桁架弦杆的布置方式 【技术领域】
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的那种桁架弦杆的布置方式。
背景技术
本发明是瑞典专利SE 502302 E04C 3/293 PCT SE 94/00700的进一步改进。涉及一种梁或建筑元件的布置方式，尤其是桁架腹杆，如图21A-B和22A-D所示。
根据该专利的发明可将弦杆(chord)浇铸到建筑元件中的加固桁架梁内，同时还可作为单独元件浇铸单元板坯(slab)，以应付预浇铸梁所需的承重处理并且加快了整个建筑过程。
该专利效果良好。
采用以前的发明，我们已经在更快地制造建筑元件方面获得成功，并且建筑元件比以前更长更结实，而且不会出现偏斜的问题。管道、电气和其他的设施也可相当快速地安装于建筑元件内。循环室内热空气也可以非常低的安装成本形成软的、温暖的地板。
问题
从另一方面来讲，已经不可能以中等的成本制造根据上述发明地桁架腹杆。通过原始的手工折弯的布置方式，上述元件已经制造了有限的数量，用于实验室测试也可用于建筑一些单独的家庭住宅——但是，如上面所述，花费的成本过高。
制造方面的问题就在于现在没有自动折弯的机器，从而足够精确地并且以单独一个的折弯循环对桁架腹杆(web rod)进行折弯。人们已经努力只使用两个折弯循环对腹杆进行折弯，但是即使这样也无法以足够的速度和精度完成该操作。此外，还需要对腹杆作过多的处理。一般的单独家庭住宅包括超过一千个的腹杆零件，所以每个附加工作时间加起来就会浪费大量的时间。
人们的目标是制造一种桁架，该桁架带有保持腹杆固定的纵向杆，同时在所述弦杆和板坯内部浇铸时也可起到加固的作用。
由于实际的原因，最好使用图22C(SE 502302 E04C 3/293 PCT SE94/00700)所示的腹杆，并带有在连接过程中腹杆可支撑于其上的基底部件。(在本专利申请中如图5所示)。
请参见本专利申请中的两个附图7A和7B。(在以前的专利中的图21A和21B中示出)。
在图7B中，三角形腹杆的重叠的基柄(base shank)必须相互靠近并且相互接触，不允许分开。它们也必须处于相同的高度从而使桁架内侧倾斜的腹杆不会在单元板坯中占据太多的高度。或者，我们必须使用较多的混凝土以增加单元板坯的厚度从而覆盖加强杆。请注意，腹杆甚至不能采用镜像设计。如果是这样的话，那么整个混凝土板的厚度就必须多加至少10毫米才能得到足够的混凝土外壳。这会导致大量的不方便，例如运输过程中的不必要的负重、较大的偏移量以及更多的材料消耗等。
两个大障碍
现代的自动折弯机并没有设计成制造角度大于180度的折弯部分。本申请中表为14的环由于这个原因不能在这种机器中成形。因此，在生产过程中就需要使用两个步骤。第一，腹杆通过使用自动折弯机在两端折弯大概120度，以得到宽U形。下一步，大概220度的环通过使用折弯夹具在腹杆的中心进行折弯。
这里会产生下一个问题。
不可能如上所述将基柄成形为相互靠近。具有讽刺意味的是，问题是由于技术制图的原因，如上述专利附图22C所示(本申请的图5)。由于腹杆必须交叉相遇形成环状，所以基柄最后到达相互离得太远的程度。如果强迫柄部进入正确的位置，那么这些柄部必须被锁定，例如，通过焊接。
或者，可通过将它们互相缠绕而强迫它们交换位置。但是，现在腹杆的侧面不再是直的了。这些侧面形成了桁架的未覆盖部分，被拉紧并被压缩。折弯的杆会对耐久性和建造的强度造成有害的效果，尤其是对于压缩的桁架杆。
也会产生另外一个问题。
