專利名稱：結(jié)構(gòu)構(gòu)件和階梯式結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，特別是一種用作階梯式結(jié)構(gòu)的一部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所 述階梯式結(jié)構(gòu)例如是階梯式撐板，或許是例如用于體育場(chǎng)或其他娛樂(lè)場(chǎng)所的座位撐板。階 梯式結(jié)構(gòu)可由多個(gè)所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成。
背景技術(shù)：
為了增加體育活動(dòng)和其他活動(dòng)的收入，期望最大化體育場(chǎng)或其他場(chǎng)所中可容納觀 眾的數(shù)量。為此，需要提供額外的座位排，往往在所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)中，上部碗狀座位的大部分 懸于該結(jié)構(gòu)的其他部分上。因此，應(yīng)最小化支撐這種座位的撐板的重量，以減小支撐結(jié)構(gòu)的 尺寸和成本。為了減小與體育活動(dòng)和娛樂(lè)活動(dòng)相關(guān)的瞬態(tài)振動(dòng)和諧振，撐板必須是剛硬的、 具有足夠的質(zhì)量、或者由具有良好的夾緊特征的材料構(gòu)建。座位撐板的現(xiàn)有設(shè)計(jì)由預(yù)應(yīng)力 的或預(yù)澆鑄的混凝土或鋼制成。已知的撐板部分通常由混凝土構(gòu)建，因?yàn)榛炷猎试S實(shí)現(xiàn) 斜支撐部(raker)之間較長(zhǎng)的凈跨(通常為12200mm)、良好的耐火性和較低的維護(hù)成本，其 中，混凝土因?yàn)榫哂?. 2的阻尼系數(shù)而具有適度的振動(dòng)控制?；炷翗?gòu)造的主要缺點(diǎn)在于 撐板部分很重，例如兩排撐板約為10噸，自重(恒負(fù)載)等于由于使用和占用而引起的設(shè) 計(jì)疊加活負(fù)載。因此，需要提供更重、更牢固、更剛硬和更昂貴的上部結(jié)構(gòu)和基底，以支撐所 述撐板部分，特別是對(duì)于巨大的懸臂座位部分。為了最小化自重，從而降低上部結(jié)構(gòu)和基底的成本，所述撐板部分可以由折疊鋼 板構(gòu)建，所述折疊鋼板由中間的斜支撐部和二級(jí)鋼構(gòu)架支撐。通常，這類構(gòu)造的最大跨度為 約6100mm，自重約為等效的混凝土結(jié)構(gòu)的40%。然而，具有0. 1的阻尼系數(shù)的鋼撐板更易 受到聲音和振動(dòng)問(wèn)題的影響，并且存在與中間斜支撐部和二級(jí)鋼構(gòu)架的制造和架設(shè)相關(guān)的 額外成本。US 5，778，813和US 6，050，208中描述了結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件，這些文獻(xiàn)通過(guò)引用并 入本文，所述結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件包括由中間彈性體芯(例如不發(fā)泡聚氨酯)粘結(jié)在一起的外 層金屬(例如鋼)板。這些夾層板系統(tǒng)(通常被稱為SPS結(jié)構(gòu))可被用于多種形式的構(gòu)造 中，以取代加強(qiáng)鋼板、成形鋼板、增強(qiáng)混凝土或復(fù)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并極大地簡(jiǎn)化所產(chǎn)生 的結(jié)構(gòu)，在減輕重量的同時(shí)提高強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)性能(例如硬度、阻尼特征)。WO 01/32414中 描述了這些結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件的進(jìn)一步發(fā)展，該文獻(xiàn)也通用引用并入本文。如在該文獻(xiàn)中所 述，可在芯層中并入泡沫體或泡沫嵌入物以降低重量，并且可添加橫向金屬剪力板以提高 硬度。根據(jù)WO 01/32414的啟示，泡沫體可以是空心的或者實(shí)心的?？招牡呐菽w使得 重量降低更多，因此是有利的。該文獻(xiàn)中所描述的泡沫體不局限于由輕質(zhì)泡沫材料制成，而 是也可以由其他材料制成，例如木材盒或鋼盒、塑料擠壓形狀和空心塑料球。GB 2，368，041公開了一種包括夾層結(jié)構(gòu)的階梯式撐板，該夾層結(jié)構(gòu)具有上金屬 板、下金屬板以及塑料或聚合物材料的中間層，該中間層被粘結(jié)到所述金屬板，以在所述金 屬板之間傳遞剪力，該夾層結(jié)構(gòu)即為SPS結(jié)構(gòu)。