专利名称：一种由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑构件技术领域，涉及一种由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架。所述桁架是通过将一对由带钢平面外拉伸形成的Z型格构型钢拼装组合形成。
背景技术：
桁架在建筑结构中有广泛的应用。桁架的构成材料可包括木材、钢材、钢筋混凝土或它们的组合。根据建筑结构和施工需求，在设计和制备桁架时，需要综合考虑使用场合、力学条件、材料要求、施工方式等各方面的因素。目前，在建筑构造中的整体式结构例如预制叠合楼板技术中，为了增加构件的刚度和整体性以及吊装操作性，可以采用带钢筋的桁架结构。另外，屋面檩条也可以采用桁架结构，可以节省材料。为了进一步推广桁架在建筑构件中的应用，有必要设计和制备一种用途广泛、力学性能好、易于制作加工并且便于施工安装的新型桁架结构。
发明内容本实用新型旨在提供一种新型的桁架，具体地是一种由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架。所述轻型钢桁架具有受力合理、整体刚度大、加工制作简单等优点。本实用新型提供的由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架是由一对Z型格构型钢拼装组合而成，其中所述Z型格构型钢具有侧边的两个相互平行的翼缘以及连接在翼缘之间平行间隔排列的多个腹杆。所述Z型格构型钢是由带钢通过平面外拉伸一体形成，所述带钢具有多条切割的平行缝隙用以形成拉伸后的构形。所述Z型格构型钢的所述多个腹杆之间形成的孔格为平行四边形。所述多个腹杆在所述翼缘之间平行间隔排列并且相对于所述Z型格构型钢的纵向具有倾角。所述Z型格构型钢的翼缘的截面形状可为一字形或带卷边形。根据需要，所述轻型钢桁架的构形包括三角形、梯形或它们的组合。对于所述轻型钢桁架来说，可通过调整其所用的一对Z型格构型钢的腹杆间距及组合方式，从而形成多种构形的轻型钢桁架。本发明还提供了一种制作轻型钢桁架的方法。所述方法包括:采用带钢通过平面外拉伸一体形成Z型格构型钢；然后将一对相同的Z型格构型钢通过拼接，例如采用焊接连接，组合形成所需的轻型钢桁架。本发明的轻型钢桁架具有如下优点:(I)所述Z型格构型钢制作简单、节省材料，并且利用同样的钢带可以制作出不同规格的产品。(2)所述轻型钢桁架本身受力合理，刚度较大，在运输及吊装过程中不易变形。(3)所述桁架产品用途广泛，可替代钢筋桁架用于预制叠合板，也可用作轻型钢结构的屋面檩条。
基于前述有关发明内容的简要介绍，并根据后述针对本发明具体实施方式
的详细描述，在此提供下面的附图以便使本发明的技术方案和特征能够得到更好的理解。图1示意地描述了，根据本发明的一种具体实施方式
，用来拼装组合形成轻型钢桁架的一对Z型格构型钢，其中Z型格构型钢具有一字型翼缘。图2为由图1所示的一对Z型格构型钢拼装组合形成的轻型钢桁架的示意图。图3为制作图1中所示的Z型格构型钢的带切缝带钢的示意图。图4为由图3所示的带钢通过平面外拉伸一体成型后所形成的Z型格构型钢的示意图。图5示意地描述了，根据本发明的另一种具体实施方式
，用来拼装组合形成轻型钢桁架的一对Z型格构型钢，其中Z型格构型钢具有带卷边型翼缘。图6为由图5所示的一对Z型格构型钢拼装组合形成的轻型钢桁架的示意图。图7为制作图5中所示的Z型格构型钢的带切缝带钢的示意图。图8为由图7所示的带钢通过平面外拉伸一体成型后所形成的Z型格构型钢的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的发明技术方案和具体特征能够得到更好的理解，下文中提供针对本发明具体实施方式
