專利名稱：萬能梁柱的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于橋梁、建筑、塔柱、支撐、裝飾用的的梁柱，特別涉及一種萬能梁柱。
目前現有梁柱有1、桁梁架多年來國內外應用非常廣泛，但存在著一定的不足。傳統(tǒng)的桁梁架基本上為平面桿系受力。一般桿件為現場鉚、焊和高強螺栓連接，需要較多的設備，費時費力，節(jié)點制造工藝復雜。施工工期較長，工藝技術比較復雜，滿足不了應急要求。造價比一般鋼筋混凝土橋梁造價要高50-100％。還有2、網架梁近十幾年來，由于計算機事業(yè)的發(fā)展，計算手段得到了解決，已被廣泛應用。網架結構為立體受力，但由于桿件斷面和節(jié)點球的限制，不能承受較大的均布荷載和集中荷載。根據不同的造型設計，需預制不同長度的桿件，不能與其它造型的桿件互換，給制作桿件帶來一定的難度。如果用網架設計橋梁，也只能用在人行天橋，對于汽車、火車橋梁很難實現。還有3、貝雷桁架梁，亦稱軍便梁，一般為單片短梁組合為長梁、高梁，但其均為平面桿系受力。單片短梁構件較重，在緊急情況下現場搬運、安裝都有一定難度。還有4、桁梁柱(支撐)現有桁梁柱(支撐)均為焊、鉚、搭扣連接，工作繁瑣，工期較長。各種桿件長短、斷面均不統(tǒng)一，給桿件制造帶來一定難度，同時也不經濟。現有桁架支柱不能聯(lián)合成大面積的支撐。
本實用新型的目的是提供一種萬能梁柱，克服現有技術的缺點和不足。解決桁梁架的立體受力，結構合理。解決桁架各桿件的統(tǒng)一標準，桿件種類較少，具有各種造型的桿件互代(互換)性。解決根據不同荷載調整梁高和梁寬問題，在選擇跨度時任意性較大。解決簡支梁、連續(xù)梁一般造型，也可以解決變斷面的異型梁。解決上承式和中承式橋梁結構。
本實用新型的目的是這樣實現的
一種萬能梁柱，其特征為由中間鉸連接的兩個桿組成為基本元件；由四個基本元件中每個基本元件中的桿的端部與相鄰的基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接組合成正四邊框形構件；多個正四邊框形構件依次鉸連接，即每個正四邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正四邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為正四邊形的基本組合梁柱，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿。
基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接處是中間連接的上下兩層，上層為四個叉形，叉口垂直為方向，四個叉形兩兩分別在一條直線上，在一條直線的兩個叉形垂直于在另一條上兩個叉形，下層的八個叉形形成一正方形，叉口水平方向的節(jié)點鉸連接件，節(jié)點鉸連接件的中間有連接孔。
另一種萬能梁柱，其特征為由中間鉸連接的兩個桿組成為基本元件，由三個基本元件中的每個基本元件中桿的端部與相鄰的基本元件中桿的端部桿互相首尾鉸連接組合成正三角邊框形構件，多個正三角邊框形構件以正三角面依次鉸連接，即每個正三角邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正三角邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為正三角邊框形的基本組合梁柱，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿。
本萬能梁柱亦可組成異型梁柱，主要是其中鉸連接的兩個桿組成為基本元件的鉸連接點不在兩個桿的中間，而在偏離兩個桿的中間的一邊的基本元件。
再一種萬能梁柱，其特征為由多個正三角邊框形構件以四邊形面依次鉸連接，即每個正三角邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正三角邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為四邊形的基本組合梁柱，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿。
基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接處是一個六方體的，其六個向外的面上有垂直于六個平面的六個叉形，叉口與六方體母線平行的節(jié)點鉸連接件，節(jié)點鉸連接件的中間有連接孔。
本實用新型的優(yōu)點是由于萬能能梁和柱受力合理，桿件統(tǒng)一標準，可工廠預制，工藝設備簡單，能保證質量和精度?，F場安裝方便，具有簡單實用、安全可靠、經濟合理、使用廣泛、造型美觀、加工簡單、拼裝方便等優(yōu)點。
以一般人行天橋為例估算如下鋼結構(箱型梁)8000元/平方米鋼筋混凝土結構4000元/平方米網架結構 4500元/平方米萬能梁結構2000-4000元/平方米。
以下結合
