專利名稱：主梁連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用在吊頂格柵結(jié)構(gòu)中的金屬梁，特別涉及把格柵結(jié)構(gòu)中的主梁端對(duì)端連接在一起的連接。
互相平行的主梁的間距一般為48″。橫梁與主梁連接成供面板嵌入的24″×24″或24″×48″長方形開口。
吊頂中的這類主梁主要受到張力、壓縮力和彎曲應(yīng)力，有時(shí)還受到扭力。把一般12英尺長的主梁沿縱向連接在一起的連接的作用是抵抗這些應(yīng)力和力、保持足夠的強(qiáng)度并把梁與梁對(duì)齊。
該連接上的壓縮力一般作用在端對(duì)端鄰接的梁的縱向上，因此這些梁的端部只須保持對(duì)齊即可抵抗這些壓縮力。梁本身中刻有防火凹口，以便發(fā)生火災(zāi)時(shí)補(bǔ)償由這些壓縮力造成的膨脹，因?yàn)榱旱亩瞬繘]有彈性。
至于沿縱向把一梁與另一梁拉開的張力，該連接是抵抗這些拉力的唯一手段。至于彎曲力，必須由該連接與梁的端部一起抵抗這類彎曲力。有時(shí)該連接還須抵抗扭力。
主梁端部上的現(xiàn)有連接一般分成兩類。
在一類連接中，連接件與梁本身制成一體，特別是從梁的梁腹伸出。這種結(jié)構(gòu)因連接件由切去一部分梁而成，因此造成材料損耗。此外，這類接頭的制作過程較慢，因?yàn)楸M管梁本身的滾軋制作過程較快，但制作接頭時(shí)的一次或多次減速操作一般需要較軟格柵T形金屬的復(fù)雜成形。此外，用來形成該連接的T形梁軟金屬的彈性較小。
在另一類主梁或T形梁的連接中，只用夾子形成該連接。每一T形梁的垂直切割而成的端部有一夾子。一夾子嵌入在一下凹在T形梁的板中，從而這些夾子可沿梁腹的中心平面只互相嚙合，而與T形梁無關(guān)。較之用T形梁形成連接，使用夾子形成連接梁腹可使用更硬、彈性更好的鋼材。
一夾子上有用來裝到一梁腹上的孔和彈性凸片，該彈性凸片在嚙合過程中用斜面在梁腹上引導(dǎo)另一夾子的端部，然后被相嚙合接頭的壓力下壓。
該梁本身有一大致呈垂直的端部構(gòu)型，但梁腹上有一切口，在嚙合、形成連接時(shí)避免碰到梁腹上的針腳并引導(dǎo)一夾子。該梁的梁腹中有一彈性袋，該彈性袋形成一開口，與梁腹中的定位凸臺(tái)相配合，使得一梁上的夾子和梁的端部可與鄰接的一梁上的夾子和梁的端部嚙合、鎖定在一起。
夾子本身上有元件與梁上的元件和相對(duì)夾子配合、形成該連接。
比方說把袋變形成打開位置后向兩邊分開兩梁即可解開該連接。只須把袋復(fù)原到原位后把兩接頭并在一起即可重新嚙合該連接以重新使用。連接完成后，夾子橫跨在相鄰接的梁腹上，兩對(duì)齊的梁腹的兩邊上各有一夾子。
總之，本發(fā)明組合一成形梁端部上的夾子和該成形梁端部本身，與夾子和成形梁端部的另一組合形成主梁的端對(duì)端連接。
圖2為裝在兩對(duì)齊的梁端部的夾子即將嚙合成端對(duì)端連接的側(cè)視圖。
圖3為夾子和梁端部相嚙合形成主梁連接的側(cè)視圖。
圖4為一裝在一梁端部上的夾子的剖面圖。
圖5同圖4，示出夾子與梁端部相嚙合形成本發(fā)明連接。
圖6同圖5，示出解開該連接以分開兩主梁。
優(yōu)選實(shí)施例的說明使用互相相同的兩夾子20和20′與格柵T形梁70和70′一起形成本發(fā)明主梁連接96。夾子20和T形梁70用標(biāo)號(hào)表示。夾子20′和格柵T形梁70′用同一標(biāo)號(hào)上加(′)表示。
每一夾子20大致呈長方形，用具有彈性的較硬鋼沖壓而成。該夾子的合適厚度為0.0150″，該長方形的尺寸為1″×1.75″。約在夾子20中央上下位置有沖孔23和25。該夾子后部有一與這兩個(gè)孔成三角形的第三孔26。箭頭27指向該夾子后部。
夾子20頂邊和底邊上有加強(qiáng)夾子的凸緣28和30。凸緣28和30從該夾子向外伸離梁腹72。
夾子20的后邊31有一切口32，該切口包括擴(kuò)張部33和縮小部35。如

圖1和2所示，夾子20中在切口32前方有一倒D形切口36。夾子20中在切口36前方凸起一壓型板37。
板37有一與切口36鄰接的傾斜后部38和一前部40，該前部有一向前伸出的U形部41。
沖穿的彈性凸片42和43向夾子后部伸展，在裝到T形梁上時(shí)伸向梁腹72。
夾子20前部頂邊和底邊上的壁階45和46在裝配狀態(tài)下伸向T形梁。
夾子20和20′分別固定在T形梁70和70′端部梁腹72和72′上。T形梁70包括一泡狀部71、一梁腹72和一凸緣73。針腳75分布在梁腹72的長度方向上。
本發(fā)明連接特別適用于作為參考材料包括在此的美國專利6,138,416所述T形梁。6,138,416號(hào)專利所述T形梁可在保持所需強(qiáng)度、特別是抗彎強(qiáng)度的同時(shí)使用較輕金屬。本發(fā)明在該連接處補(bǔ)償該梁的較輕金屬，從而即使梁使用較輕金屬仍能獲得緊固結(jié)實(shí)的連接。