的描述，用以对本发明的内容和特征作进一步说明。实施例1.轻型钢桁架之一如图1和图2所示，由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架200是由一对Z型格构型钢100拼装组合而成，其中所述Z型格构型钢100具有侧边的两个相互平行的翼缘110以及连接在翼缘Iio之间平行间隔排列的多个腹杆120，而且所述一对Z型格构型钢100以正反相叠的方式拼装组合。优选地，所述一对Z型格构型钢100通过焊接拼装组合。所述Z型格构型钢100是由带钢300 (图3)通过平面外拉伸一体形成，所述带钢300具有多条切割的平行缝隙330用以形成拉伸后的构形(图4)。所述Z型格构型钢100的所述多个腹杆120之间形成的孔格130为平行四边形。所述多个腹杆120在所述翼缘110之间平行间隔排列并且相对于所述Z型格构型钢100的纵向具有倾角。优选地，所述倾角为约30°至约60°。所述Z型格构型钢100的多个腹杆120的相邻间距优选地为约50mm至约300mm。Z型格构型钢100的长度可根据实际工程需要进行设计。所述腹杆120和所述翼缘110的厚度优选地为约Imm至约5mm。所述Z型格构型钢100的所述翼缘110的截面形状为一字形，其中翼缘110大致垂直于多个腹杆120所形成的平面。所述翼缘110的宽度为约20mm至约100mm。根据需要，所述轻型钢桁架的构形包括三角形、梯形或它们的组合。如图2所示，本例中轻型钢桁架的构形为三角形和梯形的组合。对于本例所描述的轻型钢桁架来说，可以通过调节所述多个腹杆120的间距以及所述一对Z型格构型钢100的拼装组合方式，形成适用于不同场合的桁架构形。实施例2.轻型钢桁架之二如图5和图5所示，由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架600是由一对Z型格构型钢500拼装组合而成，其中所述Z型格构型钢500具有侧边的两个相互平行的翼缘510以及连接在翼缘510之间平行间隔排列的多个腹杆520，而且所述一对Z型格构型钢500以正反相叠的方式拼装组合。优选地，所述一对Z型格构型钢500通过焊接拼装组合。所述Z型格构型钢500是由带钢700 (图7)通过平面外拉伸一体形成，所述带钢700具有多条切割的平行缝隙730用以形成拉伸后的构形(图4)。所述Z型格构型钢500的所述多个腹杆520之间形成的孔格530为平行四边形。所述多个腹杆520在所述翼缘510之间平行间隔排列并且相对于所述Z型格构型钢500的纵向具有倾角。优选地，所述倾角为约30°至约60°。所述Z型格构型钢500的多个腹杆520的相邻间距优选地为约50mm至约300mm。Z型格构型钢500的长度可根据实际工程需要进行设计。所述腹杆520和所述翼缘510的厚度优选地为约Imm至约5mm。所述Z型格构型钢500的所述翼缘510的截面形状为带卷边形，其中所述Z型格构型钢500的翼缘510的截面形状为带卷边形，其中翼缘510邻近所述多个腹杆520的部分大致垂直于由多个腹杆520所形成的平面，而翼缘510卷边部分511朝向所述多个腹杆520折卷并且平行于多个腹杆520所形成的平面。所述翼缘510的不包括卷边但包括卷边板厚在内的宽度为约20mm至约100mm。根据需要，所述轻型钢桁架的构形包括三角形、梯形或它们的组合。如图6所示，本例中轻型钢桁架的构形为三角形。对于本例所描述的轻型钢桁架来说，可以通过调节所述多个腹杆520的间距以及所述一对Z型格构型钢500的拼装组合方式，形成适用于不同场合的桁架构形。实施例3.轻型钢桁架的制作本例轻型钢桁架的制备采用了包括下述的工艺方法:(I)制作Z型格构型钢。先选择带钢，然后采用专用模具在带钢上斜向切割出平行的多条缝隙，如果需要翼缘带卷边，则采用冷弯加工工艺在带钢宽度方向的两翼缘弯折出合适的宽度例如为15mm 30mm的卷边，然后采用专用机械设备沿带钢平面外方向分别对其两翼缘施加拉力，将两翼缘拉开形成孔格及斜腹杆，使带钢拉伸为所述的孔格为平行四边形的Z型格构型钢。