现在使用的腹杆完全由所谓的肋骨状加固钢(reinforcement steel)制成。在对这些杆进行层叠时，在外侧总会出现纵向的卷边，该卷边出现于自动折弯机内部中不同的轴向位置处。
该卷边使腹杆在第二次折弯时转向不同的方向，从而使形成基底部分的柄不再平行。如图5所示。
备选的制造方法
也存在制造腹杆的备选方法，先预切一定长度，然后在第一次折弯时对环进行折弯而不是在第二次折弯时。但是手工制造的时间过长，并且折弯机过于昂贵。
本发明为上述问题提供了解决方案。
【发明内容】
发明的目的以及其最重要的特征
本发明的目的是获得一种腹杆，该腹杆尽可能多地具有上述优良品质，但是没有上述缺点。
也就是说，得到一种足够合理的并且经济上可行的制造过程，具有尽可能高的自动化程度，从而减小单位成本。
同时，本发明的目的也是为了在腹杆和浇铸弦杆或板坯之间得到满意的连接。这会使加固的梁非常结实、轻质，损耗很少的材料并且以较低的成本进行制造。
作为比较，考虑最常用的具有连续平面的桁架梁和弯成V形的镶铸(cast-in)腹杆。主要的问题就是在腹杆的镶铸折弯部分会出现卷曲。这种卷曲在每个折弯部分都会出现，是由腹杆的力的方向引起的；第一个力压缩，另一个力拉伸，从而作用以使弦杆的混凝土出现破裂。具有平面折弯腹杆的梁不会起作用。弦杆在最小负载的情况下会出现断裂。
问题的解决方案：
此外，虽然上述专利中已经记载了所有的变型，尤其是图22A-D，但是仍然存在一种完全不同的方法对腹杆进行折弯，该方法具有几乎相同的效果。
新方法的较大差异(在本专利申请)就是对腹杆进行折弯，从而使折弯部分不超过180度，因此，可允许使用标准的自动折弯机。而且，这种新方法的几何形状使我们可仍然使用悬挂铸模，如上述专利所述，并在半模之间使用直的分模线，从而在板坯被浇铸的同时铸入弦杆。
通过按照权利要求1设计腹杆组件，可使问题得以解决，权利要求1具有下述特征。
-梁腹杆组件包括多个桁架腹杆元件，该腹杆元件由折弯成三角形或者类似三角形的形状的杆构成，
-每个桁架腹杆元件在其两端都具有类似钩子的折弯部分，该折弯部分互相成镜像设置，
-所述腹杆的中间是直的，并在所述三角形部件中形成基底部分，
-所述腹杆主要是以对称的形式围绕所述基底部分的中间折弯的，直线端在所述三角形腹杆中形成侧部，
-从弦杆的纵向方向上观看，所述端部折弯部分并排定向并且彼此相邻卷曲起来，从而使所述腹杆的直线端在三角形的一个角中相互交叉，并且与所述端部折弯部分共同形成环，从而使带有弦杆的纵向加强杆可穿到所述环中，其中所述端部折弯部分或多或少或者完全横穿过弦杆纵向方向，并且
-所述折弯部分浇铸在弦杆内部，
这里借助想象的折弯过程描述腹杆的设计方案。如图1A-D。
首先准备直线腹杆，然后将其两端折弯。如果我们想象杆是水平放置的，那么端部向下折弯大概180度。然后，腹杆再次围绕杆中心的直线部分对称折弯，两个侧部部分镜像向上折弯大概110度，直到腹杆的端部相互交叉。腹杆现在为三角形形状，当端部相互重叠时，形成了上角部。端部折弯部分布置成两个折弯部分共同形成足够尺寸的环，从三角形的平面来看，易于在弦杆内进行浇铸。
由于端部刚刚被弯过180度，所以环部还没有形成理想的外形。端部的最外部分位于理想环部的外侧。对全尺寸进行的耐久性测试已经表明弦杆并不需要更宽来覆盖这些凸出的端部。主要问题就是它们在成形弦杆的悬挂铸模内相互距离满足要求。
而且，半模仍然可在其间的连接处中进行直的分模线，并且可在腹杆端部的直线部分相互交叉处紧密连接。
实际操作
