专利名称：万能杆件调节段的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种万能杆件调阶段，是利用各杆件(连接板、角钢)经组拼成各种桁架、支撑的装置，属于万能杆件的技术领域。
2、背景技术 万能杆件是一种俗称，它的原名叫“万能备品式结构”，是50年代由苏联传入我国的，他的俄文名称是“YNK-M”。用于多种承重结构，且长、宽、高随意拼接，外形也比较随意，又是由板件、角钢组成，所以俗称为万能杆件。万能杆件由弦杆、腹杆、连接板和连接螺栓组成。弦杆有两种，长弦杆N1和短弦杆N2他们都是120*10的等边角钢。N1长3994，N2长1994，单位为毫米。其上相应位置钻孔。N3为斜弦杆，由100*10等边角钢制成，长2290，N4为立杆，由75*8等边角钢制成，长1730。N5为斜杆，由75*8等边角钢制成，长2418。N3、N4、N5均为腹杆。N6为弦杆拼接角，由100*10等边角钢制成。长780。N7为支撑角，由120*10角钢制成，长594。N8为节点板(所有节点板均为10毫米厚)，几何尺寸为265*510。N10为立杆，由75*8等边角钢制成，长5730。N11为节点板，几何尺寸590*870，其上还有两块填板，填板与大板组焊后钻孔成为N11。N12为节点板，几何尺寸为380*590。N13为节点板，几何尺寸为580*590。N14为节点板，几何尺寸为440*890。N15为弦杆拼接处填板，几何尺寸为80*580。N16为立杆，由75*8等边角钢制成，长3730。N17为节点板，几何尺寸为370*670。N18为节点板，几何尺寸为325*325。N19为缀板，几何尺寸为180*220。N20为缀板，几何尺寸为160*180。N21为支撑靴，由6块钢板组焊而成。N22为节点板，几何尺寸为420*610。N23为节点板，几何尺寸为290*600。N24为M22粗制螺栓，N25为M27粗制螺栓。N26为节点板，几何尺寸为610*610。N27为缀板，几何尺寸为160*260。N28为缀板，几何尺寸为160*460。N29为节点板，几何尺寸为870*930。其上有4块填板，填板与大板组焊后为N29。N30为缀板，几何尺寸为160*260。以上各板在适当的位置钻有￠23.5和￠28.5的孔。由以上29种杆件，设计者根据需要，即可组拼成2米*2米、2米*4米，或是2米整数倍的任何横截面尺寸。长度也可以拼接成2米整倍数的任何尺寸，它的实际应用之一是组装成桁架，来支撑现浇钢筋混凝土梁。它的跨度可以很大，桁架下可以通行火车，汽车等，不影响交通，如果在河上架桥，河水不会被截流而改道。问题是，各种河桥、铁路桥、市内立交桥，它们的净跨度及使用高度不会都是2米的整倍数。这就要求在使用万能杆件的同时，还要搭配其它构件一起使用，或是制作一些非标杆件一次性使用。非标杆件一次性使用对钢材来讲是一种很大的浪费，从而限制了万能杆件的使用频率。对用户来讲，资金的浪费也是不必要的。万能杆件调节段解决了桥梁净跨度不足2米整倍数的问题。当然，桥梁净跨度大于2米是使用万能杆件调节段的必要条件。
3、发明的内容 本发明的目的是提供一种万能杆件调节段，根据不同的跨度(高度)，选用不同的调节杆件，以组拼成合适的跨度(高度)。万能杆件调节段各杆件，由各原形杆件变化而来。新增调节弦杆两种，它们是由120*12等边角钢制成。(1)B2-1长2050，用于桁架总长大于2米小于3.7米，调节长度小于1700。
(2)B2-2长2650用于桁架长度大于4米，调节长度50-1950。调节弦杆的孔距是50，遍布全长，钉线55，两肢上的孔相互错开，调节弦杆外角背刨圆弧。R＝13.5。万能杆件N1、N2连接孔的孔距是100，这样，就可以实现净跨度(高度)每增加50就可以调整，净跨度是50毫米整倍数(且总长度大于2米)的任何尺寸都可以实现的目的。原万能杆件只能实现2米整倍数的任何尺寸，对于大于2米整倍数又不足2米的部分，万能杆件不能实现。而万能杆件配合调节段使用，则可以实现大于2米，且是50毫米整倍数的任何尺寸(以上长度尺寸所指为桁架长度及支架高度)。每增50毫米即可调节应该能满足桥梁建筑施工等方面的要求。N3、N5为斜杆，B3、B5由N3、N5转变而来，它的中心长度由调节段的长度来决定。理论上，每增加一个50毫米，就应该有一个B3、B5，这样调节段斜杆的数量也太多了，需要39*2＝78根。与斜杆连接的板有B8、B11、B26、B29、B14、B43。每变化50毫米板件上孔中心线必定变化一定角度，只有这样，杆件中心线才能和力作用线重合，就是说，板件数量与调节多少个50毫米是一一对应的，约160种，不可能减少。