所述板被預(yù)先彎曲成所期望的階梯式撐板形狀并被焊接在一起，然后所述中間層被注入兩個(gè)板之間的階梯式撐板成形的腔中。與類 似厚度的鋼板相比，用于形成階梯式撐板的夾層結(jié)構(gòu)板具有更大的硬度，避免或減少了設(shè) 置加強(qiáng)部件的需要。這導(dǎo)致明顯更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有更少的焊縫，從而導(dǎo)致既簡(jiǎn)化制 造又減少易疲勞或易腐蝕的區(qū)域。然而，所述其中注入彈性體的結(jié)構(gòu)是龐大的且組裝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括由夾層結(jié)構(gòu)形成的伸展部分，該夾層結(jié)構(gòu)具有第一板和第二板以及塑料或聚合物 材料的芯，該芯在所述金屬板之間并且被粘結(jié)到所述金屬板，以在所述金屬板之間傳遞剪 力；以及由金屬構(gòu)件形成的豎起部分，所述豎起部分被固定到所述伸展部分，并且所述金屬 構(gòu)件的第一部分被插入所述金屬板之間。通過(guò)該方式，使得制造具有夾層板系統(tǒng)(SPS)的階梯式撐板所需要的焊縫的數(shù)量 很低，并且組裝相對(duì)容易。這不僅降低了焊接成本，也消除了潛在的易疲勞的局部部分。此 外，本設(shè)計(jì)由此更加避免了焊縫變形的可能性。此外，該結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)容易運(yùn)輸，并且可以 堆積多個(gè)結(jié)構(gòu)部件。固定在一起或者固定到構(gòu)架也被簡(jiǎn)化了。金屬片的材料、尺寸和一般特性以及本發(fā)明的聚合物或者塑料材料的芯可 根據(jù)對(duì)要放置階梯式撐板的特殊用途的預(yù)期來(lái)選擇，并且通常可如US-5，778，813和 US-6, 050，208中所述。通常使用厚度為0. 5mm至20mm的鋼或不銹鋼，并且在期望輕質(zhì)時(shí)可 使用鋁。類似地，塑料或聚合物芯優(yōu)選是致密的(即不發(fā)泡)并且可以是任何合適的材料， 例如，諸如聚氨酯等彈性體，如US-5, 778，813和US-6, 050，208中所述。如WO 01/32414中 所述，也可包括輕質(zhì)體或嵌入物。第一金屬片可被涂覆或者被施加不同的表面處理，以提高 牽引力。根據(jù)本發(fā)明的階梯式結(jié)構(gòu)可被設(shè)計(jì)成滿足有關(guān)的適用性標(biāo)準(zhǔn)和涉及振動(dòng)和偏斜 控制以及板處理的結(jié)構(gòu)限制。得到的結(jié)構(gòu)是輕質(zhì)的、剛硬的并且具有塑料或聚合物材料的 固有減震特征，該結(jié)構(gòu)相比由加強(qiáng)鋼板和軋制部分(第二鋼制品)構(gòu)建或由預(yù)應(yīng)力混凝土 構(gòu)建的撐板提供改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和振動(dòng)響應(yīng)性能。


下面參考以下示例性實(shí)施例的描述和示意性附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)部件的立體圖；圖2a和圖2b為本發(fā)明第一實(shí)施例的撐板部分的橫截面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的階梯式結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的階梯式結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的另一階梯式結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的又一階梯式結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖7為根據(jù)第三實(shí)施例的又一階梯式結(jié)構(gòu)的橫截面圖；以及圖8a和圖8b為示出第三實(shí)施例的細(xì)節(jié)的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式第一實(shí)施例圖1示出根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)構(gòu)件1的立體圖。結(jié)構(gòu)構(gòu)件1可用于形成階梯式結(jié)構(gòu) 100，例如用在劇場(chǎng)或體育場(chǎng)等中的座位撐板。通常，一段座位具有10至15米之間的寬度，并且在每端由斜支撐梁(rakerbeam) 支撐，所述斜支撐梁可懸在體育場(chǎng)的其他部分上。于是，座位被放置在階梯式結(jié)構(gòu)的伸展部 分2上。