一种双层翼缘的檩条及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种双层翼缘的檩条及其制备方法，将檩条的全翼缘折叠后形成双层翼缘，来提高受压翼缘的板件稳定性，从而提高檩条翼缘和腹板的材料强度利用率，提高檩条的承载力和经济性。双层翼缘包括折叠翼缘和初始翼缘，折叠翼缘贴合于相连的初始翼缘的内侧或者外侧；在折叠翼缘和腹板的贴合部通过焊接或铆接固定连接，实现了初始翼缘和折叠翼缘之间的协同受力，整体结构稳固，增强了腹板对翼缘的约束效应，延缓翼缘的局部屈曲和畸变屈曲，实现相同材料用量下的檩条承载力提高15％以上的技术效果。术效果。术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双层翼缘的檩条及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑型材
，尤其涉及一种双层翼缘的檩条及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前檩条通常采用薄壁钢板冷弯成型的C型截面钢或Z型截面钢，其主要用于跨度大、荷载小的轻钢屋面系统和墙面系统。C型截面檩条和Z型截面檩条虽然截面简单，但由于其壁厚较薄，在屋面/墙面荷载以及风荷载作用下的失效模式却十分复杂。在整体稳定性保证的前提下，檩条的失效模式通常为受压翼缘局部屈曲，翼缘过早的局部屈曲导致翼缘和腹板的材料强度均未能充分利用。在檩条的抗弯承载力计算时，其受压翼缘的屈曲系数可取为3.0，而腹板由于应力梯度较大，其屈曲系数可达23.9，腹板材料强度富余较大。因此，为提高檩条的经济性，有必要优化檩条的截面形式。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种双层翼缘檩条及其制备方法，通过全翼缘折叠增强来提高受压翼缘的板件稳定性，从而提高檩条翼缘和腹板的材料强度利用率，提高檩条的承载力和经济性通过合理分配用料，实现截面惯性矩有效提高的檩条及其制备方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提出一种双层翼缘的檩条，檩条的翼缘折叠后形成双层翼缘，翼缘的折叠部分通过局部焊接或铆接与檩条的腹板固定。
[0005]进一步的，檩条为一块平钢板冷弯而成的C型或Z型截面的型钢；檩条两端的翼缘正交连接于腹板的两端。
[0006]进一步的，双层翼缘包括折叠翼缘和初始翼缘，折叠翼缘贴合于相连的初始翼缘的内侧或者外侧；
[0007]折叠翼缘的截面长度大于初始翼缘的截面长度，使得折叠翼缘相对于初始翼缘和腹板的弯折部延伸出一条延边；将延边垂直弯折后与腹板相贴合；延边和腹板之间通过焊接或铆接固定连接，焊接或者铆接的连接点顺着檩条的长度方向等间距布置。
[0008]进一步的，延边的长度大于等于10mm；
[0009]相邻焊接或者铆接的连接点之间的间距小于等于300mm。
[0010]进一步的，折叠翼缘和初始翼缘的宽厚比小于等于80。
[0011]进一步的，双层翼缘远离腹板的一端设有向檩条内侧弯折的卷边；卷边与翼缘水平部之间夹角的角度为90～150度，卷边的宽厚比小于等于25。
[0012]进一步的，腹板的高厚比小于等于250；腹板的表面通过凹槽处理等间距设有多个凹槽，凹槽的深度大于等于10mm。
[0013]本专利技术还提出一种双层翼缘的檩条的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1：准备一块用于制备檩条的平钢板；
[0015]步骤2：将平钢板的两端冷弯折叠处理，形成折叠的双层翼缘；
[0016]步骤3：将初次折叠的平钢板通过冷弯机冷弯成型成所需的Z型或C型截面结构；
[0017]步骤4：折叠翼缘的延边和腹板之间通过焊接或铆接固定连接。
[0018]进一步的，在步骤1中，若腹板表面需要设置凹槽，采用压凹槽处理腹板时，在腹板预成型区进行压凹槽处理。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优势之处在于：
[0020]1、本专利技术主要通过对冷弯型钢的翼缘进行贴合折叠、并与腹板固定连接，既实现了初始翼缘和折叠翼缘的协同受力，提高受压板件稳定性的目的，又增强了腹板对翼缘的约束效应，延缓翼缘的局部屈曲和畸变屈曲。研究表明，相比于传统均匀用料的檩条，本专利技术可实现相同材料用量下的檩条承载力提高15％以上。
[0021]2、本专利技术对檩条翼缘的加厚采用贴合折叠的方式，不需要复杂的工艺进行制备，对平钢板进行冷弯、翼缘折叠以及局部固定连接即可实现，制造成本增加少，但檩条材料的利用率和经济性显著提高。