考虑到实际拼装情况，如图1，N13与B11--1500和N26与B29--1500各对板不可能重叠，因此调节尺寸从50毫米到750毫米就无法使用斜杆，因此也减少了部分斜杆和连接板的数量。此时调节段连接板用B8-1、B11-1、B12-1、B13-1、B26-1、B29-1、B8-1几何尺寸为265*335，B11-1几何尺寸为590*515，B12-1几何尺寸为590*270，B13-1几何尺寸为590*370，B26-1几何尺寸为610*385，B29-1几何尺寸为930*515。B8-1是N8之半，其它同。当调节尺寸大于750且小于850毫米时，斜杆选用B3-1410。当调节尺寸大于900且小于1150毫米时，斜杆选用B3-1550。当调节尺寸大于1200且小于1350毫米时，斜杆选用B3-1660或B5-1850。当调节尺寸大于1400且小于1550毫米时，斜杆选用B3-1850或B5-1850。当调节尺寸大于1600且小于1750毫米时，斜杆选用B3-2060或B5-2150。当调节尺寸大于1800且小于1950毫米时，斜杆选用B3-2150或B5-2150。同一尺寸的板件可以用于几个调节尺寸，比如说B11--1500(如附图4)，它的外形尺寸是886*645，在外形尺寸不变的情况下，可以用于从1400到1550四个尺寸的调整，每一板件对应一调节尺寸，每一板件上孔族的中心线角度都不相同，板件上与B3、B5连接的端孔至各杆件中心交汇点的距离各不相同，这样，相同外形尺寸的同一板件即可用于几个尺寸的调解。调节段斜杆所在中心线长度，等于斜杆两端孔之距与端孔至力交汇点之距两倍的和。与这几个调节尺寸相对应的B3、B5却可以是同一个B3、B5。如B3-1550适用于900到1150共六个尺寸的调节。这样B3、B5的数量即可以减少很多，本设计B3是6根，B5是4根，B3、B5根据不同的调节长度要适当的切肢。B8、B11、B12、B13、B26、B29它们都用于梁中部的调解，如果需要在梁端部调节，即在梁与支腿连接处调节，则N14、N43改变为B14、B43。改变的方法同上。由于调节弦杆B2-1、B2-2要放在N1、N2的内侧，因此抗弯截面有所减少，所以调节段不要设在弯矩最大的梁中心区域；调节段所使用的各连接板与原形有所改变，原连接板上，弦杆中心线与立杆端孔中心线之间距为100，而调节段各连接板则为110；调节段所使用立杆为B4长1710，比N4小20毫米，由75*8角钢制作，孔距钉线同N4。
附图是万能杆件调节段与万能杆件配合使用，组拼为桁架的节点示意图，图1是主视图，左端用了两块B11-1，一块B26-1，右端用了两块N13，一块N29。图2是俯视图，左端用了两块B8-1，右端用了两块N8。B8-1是N8的一半，B26-1是N26的一半，B11-1是N11的一半。显然，左端杆件在中心线外所占空间小了，如果是双立杆，则板件外边缘与N4立杆平齐，就是说板件在杆件外没有多余部分，这就解决了需要杆件来承重但空间狭小的问题，图1右端的N29有近一半的尺寸不受力，但还要占空间，如果是空间有限，则这样的板件将会影响使用。中间调节段，图示长度为1500毫米，在没有调节段的情况下，这一尺寸是无法实现的，有了调节段各杆件，等于50毫米整数倍的任何尺寸都能拼出来。图1中，调节段上、中、下弦杆用B2-2，斜杆用B3-1850，连接板用B11-1500和B29-1500。图2中，调节段板用B8-1，斜杆用B5-1850。调节段可用在梁柱的任何位置，不仅限于梁柱中间。当调节段在梁柱连接处时，调节段的连接板将用到B14、B43，调节弦杆仍用B2-1、B2-2，斜杆仍用同一调节尺寸的B3、B5，其长短由调节尺寸确定。
具体实施方式
调节弦杆B2-1长2050，B2-2长2650，由120*12等边角钢制成，其上钻￠28孔，孔中心距50毫米遍布全长，钉线比N1小10毫米，为55毫米，两肢背上的孔相互错开。将其肢背直角刨成圆弧，R＝13.5。B2-1长度考虑，当梁柱全长大于2米且小于4米时，其调节量最小是50毫米，考虑到调节弦杆在满足调节50毫米的同时，另一端又不能伸出梁柱，因此B2-1最大长度为2000+50＝2050，它的最大调节范围是2050-350＝1700，就是说用一标准N2与B2-1拼接，其长度范围是2050到3700。当梁柱全长大于4米，其余数又不足2米时，调节弦杆用B32-2，其全长为1950+350*2＝2650。当梁柱全长大于3700且小于4000时，调节弦杆也用B2-2一端伸出。连接板 B8-1为N8之半，其几何尺寸为265*335。连接板B11-1为N11之半，其几何尺寸为590*515。