伸展部分2通常是水平的，并且伸展部分2之間的階梯通過(guò)豎起部分3形成，豎起 部分3通常是垂直的。可現(xiàn)場(chǎng)組裝該階梯式結(jié)構(gòu)或者可部分或完全預(yù)先組裝該階梯式結(jié) 構(gòu)。由圖1可以看出，在該結(jié)構(gòu)部件中，梯級(jí)部分2(其在縱向方向上延伸)由第一層 10和第二層20制成。第一層10和第二層20由第一金屬板和第二金屬板構(gòu)成，優(yōu)選為鋼 板，但其他材料也合適。例如，板10、20可由纖維增強(qiáng)塑料制成，或者由除了鋼以外的其他 材料制成，例如鋁。第一層10和第二層20的厚度可例如在0.5至20mm范圍內(nèi)。該結(jié)構(gòu)中在使用中 會(huì)受到磨損的部分可由厚金屬層和/或表面壓型形成，以例如提高防滑性。可替選地，可使 用涂層。第一層10和第二層20之間是塑料或聚合物材料的芯30，優(yōu)選為致密的熱固性 材料、例如聚氨酯彈性體，以形成作為所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的伸展部分2或踏板的結(jié)構(gòu)板構(gòu)件 (SPS)。芯30由在第一層10和第二層20之間傳遞剪力的材料形成。該芯可具有在15至 300mm范圍內(nèi)的厚度，并且以足夠的強(qiáng)度被粘結(jié)到第一層10和第二層20，并具有足夠的機(jī) 械特性，以在層10、20之間傳遞在使用中會(huì)受到的剪力。芯30與層10、20之間的粘結(jié)強(qiáng)度 應(yīng)大于3MPa，優(yōu)選6MPa，并且芯材料的彈性模量應(yīng)大于200MPa，優(yōu)選大于250MPa，特別是在 使用中會(huì)被暴露于高溫下的情況下更是如此。對(duì)于低負(fù)載應(yīng)用，例如樓梯撐板，其中通常的使用和占用負(fù)載為1. 4kPa至7. 2kPa 的量級(jí)，粘結(jié)強(qiáng)度可較低，例如約0. 5Mpa。憑借芯層30，結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件具有板厚度明顯更 大且顯著額外加強(qiáng)的加強(qiáng)鋼板的強(qiáng)度和承載能力。為了制造所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件，例如通過(guò)酸蝕和清潔和/或噴鋼砂處理來(lái)制備層10、20 的內(nèi)表面，使得所述表面足夠清潔且平滑，以形成與芯材料的良好粘結(jié)。芯材料優(yōu)選被注入腔中，然后使其在該腔中固化。為了以該方式制造結(jié)構(gòu)構(gòu)件1， 通過(guò)將結(jié)構(gòu)板構(gòu)件的縱向邊21 (如下所述)和結(jié)構(gòu)板構(gòu)件的橫向邊22 (例如通過(guò)焊接第一 層10和第二層20之間的面板)密封而在層10、20之間形成腔。因此，在第一層10和第二 層20之間形成芯腔，并且芯材料可通過(guò)注入口(未示出)被注入該芯腔中，該注入口在板 中或在被附連在橫向端處的構(gòu)件中。通風(fēng)孔可被設(shè)置在任何方便的位置。完成注入后，通 風(fēng)孔和注入口優(yōu)選都被填塞并被磨平。在芯材料的注入和固化期間，層10、20可能需要被 束縛，以防止由于由固化的熱量造成芯的熱膨脹而導(dǎo)致變形。可替選地，特別是對(duì)于較小的 撐板，可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件放入用于芯材料注入的模具中。實(shí)際上，由于本發(fā)明的豎起部分3(在 下面描述)的幾何形狀，在芯材料的注入和固化期間不太可能發(fā)生第一層10和第二層20 的變形，這是本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)。盡管未示出，但在將第一層10和第二層20固定在適當(dāng)位置上之前，可將隔板、輕質(zhì)體、剪力板和其他嵌入物放置在芯腔中。隔板是有利的，因?yàn)楦舭宕_保各段之間的間距對(duì) 于整個(gè)撐板來(lái)說(shuō)是相同的，因而確保芯厚度對(duì)于整個(gè)撐板來(lái)說(shuō)是相同的。此外，其他諸如微 球體等低密度增量材料也可用于芯材料中，這些低密度增量材料有助于保持結(jié)構(gòu)構(gòu)件的低 重量。在細(xì)節(jié)方面，在芯的注入之前或芯的固化之后，可根據(jù)需要例如將座位和安全欄桿支 撐架焊接或以其他方式固定到結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。然而，在后一種情況下，必須小心以避免損壞該