具体制作方法可参考申请号为CN201020125807.5的实用新型专利的内容。(2)将一对相同的Z型格构型钢拼接，采用焊接连接，组合形成所需的轻型钢桁架。根据需要，所述轻型钢桁架的构形包括三角形、梯形或它们的组合。通过调节多个腹杆的间距以及一对Z型格构型钢的拼装组合方式，能够形成适用于不同场合的桁架构形。在本文的描述中，对本实用新型的发明产品和所涉及方法描述为特殊的形状、材料或工艺顺序，并且针对一些具体的实施例为了说明的目的提供了一些详细的参数。然而，应该理解这些具体描述并不对本发明的技术方案产生限制作用；也就是说有关形状、材料或工艺顺序的更改和变通仍然被包含在本发明的精神和范围之内。 上述的具体实施方式
是为了对本发明内容进行示例描述和解释，并非用来对本发明的范围进行任何限制。本领域的技术人员应用本发明的说明书及权利要求所做的等效结构或材质的变化，均应属于本发明的保护范围。
权利要求1.一种由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架，其特征在于，所述桁架是由一对Z型格构型钢拼装组合而成，其中所述Z型格构型钢具有侧边的两个相互平行的翼缘以及连接在所述翼缘之间平行间隔排列的多个腹杆，而且所述一对Z型格构型钢以正反相叠的方式拼装组合。
2.根据权利要求1所述的桁架，其中所述桁架是由所述一对Z型格构型钢通过焊接拼装组合而成。
3.根据权利要求1所述的桁架，其中所述Z型格构型钢是由带钢通过平面外拉伸一体形成，所述带钢具有多条切割的平行缝隙用以形成拉伸后的构形。
4.根据权利要求1所述的桁架，其中所述Z型格构型钢的所述多个腹杆之间形成的孔格为平行四边形。
5.根据权利要求1所述的桁架，其中所述Z型格构型钢的所述多个腹杆在所述翼缘之间平行间隔排列并且相对于所述Z型格构型钢的纵向具有倾角。
6.根据权利要求5所述的桁架，其中所述倾角为约30°至约60°。
7.根据权利要求1所述的桁架，其中所述Z型格构型钢的所述多个腹杆的相邻间距为约50mm至约300_。
8.根据权利要求1所述的桁架，其中所述腹杆和所述翼缘的厚度为约Imm至约5mm。
9.根据权利要求1所述的桁架，其中所述Z型格构型钢的所述翼缘的截面形状为一字形，其中所述翼缘大致垂直于所述多个腹杆所形成的平面。
10.根据权利要求1所述的桁架，其中所述Z型格构型钢的所述翼缘的截面形状为带卷边形，其中所述翼缘邻近所述多个腹杆的部分大致垂直于由所述多个腹杆所形成的平面，而所述翼缘卷边部分朝向所述多个腹杆折卷并且平行于所述多个腹杆所形成的平面。
11.根据权利要求9所述的桁架，其中所述翼缘的宽度为约20mm至约100mm。
12.根据权利要求10所述的桁架，其中所述翼缘的不包括卷边但包括卷边板厚在内的宽度为约20mm至约100mm,所述卷边部分的宽度为约15mm至约30mm。
13.根据权利要求1所述的桁架，其中通过调节所述多个腹杆的间距以及所述一对Z型格构型钢的拼装组合方式，形成需要的桁架构形。
14.根据权利要求13所述的桁架，其中所述桁架构形包括三角形、梯形或它们的组合。
专利摘要本实用新型提供了一种由带钢拉伸组合形成的轻型钢桁架，所述桁架是由一对Z型格构型钢以焊接的方式拼装组合而成，其中所述Z型格构型钢具有两个相互平行的翼缘以及连接在所述翼缘之间平行间隔排列的多个腹杆，而且所述一对Z型格构型钢以叠合的方式进行组合。所述桁架的用途包括用于替代普通钢筋桁架，用作轻型钢结构檩条，以及用于预制叠合板。
文档编号E04C3/09GK203034683SQ201220747709
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者任宝双 申请人:清华大学建筑设计研究院有限公司, 任宝双