[发明专利]Z截面构件

说明书

本发明涉及一种构件，具有Z形横截面并旨在用作骨架结构之中的承载构件。本发明已经研制成为用在屋顶支承建筑结构之中的一种檩条，而在今后，本发明将结合檩条予以说明。不过，将会理解，本发明作为适合用于任何承载结构之中的一种构件，的确具有较为广泛的应用。

所谓Z截面檩条目前是由轧制开坯钢材冷作而成的，并在横截面上观看时，一般的Z截面檩条包括一接近中心的腹板；两个指向相反方向的平行翼缘，从腹板的对置两端向外伸出；以及在每一翼缘外部边沿处的一个唇板。各唇板大致平行于腹板，并且为了允许两节檩条能以叠套方式连接起来，檩条制成得一个翼缘窄于另一翼缘。

本发明的目的是，提供一种截面构形，保证相对于从上述基本Z截面檩条构形所获得的强度来说强度增大，并且，重要的是，考虑到影响不同载荷和/或支承条件下的弯曲强度的一些因素。在逐步完成这项研制的过程中，各发明人认识到，为每一唇板配置一唇板回弯段，亦即带有在朝向腹板的方向上回弯的一段唇板，可能获得弯曲强度的提高。不过，还认识到，以通常的方式设置唇板回弯段，较窄翼缘的长度可能需要减小一个等于或接近较宽翼缘上唇板回弯段宽度的数量。结果，从包含一种唇板回弯段所得出的好处就可能趋向于由于需要减小较窄翼缘的宽度而被否定了。

因此，本发明研制成一种Z截面檩条，制有一包含各唇板回弯段并设计成允许较窄翼缘宽度最大化的横截面。

本发明提供一种细长的构件，由钢材冷作而成并具有一Z形横截面，包括一腹板；两个指向相反方向的平行翼缘，从腹板的相应两端向外伸出；以及在每一翼缘外部边沿处的一唇板。第一翼缘具有的宽度窄于第二翼缘的宽度，从而两个构件可以以叠套方式相接合，而构件的特征在于：

(a)每一唇板制有一唇板回弯段，以小于180°的夹角θ相对于唇板设置；以及

(b)第二翼缘上的唇板在相对于第二翼缘构成一大于90°但不大于180°的钝角φ的方向上伸出。

在第二、较宽翼缘上以大于90°的角度制成唇板时，在两个翼缘上的各唇板可以配有各唇板回弯段而不需对于第一、较窄翼缘的宽度作出不可接受的减小。

第一、较窄翼缘上的唇板也可以以大于90°的角度φ设置于第一翼缘，而一般地(但并非必需地)以等于或小于第二、较宽翼缘与其唇板之间角度φ的角度予以设置。为在两个角度φ之间作出区别，相关于第二、较宽翼缘的角度此后称作中φ₂，而相关于第一、较窄翼缘的角度称作φ₁。

角度φ₂可以选定得显著在大于φ₁，作为保证较窄翼缘的宽度最大化的一条途径。

相关于第二、较宽翼缘的唇板与唇板回弯段之间的夹角θ可以等于或不同于形成在相对于第一、较窄翼缘的唇板与唇板回弯段之间的角度。

假定两个夹角θ可以是相等的或不同的，则相关于第二、较宽翼缘的角度此后称作θ₂，而相关于第一、较窄翼缘的角度称作θ₁。

对于本构件的任何给定的应用场合，各个不同的角度φ₁、φ₂、θ₁和θ₂将选定得可以保证构件强度的最佳化，同时允许两个构件以叠套方式相互连接。

第二、较宽翼缘与其相关唇板之间的钝角φ₂一般不大于135°。不过，构件可取是制成得以致钝角φ₂处在95°至125°范围之内，而且最为可取的是处在105°至120°范围之内。

第一、较窄翼缘与其相关唇板之间的角度φ₁一般不大于135°。不过，角度φ₁可取的是处在55°至95°范围之内，而最为可取的是，量级为60°。

唇板回弯段角度θ₁可取的是处在85°至95°范围之内，而最为可取的是大致90°。

各唇板和各唇板回弯段的宽度将分别取决于构件的其他各截面尺寸和构件的承载要求。不过，每一唇板具有的宽度可取的是等于相关翼缘宽度的20％至60％，而宽度最为可取的是等于相关翼缘宽度的30％至60％。另外，每一唇板回弯段具有的宽度可取的是等于相关唇板宽度的30％至100％，而宽度最为可取的是等于相关唇板宽度的30％至80％。

相关于第一、较窄翼缘的唇板具有的宽度可以等同于或不同于相关于第二、较宽翼缘的唇板宽度。

相关于第一、较窄翼缘的唇板回弯段具有的宽度可以等同于或不同于相关于第二、较宽翼缘的唇板回弯段宽度。不过，可取的是，相关于第一、较窄翼缘的唇板回弯段具有的宽度将等于或大于相关于第二、较宽翼缘的唇板回弯段宽度。