，在节省工程造价的同时，也节省了建筑施工的时间。并且，由于桁架本身结构刚度的保证，这种钢桁架还可以应用于具有相当荷载要求的楼层次梁系统。
另外，在用于屋面檩条系统时，本实用新型的上弦杆的两平伸部分在提供弦杆平面外刚度的同时，也提供了与屋面板连接的良好接触面，非常便于安装施工。同样，在用于楼层次梁系统时，该两平伸部分也为混凝土浇筑模板提供了充分的接触支承。
此外，本实用新型的钢桁架的高度将得到有效的利用，由于桁架的腹杆间存在空间，一定尺寸的设备管线可在桁架间自由穿行，从而节省了室内净高。同时，由于桁架的下弦杆本身由冷弯型钢构成，可以直接作为设备管线的支架，从而节省了更多的投资。
下面参照附图来描述本实用新型的开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架的一个较佳实施例，附图中图1是该开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架的正视示意图；图2是图1所示钢桁架的侧视示意图；图3是图1所示钢桁架的上弦杆的放大侧视图。
具体实施方式
参见附图，本实用新型的开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架10由一细长状的上弦杆12、一与上弦杆12平行延伸的细长状的下弦杆14、以及多根呈锯齿状排列地连接上弦杆12和下弦杆14的腹杆16构成。上弦杆12和下弦杆14各由一钢板一体地弯折成相同的截面形状，具体说，如图3所示，上弦杆12包括一水平延伸的主板部分122、分别从该主板部分122的两端倾斜向外延伸的两个斜伸部分124、以及分别从斜伸部分124的两端水平向外延伸的两个平伸部分126，主板部分122、斜伸部分124和平伸部分126构成沿一竖直轴线A对称的、具有一开口的“Ω”形截面。同样，下弦杆14也具有相同的结构和形状，只是未以放大视图来表示。
上弦杆12和下弦杆14之间由多根腹杆16连接，腹杆16可采用高频焊薄壁钢管，每根腹杆16的两端沿弦杆长度方向呈压扁状，每个端部被斜切，以便以连续的锯齿状排列而被焊接于上弦杆12和下弦杆14的主板部分。从图2可以清楚地看出，每根腹杆16的两端连接于上、下弦杆12、14的中心处，使得弦杆的“Ω”形截面的竖直轴线A与腹杆16的轴线在同一平面内，并且“Ω”形截面的开口相对于腹杆16而朝外。腹杆16与各弦杆之间可采用二氧化碳气体保护焊进行角焊缝施焊，这样的连接方式不但保证了桁架节点的强度，同时也使得桁架的外观非常简洁。
钢桁架10的两端具有由扁钢构成的端腹杆16a，该端腹杆16a的连接于上弦杆12的上端部分与上弦杆12共同延伸一定距离，以便在上弦杆12由端支承(例如是楼层主梁)S支承时被夹于上弦杆与端支承之间。这样的设计主要是考虑到桁架两端支承部位处的腹杆会承受较大的拉应力，在保证端腹杆强度的同时，将端腹杆的连接于上弦杆的上端部分伸入端支承与上弦杆之间，有利于将支承反力直接传递到下弦杆，从而最大程度地消除上弦杆的端部弯矩，使桁架的受力更为合理。
钢桁架10在相邻于两根端腹杆16a的内侧，分别设置有一与上、下弦杆垂直的直腹杆16b，该直腹杆本身的构造与其它腹杆16相同，设置这样的直腹杆主要是为了在桁架需要承受较大的均布荷载时，提高桁架的荷载能力。
在将本实用新型的开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架用于建筑物楼层次梁时，可将预制成一定长度的多个钢桁架彼此平行地布置在建筑物的主梁之间，每个钢桁架的上弦杆的两端由主梁支承，在如此布置的钢桁架的上弦杆上面铺设并固定混凝土浇筑模板，使该浇筑模板由钢桁架支承，在模板上面绑扎钢筋，然后在模板上浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度后，钢筋混凝土、浇筑模板和钢桁架就一体地形成了建筑物的楼层板。
在将本实用新型的开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架用于建筑物屋面檩条时，以相同的方式将多个钢桁架彼此平行地布置和支承在建筑物的屋顶主梁之间，在钢桁架的上弦杆上固定连接屋面板安装支座，然后在屋面板安装支座上固定屋面板，如此完成屋面板的安装。
权利要求1.一种开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架，其特征在于，它包括一细长状的上弦杆、一与上弦杆平行延伸的细长状的下弦杆、以及多根呈锯齿状排列地连接所述上弦杆和所述下弦杆的圆管状腹杆，所述上弦杆和下弦杆各由一钢板一体地弯折成相同的截面形状，它包括一水平延伸的主板部分、分别从所述主板部分的两端倾斜向外延伸的两个斜伸部分、以及分别从所述斜伸部分的两端水平向外延伸的两个平伸部分，所述主板部分、所述斜伸部分和所述平伸部分构成沿一竖直轴线对称的、具有一开口的“Ω”形截面，每根腹杆的两端沿弦杆长度方向呈压扁状，并沿该长度方向通过焊接连接于每根弦杆的所述主板部分的中心处，使得弦杆的“Ω”形截面的所述竖直轴线与所述腹杆的轴线在同一平面内并且其所述开口相对于所述腹杆而朝外。
2.如权利要求1所述的钢桁架，其特征在于，所述钢桁架在其两端分别还具有一由扁钢构成的端腹杆，所述端腹杆的连接于所述上弦杆的上端部分与所述上弦杆共同延伸一定距离。
3.如权利要求1所述的钢桁架，其特征在于，所述钢桁架还包括与所述上、下弦杆垂直连接的直腹杆。
专利摘要本实用新型提供一种用于建筑物楼层次梁系统或屋面檩条系统的开口冷弯型钢弦杆、圆管腹杆钢桁架，它包括一上弦杆、一下弦杆以及多根连接上弦杆和下弦杆的圆管状腹杆，上弦杆和下弦杆各由一钢板一体地弯折成相同的截面形状，它包括一主板部分、两个斜伸部分以及两个平伸部分，主板部分、斜伸部分和平伸部分构成沿一竖直轴线对称的、具有一开口的“Ω”形截面，每根腹杆的两端沿弦杆长度方向呈压扁状，并沿该长度方向通过焊接连接于每根弦杆的主板部分的中心处。本实用新型的这种钢桁架适于批量化工业生产，并能以较轻巧的结构实现较高的荷载能力，从而改善建筑物的总体荷载状况，并因此降低综合造价。
文档编号E04B1/24GK2752352SQ20042011067
公开日2006年1月18日 申请日期2004年12月3日 优先权日2004年12月3日
发明者陈明, 吴昊, 唐鹏 申请人:上海欧本钢结构桁架工程有限公司