[发明专利]阶梯式结构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种阶梯式结构件，诸如阶梯式撑板，也许是例如供体育馆或其它娱乐场所使用的座椅撑板。

背景技术

为了增加体育赛事和其它活动项目的收入，希望能使体育馆或其它场所可容纳的观众人数最大化。为此，需要提供另外的若干排座位，这通常造成结构件中上部座位区的座椅悬臂的很大一部分在结构件的其它部分之上。因此，支撑这类座椅的撑板的重量应该被最小化以降低支撑结构件的大小和成本。为了降低与体育赛事和娱乐活动项有关的暂态振动和谐振，撑板必须是坚硬的，具有足够质量，或者由良好阻尼特征的材料制造。现有设计的座椅撑板是由预加应力的或预浇铸的混凝土或者钢制成。已知的撑板部分通常是由混凝土制成的，原因是混凝土的阻尼系数为0.2，具有良好的防火性能和相对低的维修成本，可以使斜撑(raker)之间有长的净跨距(通常为12,200mm)，有合理的振动控制。混凝土结构的主要缺点是撑板部分很重，例如两排撑板约重10吨，自重(恒载)等于由于使用和占用强加的活荷载。因此，需要提供更重、更强大、更坚硬、成本更高的上层结构和地基以支撑撑板部分，对于大型悬臂座椅部分尤为如此。

为了最小化自重，因此要降低上层结构和地基的成本，撑板部分可以由受中间斜撑和辅助钢架支撑的折叠钢板制成。通常此类构造的最大跨距大约是6100mm，自重大约是同等混凝土结构的40％。但是，钢制撑板阻尼系数为0.1，更易于受声音和振动问题的影响，且具有与制造、提升中间斜撑和辅助钢架有关的附加成本。

US 5,778,813和US 6,050,208中描述了结构性夹板构件，这两个文档通过引用并入此文，该结构性夹板构件包括与(例如不发泡聚亚安酯的)中间弹性体芯结合在一起的外部金属(例如钢)板。这些夹板系统(通常称作SPS结构)可以用在许多类型的建筑中以代替坚硬钢板，泡沫钢板，强化混凝土或复合钢-混凝土结构，大大简化了所生成的结构件，提高了强度和结构性能(例如，刚度、阻尼特征)，同时减小了重量。WO 01/32414中描述了这些结构性夹板构件的进一步发展情况，其也通过引用并入本文。如本文所述，泡沫模板或插件可包含于芯层中，以降低成本和/或重量，可以加入横向金属剪切板以提高刚度。

根据WO 01/32414的教导，泡沫模板可以是中空或者实心的。中空模板重量减少得更多，因此是有利的。在该文档中描述的模板不局限于由重量轻的泡沫材料制成，也可以由其它材料，诸如木制或钢制罩体、塑料挤压型材和中空塑料球制成。

GB 2,368,041公开了一种阶梯式撑板，包括具有上、下金属板和中间层的夹层结构，该中间层与金属板结合以便在它们之间传递剪切力并由塑料或聚合物材料制成，即SPS结构。这些板材被预先弯曲成期望的阶梯式撑板形状，并被焊接在一起，然后把中间层注入到两个板之间的阶梯式撑板形状的空腔中。形成阶梯式撑板所用的夹层结构板与相当厚度的钢板相比具有增强的刚度，且避免或降低了对提供加强元件的需求。这产生了一种相对更简单焊接更少的结构件，既简化了制造，又减少了易于受疲劳或腐蚀影响的区域。但是，其中注入弹性体的结构件是笨重的，组装复杂。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的结构件。

本发明提供了一种阶梯式结构件，包括多个单独的伸展部分，其中所述多个单独的伸展部分中的至少一个包括上片材、下片材和位于上片材和下片材之间的芯，每个片材都具有向下弯曲的前纵向端部和向上弯曲的后纵向端部。

这大大简化了阶梯式撑板的生产和组装。而且，该阶梯式结构可以通过只弯曲约90°(例如90.6°)而制成，从而无需专用的弯曲设备也能制造该阶梯式结构件。上、下片材的轮廓可以是相同的，使得可以使用单个弯板机生产线来制造这两个片材。而且，制造阶梯式结构件(可选地用夹板系统(SPS))所需的焊接次数很少。这不仅降低了焊接成本，而且消除了潜在的疲劳倾向细节。同时，本设计还因此避免了出现焊接变形的更大可能性。此外，制成阶梯式结构件的单独元件相对易于运输，多个单独的伸展部分可堆叠。将单独的伸展部分固定在一起，再固定到框架的操作同样得以简化。可以在制造厂制造单独的伸展部分，再将其运输到组装场所。