实际操作中，当你使用自动折弯机时，桁架腹杆由盘绕的杆进行折弯而得到。腹杆穿过矫直装置然后进行四次折弯，第一次为杆端部，我们得到第一个端部钩，之后是第一次基底部分折弯，然后是第二次基底部分折弯，最后得到第二端部钩。之后，杆被切断，桁架腹杆就可以使用了。
因为我们使用了制造桁架腹杆的新式折弯方法，所以折弯加工现在比以前大大加快了。
进一步的大优势
图3A明显示出了用于形成弦杆8的两个浇铸半模可仍然在“X”处具有直线连接部分，其中“X”部分由每个腹杆的交叉柄形成。
而且，我们可看到在图3B中，桁架腹杆并不分任何的右-或者左侧，随着它们制造后掉下来而进行组装。使端部折弯部分2和2′相互接近易于完成。
弦杆8当然必须制作得或多或少高一点从而保持混凝土外壳，但是当弦杆较薄时，材料的消耗适中。
【附图说明】
图1A、B、C和D示出了根据本发明的对桁架腹杆1、4进行折弯的方法，来描述了几何结构；
图2示出了根据本发明的桁架腹杆1、4的透视图，组装为桁架，并连接于纵向加强杆6、7、7′，易于浇铸在梁或建筑元件内部；
图3A和B两个视图示出了完整的建筑元件是如何使用板坯9和加强桁架梁15制成的，加强桁架梁15包括弦杆8和与腹杆1、4和纵向加强杆6、6、7′连接到一起的桁梁；
图4是三个视图，示出了可以使用的完整建筑元件；
图5示出了原则上根据以前的技术不可使用的腹杆13，其端部12发散并且不相互平行；
图6示出了根据以前技术得到的用于桁架腹杆组件13的理想形状的实例的透视图，端部柄12相互接近并且平行；
图7A和B的两个视图示出了原则上根据以前技术得到的桁架腹杆组件13的理想形状的实例。
【具体实施方式】
图1A、B、C和D示出了根据本发明的对桁架腹杆1、4进行折弯的方法，图中描述了几何结构。
开始时，直线腹杆(图1A)设置有端部折弯部分2、2′。其端部向下折弯大概180度(图1B)。然后，腹杆再次围绕杆中心的直线部分对称折弯，两端部件镜像向上大概110度(图1C)直到腹杆的类似钩的端部相互交叉(图1D)。
腹杆现在为三角形形状，当端部1、4相互重叠时，形成了上角部。端部折弯部分布置成两个折弯部分2、2′共同形成足够尺寸的环，从三角形的平面来看，完全可容纳纵向加强杆6并可在弦杆内进行浇铸。
图2示出了根据本发明的桁架腹杆1，4的透视图，组装为桁梁，并连接于纵向加强杆6、7、7′，易于在梁或建筑元件内部进行浇铸。
图3A和3B两个视图示出了完整的建筑元素是如何使用板9和加强桁梁杆15制成的。加强桁梁杆15包括弦杆8和与腹杆1、4和纵向加强杆6、6、7′共同连接的桁梁。
梁腹杆1、4的折弯部分2、2′与纵向加强杆6共同浇铸于弦杆内部。
腹杆1、4的基底部分5与两个纵向加强杆7、7′一起浇铸于单元板坯(9)内部。
图4是三个视图，示出了可以使用的完整建筑元件。
图5示出了根据以前的技术原则上不可使用的腹杆13，其端部12发散并且不相互平行。
图6示出了根据以前技术得到的用于桁架腹杆组件13的理想形状的实例的透视图，端柄部12相互接近并且平行。这在实际操作中是很难得到的。
图7A和7B的两个视图示出了原则上根据以前技术得到的桁架腹杆组件13的理想形状的实例。请注意基柄部12虽然相互并不怎么接近但是仍位于同一水平面高度中(必要条件)，在实践中这一条件是很难满足的。
上述桁架腹杆的折弯部分当然也可使用其他方式制成，虽然在关键部件中，只有本发明的几个设计方案由附图示出并在上文中进行了描述，但是应该理解的是，本发明并不局限于这些设计方案，只限于专利权利要求中所指出的内容。