梁腹72中的各孔76與夾子20中的孔距一致，由沖穿梁腹而成，使得從梁腹伸出一頸圈77。
梁腹72上有一由梁腹72形成的較大的袋78。袋78的橫截面呈Z形，在梁腹中向前開口。袋78的一偏置前部92用來加強(qiáng)袋，在該連接嚙合時(shí)引導(dǎo)一夾子的前端。袋78在梁腹的與裝夾子20′一邊相反一邊上從梁腹72向外伸出。在梁腹72上比方說沖壓出袋78時(shí)，在梁腹72中形成一開口79。
梁腹72端部有一切口80，該切口包括前邊81和82以及一向后傾斜開口83。
比方說如作為參考材料包括在此的美國專利5,979,055所示那種針腳85分布在梁腹長度方向上，以加強(qiáng)該梁。在該梁被切割成比方說12英尺長的一段段前，這些針腳在連續(xù)滾軋過程中比方說用飛剪形成在該梁中。梁經(jīng)滾壓后切割成一段段的這一方法是公知的。
梁被切割成一段段后，梁的兩端沖壓成或用其他方法制成附圖所示、本文所述構(gòu)型。
梁的端部構(gòu)型中仍保持針腳部分85，但這些部分對(duì)該連接沒有影響。
板37在梁腹72平面中形成一長方形部86，其中有一沖穿的V形支座87向夾子20后方伸展并向T形梁70裝夾子20的梁腹72伸展。
把孔23、25和26套在T形梁梁腹72端部上的孔76的頸圈77上，從而把夾子20裝到T形梁70上。這些頸圈在91翻邊，從而把夾子20牢牢固定在梁70上。沖穿的彈性凸片42和43在切口80的前邊81和82處伸出在梁腹上方，在該連接嚙合過程中用作引導(dǎo)相對(duì)夾子21′前端越過邊81和82的斜面。這可避免相對(duì)的夾子與梁腹相碰。彈性凸片42和43不與邊81和82接觸，從而當(dāng)兩接頭全部嚙合時(shí)凸片可自由下壓。因此凸片42和43在張開位置用作斜面，又可下壓以嚙合兩接頭。
夾子20中的D切口36與T形梁70梁腹72中的開口79對(duì)齊，D的直邊與梁腹72中的開口79的前邊對(duì)齊。
夾子20中向后傾斜開口83為可能伸入該開口區(qū)的針腳85留出空間。
裝到梁70成形端上的夾子20形成一接頭95；裝到梁70′成形端上的夾子20′形成一接頭95′。
如圖2和3所示，沿兩對(duì)齊的梁的縱向靠攏兩接頭，使接頭95與接頭95′嚙合。
如圖2所示，裝在梁腹72和72′兩邊上的夾子20和20′的前端相向滑行，直到接頭95和95′完全嚙合、鎖定成圖3所示連接96。連接96在嚙合過程中，沖穿V形支座87′的邊88′穿過開口79伸入D切口36后抵靠開口79和切口36的前邊。
由于夾子20′的長方形部86′插入袋78中后夾緊在袋78與梁腹72之間，因此邊88′緊固在這一嚙合中。同樣，袋78′把沖穿V形支座87的邊88夾緊在開口79′的前邊上。
在連接96中，T形梁70與70′的垂直切割端鄰接，這特別表示在圖3的101處。夾子20、20′沿梁70、70′的端部兩邊伸展，在連接96中形成魚尾板接合。夾子20、20′用作疊合梁70、70′的魚尾板并緊固在兩邊上，從而端對(duì)端連接梁70、70′。
在該連接的嚙合過程中，從圖3中可看得特別清楚，夾子20前端受梁腹72′中凸臺(tái)90′的引導(dǎo)并在垂直方向上受到限制。此外，夾子20前端在垂直方向上還受夾子頂部和底部上伸入開口79′中的壁階45和46的限制。夾子20前端夾靠梁腹72′，從而夾子20前端在橫向上保持在凸臺(tái)90′中，壁階45和46在橫向上保持在開口79′中。這一夾緊由袋78′的彈性實(shí)現(xiàn)。該袋的前邊在97′處向外偏轉(zhuǎn)，從而把夾子20引導(dǎo)成夾緊嚙合。
袋78與夾子20′之間的夾緊作用同樣如此。
由于邊88′在一接頭中嚙合開口79和切口36的前邊，邊88嚙合開口79′和切口36′的前邊，因此兩梁在縱向上無法分開。
連接96在嚙合過程中還有一引導(dǎo)作用。V形支座87′進(jìn)入夾子20切口80的向后傾斜開口83后被對(duì)角線凸臺(tái)90嚙合引導(dǎo)入袋78中。當(dāng)V形支座87′的邊88′插入開口79和D切口36中時(shí)，袋78的彈性使得邊88′與D切口36的前邊和開口79的前邊嚙合。袋78′中發(fā)生同樣作用。
當(dāng)連接96處于該嚙合狀態(tài)時(shí)，壁階45和46與開口79′的頂部和底部嚙合，夾子20前部位于凸臺(tái)90中，無法在垂直方向上運(yùn)動(dòng)。壁階45′和46′、凸臺(tái)90′和夾子20前端之間的嚙合與此相同。