實施例圖1是萬能梁柱基本元件結構示意圖圖2是萬能梁柱正四邊框形構件主視示意圖圖3是萬能梁柱正四邊框形構件側視示意圖圖4是萬能梁柱正四邊框形構件俯視示意圖圖5是萬能梁柱正四邊框形構件立體示意圖圖6是正四邊框形的基本組合梁柱主視示意圖圖7是正四邊框形的基本組合梁柱側視示意圖圖8是正四邊框形的基本組合梁柱俯視示意圖圖9是正四邊框形的基本組合梁柱立體示意圖圖10是正四邊框形的基本組合梁柱結構主視圖圖11是正四邊框形的基本組合梁柱結構側視圖圖12是正四邊框形的基本組合梁柱結構俯視圖圖13是正四邊框形的基本組合梁柱節(jié)點鉸連接件主視圖圖14是正四邊框形的基本組合梁柱節(jié)點鉸連接件俯視圖圖16是萬能梁柱正三角邊框形構件立體示意圖圖16是正三角邊框形構件組成的基本組合梁柱立體示意圖圖17是正三角邊框形構件組成的基本組合梁柱主視示意圖
圖18是正三角邊框形構件組成的基本組合梁柱俯視示意圖圖19是正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱主視圖圖20是正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱俯視圖圖21是正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱斷面圖圖22是正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱主視圖圖23是正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱俯視圖圖24是正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱斷面圖圖25是萬能梁柱節(jié)點鉸連接件主視圖圖26是萬能梁柱節(jié)點鉸連接件俯視圖圖27正四邊框形的基本組合梁柱組合圖圖28正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱組合圖一種萬能梁柱，由中間鉸連接的兩個桿1、2組成為基本元件(圖1)，由四個基本元件中的每個基本元件中的桿的端部與相鄰的基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接組合成正四邊框形構件(圖2-5)，多個正四邊框形構件依次鉸連接，即每個正四邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正四邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為正四邊形的基本組合梁柱(圖6-12)，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿3。
基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接處是節(jié)點鉸連接件(圖13-14)。節(jié)點鉸連接件的中間4連接的上下兩層5、6，上層5為四個叉形7、8、9、10，叉口為垂直方向，四個叉形兩兩分別在一條直線上，在一條直線的兩個叉形垂直于在另一條上兩個叉形，下層的八個叉形形成一正方形，叉口水平方向，節(jié)點鉸連接件的中間有連接孔11。
另一種萬能梁柱，由中間鉸連接的兩個桿組成為基本元件，由三個基本元件中的每個基本元件中桿的端部與相鄰的基本元件中桿的端部桿互相首尾鉸連接組合成正三角邊框形構件(圖15)，多個正三角邊框形構件以正三角面依次鉸連接，即每個正三角邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正三角邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為正三角邊框形的基本組合梁柱(圖16-18)，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿12。其中鉸連接的兩個桿組成為基本元件也可以是，鉸連接點不在兩個桿的中間，而在偏離兩個桿的中間的一邊的基本元件。
再一種萬能梁柱，其特征為由多個正三角邊框形構件以四邊形面依次鉸連接，即每個正三角邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正三角邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為四邊形的基本組合梁柱(圖19-24)，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿13。
基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接處是的節(jié)點鉸連接件(圖25-26)的節(jié)點鉸連接件是在六方體14六個面上向外，垂直于六個平面的六個叉形15、16、17、18、19，20叉口與六方體母線平行的節(jié)點鉸連接件，節(jié)點鉸連接件的中間有連接孔21。