[0022]3、本专利技术的翼缘和折叠翼缘贴合连接，在提高檩条承载力的同时，不影响相邻檩条间的搭接方式，不改变现有施工方式，保证了施工效率。
[0023]4，本专利技术通过在腹板上设置凹槽，提升腹板的局部稳定，减少畸变的发生。
附图说明
[0024]图1为传统Z型檩条和本专利技术双层翼缘Z型檩条受力性能对比图；
[0025]图2为本专利技术实施例1中Z型双层翼缘檩条的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例1中Z型双层翼缘檩条的截面的平面图；
[0027]图4为本专利技术实施例1中双层翼缘的檩条制造流程示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例2中C型双层翼缘檩条的结构示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例2中C型双层翼缘檩条的截面的平面图；
[0030]图7为本专利技术实施例3中腹板压凹槽处理的Z型双层翼缘檩条的结构示意图；
[0031]图8为本专利技术实施例3中腹板压凹槽处理的Z型双层翼缘檩条的截面的平面图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案作进一步地说明。
[0033]实施例1：
[0034]一种Z型双层翼缘檩条，如图2和图3所示，通过一块厚度2mm的平钢板冷弯而成的具有Z型截面特征的型钢；型钢截面包含腹板1、两条原始翼缘和两条折叠翼缘3；两条原始翼缘正交连接于腹板1的两端；两折叠翼缘3分别贴合位于相连原始翼缘的内侧和外侧；折叠翼缘3的截面长度大于初始翼缘2的截面长度，使得折叠翼缘3相对于初始翼缘2和腹板1的弯折部延伸出一条延边5；将延边5垂直弯折后与腹板1相贴合；初始翼缘2和折叠翼缘3远离腹板1端设有卷边4。
[0035]在本实施例中，卷边4的宽厚比为13，卷边4和相连翼缘的夹角角度为135度。折叠翼缘3与腹板1的固定连接方式为等间距的点焊连接，也可以采用锁铆或者无铆连接方式。折叠翼缘3的延边5边长为15mm；点焊连接点6的间距为150mm；腹板1的高厚比为150，腹板1未进行压凹槽7处理；初始翼缘2和折叠翼缘3的宽厚比为38。
[0036]为了便于本领域技术人员的理解，本实施例还提出的一种双层翼缘的Z型檩条的制备方法，如图4所示，包括以下主要步骤：
[0037]步骤1：准备一块用于制备檩条的平钢板；
[0038]步骤2：将平钢板的两端冷弯折叠处理，以备形成折叠双层翼缘；
[0039]步骤3：将初次折叠的钢板通过冷弯机冷弯成型成所需的Z型截面；
[0040]步骤4：折叠翼缘3的延边5和腹板1点焊连接即成。
[0041]实施例2：
[0042]一种C型双层翼缘檩条及其制备方法，如图5和图6所示，通过一块厚度1.5mm的平钢板冷弯而成的具有C型截面特征的型钢；型钢截面包含腹板1、两条原始翼缘和两条折叠翼缘3；两条原始翼缘正交连接于腹板1的两端；两折叠翼缘3分别贴合位于相连原始翼缘的内侧和外侧；折叠翼缘3的截面长度大于初始翼缘2的截面长度，使得折叠翼缘3相对于初始翼缘2和腹板1的弯折部延伸出一条延边5；将延边5垂直弯折后与腹板1相贴合；初始翼缘2和折叠翼缘3远离腹板1端设有卷边4。
[0043]在本实施例中，卷边4的宽厚比为15，卷边4和相连翼缘的夹角角度为120度。折叠翼缘3与腹板1的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层翼缘的檩条，其特征在于，所述檩条的翼缘折叠后形成双层翼缘，所述翼缘的折叠部分通过局部焊接或铆接与所述檩条的腹板固定。2.根据权利要求1所述的双层翼缘的檩条，其特征在于，所述檩条为一块平钢板冷弯而成的C型或Z型截面的型钢；所述檩条两端的翼缘正交连接于所述腹板的两端。3.根据权利要求1所述的双层翼缘的檩条，其特征在于，所述双层翼缘包括折叠翼缘和初始翼缘，所述折叠翼缘贴合于相连的所述初始翼缘的内侧或者外侧；所述折叠翼缘的截面长度大于所述初始翼缘的截面长度，使得所述折叠翼缘相对于所述初始翼缘和所述腹板的弯折部延伸出一条延边；将所述延边垂直弯折后与所述腹板相贴合；所述延边和所述腹板之间通过焊接或铆接固定连接，焊接或者铆接的连接点顺着所述檩条的长度方向等间距布置。4.根据权利要求3所述的双层翼缘的檩条，其特征在于，所述延边的长度大于等于10mm；相邻所述焊接或者铆接的连接点之间的间距小于等于300mm。5.根据权利要求3所述的双层翼缘的檩条，其特征在于，所述折叠翼缘和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，唐鹏，李贤，陈佳媚，张婉平，
申请(专利权)人：南通欧本建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：