該連接可如圖6所示解開。插入螺絲刀之類刀具如箭頭所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)袋78和78′，把袋彎曲、變形成所示位置。由于用來制作袋的梁腹金屬較軟，因此袋保持該變形位置。此時(shí)可如箭頭98和99所示沿橫向分開接頭95和95′，從而解開接頭95與95′。
只要顛倒上述解開步驟、包括把袋78和78′彎回合上位置，就可重新嚙合接頭95與95′。
權(quán)利要求
1.一對(duì)能嚙合成天花板格柵中主梁(70，70′)連接(96)的相同接頭(95，95′)，一接頭(95)包括a)一梁(70)端部，該梁(70)的梁腹中圍繞一開口(79)形成一袋(78)；以及b)一緊固在該梁(70)端部上的夾子，包括1)一可嚙合在該對(duì)接頭(95，95′)的另一接頭(95′)中梁(70′)端部的袋(78′)中的前端(86)，以及2)該夾子(20)前端(86)中一可進(jìn)入該對(duì)接頭(95，95′)的另一接頭(95′)中梁(70′)端部的一開口(79′)的邊(88)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于夾子(20)中的邊(88)可進(jìn)入夾子(20′)中一與開口(79′)對(duì)齊的切口(36′)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于形成連接(96)時(shí)主梁(70，70′)的端部鄰接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于梁(70′)端部中的凸臺(tái)(90′)在接頭(95，95′)嚙合、形成連接(96)時(shí)引導(dǎo)夾子(20)，在連接(96)嚙合時(shí)使夾子(20)定位在袋(79′)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于壁階(45，46)在開口(79′)中伸展在其頂部和底部上，從而用袋(78)定位夾子(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于袋(78)有一偏置前部(97)，用來加強(qiáng)袋(78)并在連接(96)嚙合過程中引導(dǎo)夾子(20′)的前端(86′)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于主梁(70，70′)的梁腹中有針腳(75，75′)，接頭(95，95′)中的夾子(20，20′)有為針腳(75，75′)留出空間的切口(80，80′)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于切口(80，80′)有一向后傾斜開口(83，83′)，該開口把夾子(20，20′)上的一V形支座(87，87′)引入與對(duì)角線凸臺(tái)(90，90′)嚙合后進(jìn)入袋(78，78′)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于夾子(20，20′)上有向夾子(20，20′)后方伸展、在固定在梁的端部上時(shí)向梁(70，70′)端部伸展的沖穿彈性凸片(42，42′)、(43，43′)；凸片(42，42′)、(43，43′)在該連接的嚙合過程中用作引導(dǎo)相對(duì)夾子(20，20′)的前端越過梁(70，70′)端部的邊(81，81′)、(82，82′)的斜面，當(dāng)接頭全部嚙合時(shí)可下壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的接頭(95，95′)，其特征在于把袋(78，78′)變形成打開位置后橫向分開接頭(72，72′)即可解開該連接(96)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接頭(95，95′)，其特征在于梁(70，70′)端部經(jīng)垂直切割后在該連接中鄰接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接頭(95，95′)，其特征在于夾子(20，20′)伸展在梁(70，70′)端部兩邊上，在該連接(96)中形成一魚尾板接合。
全文摘要
吊頂格柵中主梁的端對(duì)端連接。在一梁的端部把一緊固在該梁上的夾子與該梁該端部中的構(gòu)型組合成一接頭。兩接頭嚙合成一連接。該連接可解開和重新嚙合。
文檔編號(hào)E04B9/06GK1374428SQ0210681
公開日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月6日
發(fā)明者于林, 威廉·J·普拉特 申請(qǐng)人:沃辛敦阿姆斯脫朗公司