组合檩条和次梁的制作方法

本实用新型涉及一种组合檩条和次梁。

背景技术：

现有的厂房、仓库和临时房屋等建筑多采用钢结构进行搭建，钢结构因其施工工期短、预制程度高和便于模块化施工的特点而受到欢迎。在现有的钢结构建筑中，往往采用C型冷弯薄壁型钢作为檩条，但是，当建筑的跨度较大、屋面载荷较大时，往往出现现有规格的C型钢不能满足计算要求的情况。与檩条类似，现有的钢结构建筑往往采用H型钢或者槽钢等作为次梁，当载荷较大或者跨度较大时，也会出现现有规格的型材不能满足计算要求的情况。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种适用于大跨度和大载荷屋面的组合檩条。

为达到上述目的，本实用新型组合檩条，包括腹板、与腹板上部连接的上弦和与腹板下部连接的下弦；

其中，腹板为平面金属板；

所述上弦包括分别设置在所述腹板两侧的两冷弯角钢，所述冷弯角钢的其中一个翼板与所述腹板平行设置并通过螺栓连接；

所述下弦包括分别设置在所述腹板两侧的两冷弯角钢，所述冷弯角钢的其中一个翼板与所述腹板平行设置并通过螺栓连接。

进一步地，所述组合檩条还包括若干对加劲肋；

每对加劲肋包括在腹板两侧对应设置的两角钢，所述角钢的中部与所述腹板连接，所述角钢的上部与所述上弦或下弦连接。

进一步地，所述组合檩条的下边缘设置在格构梁的上表面，所述格构梁包括上弦分肢、下弦分肢和缀条；

所述上弦分肢和所述下弦分肢均包括两开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯槽钢，

所述缀条包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢或两开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯槽钢；

所述上、下弦分肢与所述缀条通过节点板连接；

所述节点板一侧设置在所述上弦分肢或下弦分肢的两冷弯C型钢或冷弯槽钢之间，所述节点板通过螺栓与所述上弦分肢或下弦分肢的两冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板连接；

所述缀条的冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板与所述节点板另一侧连接。

进一步地，所述檩条通过檩托与所述格构梁的上弦分肢连接；

所述檩托包括一L形连接板和至少一块加劲板，所述加劲板的相邻两侧分别与所述L形板的两翼板连接；

所述檩条腹板一侧的角钢端部与所述檩条腹板的端部间隔设置，所述间隔与所述L形板相适配；所述L形板的其中一个翼板与所述檩条腹板以及檩条腹板另一侧的角钢连接，所述L形板的另一个翼板与所述格构梁的上弦分肢连接；

或者；

所述檩条的下弦角钢与所述格构柱的上弦分肢连接。

本实用新型组合檩条由作为腹板的薄钢板和作为翼板的冷弯角钢通过自攻钉连接，该种檩条可用于工厂、仓库，可充发挥截面特性，本实用新型组合檩条适用于跨度大于9m的檩条；可用于12m跨重钢厂房檩条；相比高频焊H型钢，节约用钢量；所有板件构件均可采用镀锌，解决防腐问题；采用螺栓或自攻钉连接，连接方便。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种适用于大跨度和大载荷的组合次梁。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型组合次梁，包括腹板、与腹板上部连接的上弦和与腹板下部连接的下弦；

其中，腹板为平面金属板；

所述上弦包括分别设置在所述腹板两侧的两热轧角钢，所述热轧角钢的其中一个翼板与所述腹板平行设置并通过螺栓连接；

所述下弦包括分别设置在所述腹板两侧的两热轧角钢，所述热轧角钢的其中一个翼板与所述腹板平行设置并通过螺栓连接。

进一步地，所述组合次梁还包括若干对加劲肋；

每对加劲肋包括在腹板两侧对应设置的两角钢，所述角钢的中部与所述腹板连接，所述角钢的上部与所述上弦或下弦连接。

进一步地，所述组合次梁的下弦通过若干牛腿与格构柱连接；

所述格构柱包括至少两个分肢和用于连接两分肢的缀条；

所述分肢包括两根冷弯C型钢或冷弯槽钢，两所述冷弯C型钢或冷弯槽钢的开口方向相反；

所述缀条包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢或两根开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯槽钢；

所述分肢与所述缀条通过节点板连接，所述节点板的一侧设置在所述分肢的两冷弯C型钢或冷弯槽钢腹板之间，所述节点板与所述分肢的两冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板连接；

