[发明专利]配有辅助凸缘的金属开槽芯撑

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢芯撑，其包括从腹板侧正交延伸的平行凸缘，尤其涉及一种芯撑，其 在腹板内配有至少一个沟槽，并包括从腹板的沟槽侧延伸的辅助凸缘。

背景技术

采用水平槽梁来作为顶部及底部并采用槽梁内的纵芯撑的墙内结构已广为人知。一般而 言。芯撑也采用槽梁形状，二者均采用冷成形金属，一般为钢。同样，金属建筑物采用围梁 (侧圈梁)及顶梁(顶圈梁)。顶椽、顶梁、底梁及接头还可采用槽形构件。(以下的“芯撑”、 “金属芯撑”、“钢芯撑”及“建筑芯撑”不构成限定，而只是一种同义词，而且包括该芯撑 可采的所有材料)。

各种缺陷及翘曲(欧拉型或局部型)均可能是灾难性的。也就是说，如果构件产生压缩 翘曲，即侧向移动并缩短长度，则建筑结构便可能难以承受负荷。钢质芯撑可用作细长的支 撑柱，它的长度大大长于它的截面积。欧拉公式表明，细长支撑柱具有它的临界翘曲负荷。 如果负荷超过临界负荷，则微小的一点影响便会造成支撑柱产生侧弯，如附图所示，它将增 大其弯矩。由于弯矩随着相对纵向轴线的距离而增大，因而轻微的弯曲也会迅速在支撑柱内 产生无限大的横向位移；即产生翘曲。这意味着，任何翘曲都会进一步加大翘曲量，因而这 种缺陷是灾难性的。

传统的钢芯撑结构包括从腹板来正交延伸的一对并行凸缘。凸缘的远端一般向内稍微弯 曲，从而增大压缩稳定性，进而使双维平凸缘形成三维结构。为此目的，“压缩稳定性，强度 或应力”意味着结构在翘曲或变形从而失去支撑力之前可承受的负荷的测量基准值。

这种芯撑的节能效果不好。比如，对内壁而言，金属芯撑起着热传导的作用，从而与木 材及其它材料相比，可增大整个壁面的热传导性。在金属建筑物中，芯撑(围梁及顶梁)相 对外部材料层为直接金属接触，从而成为外层至内层的热导体。热量穿过腹板，如果要大大 降低热传导性，则需要取下腹板上的材料，从而在腹板内开槽。对该沟槽而言，需要除去金 属，从而减小热通路，因而芯撑将降低传热性。此外，该沟槽可容纳隔热材料，从而进一步 妨碍传导性。

同样，钢质芯撑是良好的声音传导体，适于各种用途。长期以来用于降低声音通过金属 壁芯撑来传导。对传热性而言，腹板或凸缘的主要部分的重新成形将降低芯撑及壁面的声音 传导性。

发明内容

本发明的主要目的在于，提高传统的钢质芯撑的压缩稳定性、强度及抗弯性。另一目的 在于，降低芯撑的热传导性及声音传导性，同时提高抗弯性和压缩稳定性及强度。为此，另 一目的在于，在芯撑腹板内设置一个或多个沟槽，从而断开腹板的传导性，从沟槽内的腹板 外伸，此外还设置第一凸缘，从而增大芯撑在弯曲及压缩下可承受的负荷。

在第一种实施方式中，建筑芯撑具有至少一个辅助凸缘，其从腹板的对应沟槽一侧来延 伸。在第二实施方式中，建筑芯撑具有多个小孔，其在芯撑内穿插，使腹板或凸缘形成孔洞 状，并从孔洞处外伸。

在形成这些辅助凸缘时，在腹板上冲压出凸缘的三个侧边，然而使辅助凸缘从腹板向第 四个未切割边弯曲，从而在腹板上形成孔洞。其结果是，辅助凸缘从腹板的槽边外伸。辅助 凸缘通常与腹板正交，并与从腹板边外伸的第一凸缘平行，当然也可以相对腹板成一个角度， 而不是正交。芯撑腹板内的沟槽形成一个缩小的腹板区，热量或声音可由此而传导。

切割腹板形成沟槽，同时形成凸缘，从而在中部及顶部将腹板的沟槽区分成二个等边， 然后将面板从腹板平面向外折叠，同时形成沟槽及连续的辅助凸缘。

也可以在沟顶将沟槽区切割(或冲压)成U形，并在沟底切割成倒置的U形，然后通过 它们之间的中心切槽来连接。将顶部及底部U形板向外折叠，从而在顶部及底部形成水平的 辅助凸缘，然后向外折叠侧面板，从而形成纵向辅助凸缘。

芯撑不会因沟槽而降低强度，相反，芯撑事实上可通过几个机构来加强强度。首先，传 统芯撑的腹板的纵向长度具有较大的纵向平面，它在负荷下易于产生局部剪切翘曲，从而导 致欧拉翘曲。如果沟槽具有辅助凸缘，则会降低其程度。即，与标准的钢质芯撑相比，辅助 凸缘金属芯撑(″SFMS″)实际上可通过在腹板上产生较小的平面来使腹板平面增大刚度，从 而可增大局部剪切翘曲阻力。