萬能梁和柱主要由基本元件組合成正三角邊框形、正四邊框形構件，再由多個正三角邊框形和正四邊框形組成基本組合梁。根據不同的需要用固定桿連接組合成任意高、寬和跨度的實用梁和柱。
正四邊框形的基本組合梁柱可以多個組合如圖27正三角邊框形構件組成斷面為四邊形的基本組合梁柱也可以多個組合如圖28。
實用梁正三角邊框形和正四邊框形組成成單片實用梁和柱，再由單片梁豎向組成高梁，橫向組成寬梁。根據各種不同的需要可以建成上承式、中承式橋梁。
實用柱(支撐)其原理與實用梁基本相同。
異型梁和柱根據各種造型不同，調整基本元件鉸的位置可以造出各種梁和柱的造型。
實用性工藝簡單、拼裝方便，桿件品種少，不需較多的設備，各種構件運至現場拼裝即可。
解決桁梁架的立體受力，結構合理。
解決桁架各桿件的統(tǒng)一標準，桿件種類較少，具有各種造型的桿件互代(互換)性。
各種桿件均為工廠預制，工藝設備簡單，能保證質量和精度。
設計橋梁主要考慮荷載、跨度和梁高。解決了根據不同荷載調整梁高和梁寬問題，在選擇跨度時任意性較大。
可解決簡支梁、連續(xù)梁一般造型，也可以解決變斷面的異型梁。
可解決上承式和中承式橋梁結構。
由于萬能梁和柱受力合理，桿件統(tǒng)一標準，工廠預制，現場安裝方便，造型美觀，經濟合理，主要目的是解決實際問題。
農村由于興修水利，河溝較多，修建高速公路、鐵路等人民出行不便，利用萬能梁修建橋梁、人行橋、臨時橋勢在必行。
城市里修建人行天橋、塔柱、建筑上各種支撐、文藝舞臺和門臉裝飾等均可用萬能梁、柱解決，市場非常廣闊。
城鄉(xiāng)公路、鐵路橋梁也可以使用萬能梁，但必須慎重。
各種塔柱、支撐均可廣泛采用。
制作成智能玩具也會受到不同年齡階層人員的歡迎。
權利要求1.一種萬能梁柱，其特征為由中間鉸連接的兩個桿組成為基本元件；由四個基本元件中每個基本元件中的桿的端部與相鄰的基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接組合成正四邊框形構件；多個正四邊框形構件依次鉸連接，即每個正四邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正四邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為正四邊形的基本組合梁柱，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿。
2.根據權利要求1所述的萬能梁柱，其特征為由中間鉸連接的兩個桿組成為基本元件，由三個基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接組合成正三角邊框形構件，再由多個正三角邊框形構件以正三角面依次鉸連接，即每個正三角邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正三角邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為正三角邊框形的基本組合梁柱，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿。
3.根據權利要求2所述的萬能梁柱，其特征為由多個正三角邊框形構件以四邊形面依次鉸連接，即每個正三角邊框形構件中已經鉸鏈的桿的端部與相鄰的正三角邊框形構件中相對應的已經鉸鏈的桿的端部再鉸連接組成斷面為四邊形的基本組合梁柱，在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿。
4.根據權利要求1所述的萬能梁柱，其特征為基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接處是中間連接的上下兩層，上層為四個叉形，叉口為垂直方向，四個叉形兩兩分別在一條直線上，在一條直線的兩個叉形垂直于在另一條上兩個叉形，下層的八個叉形形成一正方形，叉口水平方向的節(jié)點鉸連接件，節(jié)點鉸連接件的中間有連接孔。
5.根據權利要求3所述的萬能梁柱，其特征為基本元件中的桿的端部互相首尾鉸連接處是一個六方體的，其向外的六個面上有垂直于這六個平面的六個叉形，叉口與六方體母線平行的節(jié)點鉸連接件，節(jié)點鉸連接件的中間有連接孔。
6.根據權利要求2所述的萬能梁柱，其特征為鉸連接的兩個桿組成為基本元件，鉸連接點不在兩個桿的中間，而在偏離兩個桿的中間的一邊。
專利摘要一種萬能梁柱,由中間鉸連接的兩個桿組成為基本元件,由基本元件鉸連接組合成正四邊框形構件或正三角邊框形構件,再鉸連接組成斷面為正四邊形或正三角邊形的基本組合梁柱,在其中幾組基本元件中桿的之間連接有固定桿。由于萬能能梁和柱受力合理,桿件標準統(tǒng)一,可工廠預制,工藝設備簡單,能保證質量和精度?，F場安裝方便,具有簡單實用、安全可靠、經濟合理、使用廣泛、造型美觀、加工簡單、拼裝方便等優(yōu)點。
文檔編號E04B1/19GK2438760SQ0025085
公開日2001年7月11日 申請日期2000年9月7日 優(yōu)先權日2000年9月7日
發(fā)明者孟昭華 申請人:孟昭華