所述缀条的冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板与所述节点板的另一侧连接。

进一步地，所述牛腿包括与所述节点板设置在同一平面内的牛腿腹板、牛腿顶板和U形加劲板；

所述牛腿腹板包括一体成型的连接部和伸出部，所述连接部的两侧分别与两分肢连接，所述伸出部设置在所述格构柱的一侧；

所述U形加劲板设置在两分肢之间，所述U形加劲板的水平部与所述牛腿腹板的连接部上边缘接触，

所述牛腿顶板包括一体成型的L型板，所述L型板的竖直段为连接部，所述L型板的水平段为支撑部，所述牛腿顶板的支撑部与所述牛腿腹板的伸出部接触，所述牛腿顶板的连接部、其中一个分肢的冷弯C型钢或冷弯槽钢翼板以及U形加劲板的其中一个竖直部通过螺栓连接；所述U形加劲板的另一个竖直部与另一个分肢的冷弯C型钢或冷弯槽钢翼板通过螺栓连接。

本实用新型组合次梁由作为腹板的薄钢板和作为翼板的热轧角钢通过自攻钉连接，该种次梁可用于工厂、仓库，可充发挥截面特性，本实用新型组合次梁适用于跨度大于9m的次梁；可用于12m跨重钢厂房次梁；相比高频焊H型钢，节约用钢量；所有板件构件均可采用镀锌，解决防腐问题；采用螺栓或自攻钉连接，连接方便。

附图说明

图1是本实用新型组合檩条的实施例1的整体结构图；

图2是图1的组合檩条加装了加劲肋的结构示意图；

图3是本实用新型组合次梁的实施例2的结构示意图；

图4是图3的组合次梁加装了加劲肋的结构示意图；

图5是本实用新型组合檩条的实施例3的格构梁的局部结构示意图；

图6是图5的C-C剖视图；

图7是本实用新型组合次梁的实施例4的格构柱的结构示意图；

图8是图7的A-A剖视图；

图9是图7的B-B剖视图；

图10是本实用新型组合檩条和次梁组合成免焊可拆卸装配体系的的实施例 5的整体结构图；

图11是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例5与现有的门式钢架相比节省的用钢量的对比表格；

图12是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例5与现有的门式钢架相比节省的用钢量的对比图表；

图13是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例5与现有的门式钢架的用钢量对比数据；

图14是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例5与现有的门式钢架的用钢量对比图表；

图15是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例1的檩条与现有檩条的用钢量对比数据；

图16是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例1的檩条与现有檩条的用钢量对比图表；

图17是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例3的组合次梁与现有次梁的用钢量对比数据；

图18是本实用新型免焊可拆卸装配体系的实施例3的组合次梁与现有次梁的用钢量对比图表；

图19是本实用新型免焊可拆卸装配体系的檩条与格构梁的连接节点的一种优选结构；

图20是图19的D-D剖视图；

图21是本实用新型免焊可拆卸装配体系的檩条与格构梁的连接节点的另一种优选结构；

图22是图21的E-E剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种组合檩条，包括腹板32、与腹板32上部连接的上弦31和与腹板32下部连接的下弦33；

其中，腹板32为平面金属板；

所述上弦31包括分别设置在所述腹板32两侧的两冷弯角钢，所述冷弯角钢的其中一个翼板与所述腹板32平行设置并通过螺栓连接；

所述下弦33包括分别设置在所述腹板32两侧的两冷弯角钢，所述冷弯角钢的其中一个翼板与所述腹板32平行设置并通过螺栓连接。

本实施例以间距3m，横载0.5KN/㎡，活载0.5KN/㎡的厂房檩条为例，将本实施例的组合檩条与常规的檩条进行对比；对比数据及图表如图15-16所示，通过数据和图表可以看出，本实施例的组合檩条与传统的檩条相比能够节省较多的材料，并且能够大幅度的减轻檩条的自重。

本实施例组合檩条由作为腹板的薄钢板和作为翼板的冷弯角钢通过自攻钉连接，该种檩条可用于工厂、仓库，并可应用于房屋次梁，可充发挥截面特性，本实施例组合檩条适用于跨度大于9m的檩条；可用于12m跨重钢厂房檩条；相比高频焊H型钢，节约用钢量；所有板件构件均可采用镀锌，解决防腐问题；采用螺栓或自攻钉连接，连接方便。