连接板B12-1为N12之半，其几何尺寸为590*270。连接板B13-1为N13之半，其几何尺寸为590*370。连接板B26-1为N26之半，其几何尺寸为610*385。连接板B29-1为N29之半，其几何尺寸为930*515。如果需要，以上各半板的宽度仍可减少85毫米，如B11-1几何尺寸可为590*430。考虑到使用频率，才确定为590*515，其它同。由以上各半板设计图看出，立杆中心线外有80毫米，所以，当梁柱调节长度小于160毫米时，因为连接板不能重叠，所以，调节弦杆只能由梁柱一端伸出以调节长度。此时不能使用斜杆。当调节量大于160毫米，且小于750毫米时，调节弦杆可用在两非调调节段中间，部分连接板只能用以上之半板(如B8-1、B11-1)，因为无板可连，所以此时还不能使用斜杆。当调节量大于750小于900毫米时，斜杆用B3-1410，斜杆长1410。当调节量大于900小于1150毫米时，斜杆用B3-1550。当调节量大于1200小于1350毫米时，斜杆用B3-1660及B5-1850。当调节量大于1400小于1550毫米时，斜杆用B3-1850及B5-1850。当调节量大于1600小于1750毫米时，斜杆用B3-2060及B5-2150。当调节量大于1800小于1950毫米时，斜杆用B3-2150及B5-2150。以上B3杆用100*10等边角钢制作，孔距、钉线同N3。B5杆用75*8等边角钢制作，孔距、钉线同N5。两种斜杆B3共6根，B5共4根。B5-1425只用于B8-750至B8-850，B5-1570只用于B8-900至B8-1150。B8、B11、B26、B29、及B14、B43这6种连接板，依据调整量的变化，板的外形也在变化，以B11为例，其外形尺寸有5种，分别是850*710、886*690、886*645、886*595、918*595。由以上可以看出，同一外形尺寸的连接板，它对应的调整量并不相同，为了清楚的区分，在每块板的两个对角上各栓上一块铝片，在铝片上用钢印打上标记如B11-1500，其它同。传统上万能杆件喷灰色面漆，调节段各杆件喷黄色面漆。
图3是图1的右示图。图4是B11-1500的单件图。
权利要求
1.一种万能杆件调节段其特征在于，调节弦杆用120*12等边角钢制做，长2050和2650毫米，其上钻￠28毫米的孔，孔间距为50毫米遍布全长，钉线55毫米，两肢背上的孔相互错开，以实现每增加或减少50毫米都能调节的目的。肢背直角刨成圆弧，以适合同标准杆件的连接。调节段使用的连接板B8、B11、B12、B13、B26、B29、B14、B43。各相关连接板依据调节尺寸的不同，板上孔组中心线变化相应的角度，板上斜杆端孔至力交汇点的距离也随调节尺寸的变化而变化，以使杆件中心线与力作用线重合。调节斜杆所在中心线长度，等于斜杆两端孔之距，与端孔至力交汇点之距两倍的和。各调节板与调节尺寸一一对应，同一规格的调节板可用于几个调节尺寸，同一根调节斜杆也可用与几个调节尺寸。调节段使用的连接板，弦杆连接孔中心线与立杆端孔中心线之距为110毫米。调节段所用立杆比标准立杆短20毫米。
2.根据权利要求1所术的装置，一组调节弦杆长2050和2650毫米，其上钻￠28毫米的孔，孔间距为50毫米遍布全长，钉线55毫米，两肢背上的孔相互错开，肢背直角刨成圆弧。
3.根据权利要求1所术的装置，调节段连接板上，孔组中心线随调节尺寸的变化而变化，斜杆端孔至力交汇点的距离随调节尺寸的变化而变化。并且等于斜杆两端孔之距，与端孔至力交汇点之距两倍的和。
4.根据权利要求1所术的装置，调节段使用的连接板，弦杆连接孔中心线与立杆端孔中心线之距为110毫米。调节段所用立杆比标准立杆短20毫米。
全文摘要
一种万能杆件调节段，它属于万能杆件的技术领域。原万能杆件的长宽高只能是两米的整数倍任何尺寸，万能杆件配合调节段却可以拼出50毫米整数倍的任何尺寸。调节弦杆用120*12等边角钢制作，其上钻孔，孔间距50毫米，两种调节弦杆长为2050和2650毫米，以实现每增加或减少50毫米都能调节的目的。弦杆刨去外直角，以适合同标准杆件组拼，调节段节点板上各组孔中心线的角度随调节尺寸的变化而变化，一块调节板对应一组调节尺寸，同一外形尺寸的调节板适用于几个调节尺寸。同一根调节杆适用于几个调节尺寸，调节斜杆所在中心线长度由调节尺寸而定，并且等于斜杆两端孔距与斜杆端孔至力交汇点之距两倍的和。
文档编号F16S3/00GK1510327SQ0215873
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月26日 优先权日2002年12月26日
发明者张振祥 申请人:张振祥