实施例2

在上述实施例的基础上，如图2所示，所述组合次梁还包括若干对加劲肋 34；

每对加劲肋34包括在腹板32两侧对应设置的两角钢，所述角钢的中部与所述腹板32连接，所述角钢的上部与所述上弦31或下弦33连接。

当组合檩条需要设计的高度较大时，组合檩条的稳定性会下降，为了保证组合檩条的稳定性，本实施例在组合檩条上设置了加劲肋34，加劲肋34在腹板 32的两侧成对设置，保证了檩条的稳定性。

实施例3

如图3所示，本实施例提供一种组合次梁，包括腹板42、与腹板42上部连接的上弦41和与腹板42下部连接的下弦43；

其中，腹板42为平面金属板；

所述上弦41包括分别设置在所述腹板42两侧的两热轧角钢，所述热轧角钢的其中一个翼板与所述腹板42平行设置并通过螺栓连接；

所述下弦43包括分别设置在所述腹板42两侧的两热轧角钢，所述热轧角钢的其中一个翼板与所述腹板42平行设置并通过螺栓连接。

本实施例中的组合次梁与实施例1中的组合檩条的结构类似，本实施例中以间距3m，横载5.5KN/㎡，活载2.5KN/㎡的次梁为例与现有的次梁进行对比，对比数据和图表如图17-18所示；通过对比数据和图表可以看出，本实施例的组合次梁的用钢量远远小于现有的组合次梁的用钢量，能够节省材料和减少自重。本实施例的组合次梁与实施例1中的组合檩条的结构类似，因此，也具有实施例1中的组合檩条的特点。

实施例4

在实施例3的基础上，如图4所示，所述组合次梁还包括若干对加劲肋44；

每对加劲肋44包括在腹板42两侧对应设置的两角钢，所述角钢的中部与所述腹板42连接，所述角钢的上部与所述上弦41或下弦43连接。

由于实施例3中的组合次梁的结构与实施例1中的组合檩条类似，当承重次梁和吊车梁的高度过大时，为承重次梁或吊车梁设置加劲肋44也可以使本实施例的组合次梁产生与实施例2中的组合檩条类似的效果。

实施例5

在实施例1或实施例2的基础上，如图5-6所示，所述组合檩条的下边缘设置在格构梁的上表面，所述格构梁包括上弦分肢21、下弦分肢和缀条22；

所述上弦分肢21和所述下弦分肢均包括两开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯槽钢，

所述缀条22包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢或两开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯槽钢；

所述上、下弦分肢与所述缀条22通过节点板23连接；

所述节点板23一侧设置在所述上弦分肢21或下弦分肢的两冷弯C型钢或冷弯槽钢之间，所述节点板23通过螺栓与所述上弦分肢21或下弦分肢的两冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板连接；

所述缀条22的冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板与所述节点板23另一侧连接。

本实施例中将梁采用格构式的结构，并且，梁是采用冷弯型材进行拼装，与现有的钢结构建筑中采用型材直接作为梁的安装形式相比，本实施例安装方便，节省材料。

实施例6

在实施例3或4的基础上，如图7-9所示，本实施例的组合次梁的下弦通过若干牛腿与格构柱连接；

所述格构柱包括至少两个分肢11和用于连接两分肢11的缀条12；

所述分肢11包括两根冷弯C型钢或冷弯槽钢，两所述冷弯C型钢或冷弯槽钢的开口方向相反；

所述缀条12包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢或两根开口方向相反的冷弯C 型钢或冷弯槽钢；

所述分肢11与所述缀条12通过节点板13连接，所述节点板13的一侧设置在所述分肢11的两冷弯C型钢或冷弯槽钢腹板之间，所述节点板13与所述分肢11的两冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板连接；

所述缀条12的冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板与所述节点板13的另一侧连接。

所述牛腿包括与所述节点板13设置在同一平面内的牛腿腹板51、牛腿顶板 53和U形加劲板52；

所述牛腿腹板51包括一体成型的连接部和伸出部，所述连接部的两侧分别与两分肢11连接，所述伸出部设置在所述格构柱的一侧；

所述U形加劲板52设置在两分肢11之间，所述U形加劲板52的水平部与所述牛腿腹板51的连接部上边缘接触，

所述牛腿顶板53包括一体成型的L型板，所述L型板的竖直段为连接部，所述L型板的水平段为支撑部，所述牛腿顶板53的支撑部与所述牛腿腹板51 的伸出部接触，所述牛腿顶板53的连接部、其中一个分肢11的冷弯C型钢或冷弯槽钢翼板以及U形加劲板52的其中一个竖直部通过螺栓连接；所述U形加劲板52的另一个竖直部与另一个分肢11的冷弯C型钢或冷弯槽钢翼板通过螺栓连接。

本实施例中，无论是分肢11与缀条12的连接还是格构柱上的牛腿的设置，均可以采用螺栓进行连接，现场不需要焊接，当使用周期结束后，将格构柱的各个部位进行拆卸，节省劳动力资源，并且，拆卸的材料不会发生损坏，可以反复利用，节省了资源。

另外，此种结构体系用于工厂、仓库、简易临时房屋等，由于采用的是冷弯型材进行拼装，因此，能够根据需要进行拼装，材料规格对于安装过程中的限制大大降低，此种结构体系用钢量少，构件截面小，重量轻，节省钢材，造价低廉；便于运输和安装，现场不用焊接，施工方便快捷，效率高，工期短；便于模块化施工，模数化组装，根据使用目的可以自由灵活的建造出不同的建筑单体；构件可拆卸后重复利用，节约资源。

实施例7

如图10所示，实施例5中的格构式梁和实施例6中的格构柱可以装配形成格构式的梁柱体系，包括格构柱1、格构梁2、组合檩条3、组合次梁4和可拆卸牛腿5。这种格构式的梁柱体系与现有的技术相比能够节省大量的材料，并且其安装非常方便。

本实施例中采用格构梁柱形成门式桁架，本实施例中将门式桁架与现有的热轧型材焊接的框架进行对比：

在不同跨度、柱距条件下，建立传统门式刚架和新型免焊可拆卸装配体系的结构模型分别进行设计计算，并对设计结果进行对比分析。

算例分析条件如下：

跨度：12m、15m、18m、21m、24m、27m、30m、33m、36m

柱距：6m、7.5m、9m、10.5m、12m

结构形式：柱脚铰接，梁柱刚接。双坡屋面，柱脚到檐口高度为8.3m(柱脚标高-0.3m，檐口标高8m)，屋面坡度1:15。

构件材质：跨度12m～21m，材质为Q235-B；跨度24m～36m，材质为Q345-B；

恒荷载:0.3KN/m2,活荷载：0.5KN/m2。檩条间距1.5m，屋面梁平面外计算长度为3m。

应力比：实腹梁柱约0.92～0.97，格构构件最大不超过1.0。

构件形式：实腹梁柱板材厚度5～16mm，梁柱高度以10mm为单位调整，宽度以10mm为单位调整。格构构件弦杆为背对背C型钢，腹杆为C型钢或背对背C型钢。当荷载过大，已有C型钢型号不满足要求时，可适当调整C型钢尺寸。当荷载过小，已有C型钢最小型号依然浪费时，可采用冷弯槽钢。

计算的结果图11-14，依据图11-14可以看出，对于单榀桁架(钢架)，采用本实施例的免焊可拆卸装配体系可极大的节省用钢量，用钢量比采用实腹门式刚架节省了40％～60％；跨度一定的情况下，柱距越小，即荷载越小，节省用钢量的效应越明显。

实施例7

在上述实施例的基础上，如图19-20所示，檩条与格构梁的连接节点按照如下的结构进行设置：所述檩条的下弦角钢33设置在所述格构梁的上弦分肢21 上，所述檩条通过檩托34与所述格构梁的上弦分肢21连接；

所述檩托包括一L形连接板和至少一块加劲板，所述加劲板的相邻两侧分别与所述L形板的两翼板连接；

所述檩条腹板32一侧的角钢端部与所述檩条腹板32的端部间隔设置，所述间隔与所述L形板相适配；所述L形板的其中一个翼板与所述檩条腹板32以及檩条腹板32另一侧的角钢连接，所述L形板的另一个翼板与所述格构梁的上弦分肢21连接。

实施例8

在上述实施例的基础上，如图21-22所示，本实施例的檩条与梁的连接节点通过如下结构进行设置：所述檩条的下弦角钢33设置在所述格构梁的上弦分肢 21上，所述檩条的下弦角钢33与所述格构柱的上弦分肢21连接。

本实施例的檩条与梁的连接节点与实施例6相比，其连接方式更加简单快捷。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。