-I-H心。如上所述，芯腔的縱向邊21由豎起部分3的第一縱長(zhǎng)端部分41密封。豎起部分 3由金屬構(gòu)件形成。換句話說(shuō)，豎起部分3的縱長(zhǎng)端部分41被插入第一層10和第二層20 之間。優(yōu)選地，豎起部分3在第一側(cè)與第一層10接觸，且在第二側(cè)與第二層20接觸。優(yōu)選 地，豎起部分3被直接焊接到第一層10和第二層20，但是，當(dāng)然可以具有被放置在豎起部分 3的縱長(zhǎng)端部分41與第一層10和/或第二層20之間的隔板部件(未示出)。然而，使用 豎起部分3的縱長(zhǎng)端部分41來(lái)直接由自身阻塞第一層10和第二層20之間的縱向縫隙是 特別方便的。由圖1可以看出，豎起部分3由L形部件制成，使得在使用中縱長(zhǎng)端部分41大體 上水平延伸，使得縱長(zhǎng)端部分41可被插入第一層10和第二層20之間。豎起部分3還包括 垂直部分42，該垂直部分42形成L形狀的垂直元件，并且在使用中可被垂直使用(如圖3 所示，并如下所述)，以分隔連續(xù)的伸展部分2。由圖1可以看出，每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件優(yōu)選包括兩個(gè)豎起部分3 (所述豎起部分3在縱向 方向上延伸)，一個(gè)豎起部分3沿著第一縱向邊21被插入第一層10和第二層20之間，第二 豎起部分3沿著第二縱向邊21被插入第一層10和第二層20之間，該第二縱向邊相對(duì)于第 一縱向邊在伸展部分2的相對(duì)側(cè)。如圖1所示，第一豎起部分和第二豎起部分被定向成使得第一豎起部分3在第二 層20的外平面(優(yōu)選垂直于第二層的外平面)之外延伸。另一個(gè)豎起部分3在第一層10 的外平面之外延伸，并且凸出部分也在與第一層10的外表面的平面大體上垂直的方向上 凸出。因此，兩個(gè)豎起部分3在彼此相反的方向上延伸。優(yōu)選地，豎起部分3由軋制金屬(例如鋼或鋁)形成。然而，豎起部分3可由非金 屬材料(盡管優(yōu)選為鋼)形成，并且還可以通過(guò)其他方法形成，例如將金屬片彎曲。然而，優(yōu) 選地，豎起部分為軋制金屬構(gòu)件，并且由于可以并入特定特征，因此這可以是特別有益的。 這些將參考圖2進(jìn)行描述，圖2為豎起部分3的詳細(xì)的橫截面圖。從圖2a可以看出，豎起部分3大體上是L形，其中，L的基底在其端部形成第一縱 長(zhǎng)端部分41。優(yōu)選地，縱長(zhǎng)端部分41比豎起部分3的垂直部分42更厚(優(yōu)選為約20mm)， 豎起部分3的垂直部分42僅需要為約8mm寬，以提供足夠的強(qiáng)度以作為撐板。優(yōu)選地，該L形狀的、其基底與垂直部分連接處的外角具有約IOmm的圓角。這是 因?yàn)樵谑褂弥性搱A角是暴露的并且應(yīng)盡可能避免尖銳的邊緣?？梢钥闯?，該L形狀的基底部分在第一縱長(zhǎng)端部分41處在其內(nèi)表面上包括階梯 45。優(yōu)選地，適當(dāng)時(shí)，階梯45被制成與第一層和/或第二層20的厚度一樣深。這有助于組 裝，于是第一層和/或第二層20可被放入階梯45中(如圖3所示)并被焊接在適當(dāng)?shù)奈?置上。于是，第二層20的外表面與L形豎起部分的基底的暴露表面大體上平齊。類似的階 梯可被用在L形豎起部分的基底的外表面上(未示出)。
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圖2b示出另一豎起部分3，在該豎起部分3上示出特定尺寸。特別值得注意的是 2%的斜坡。也就是說(shuō)，第一縱長(zhǎng)端部分41與垂直部分42并不精確地成90°。這確保豎起 部分2向外傾斜以允許例如水流走。下表示出三類豎起部分的典型尺寸。這些尺寸關(guān)于與 伸展部分2 —起使用的熱軋制的豎起部分，該伸展部分2包括厚度為4mm的第一層和第二 層以及厚度為20mm的芯30。表 1 用在階梯式結(jié)構(gòu)中的圖1所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)易于部分組裝，因?yàn)槭沟眯纬稍?結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需的焊縫數(shù)量很低。例如，從圖1可以看出，僅需要四個(gè)縱向焊縫。這些焊縫在 第一豎起部分和第一層之間、在第一豎起部分和第二層之間、在第二豎起部分和第一層之 間，以及在第二豎起部分和第二層之間。因?yàn)楹缚p局部易于疲勞，所以需要的焊縫的數(shù)量低 是明顯的優(yōu)點(diǎn)。此外，僅豎起部分需要被成形，并且若這通過(guò)軋制完成，則可容易地制造大長(zhǎng)度的 豎起部分。因此，所需的金屬作業(yè)/加工的數(shù)量減少。優(yōu)選地，豎起部分和伸展部分的長(zhǎng)度 大體上相等，使得不需要橫向連接。此外，諸如圖1所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)件1可不在現(xiàn)場(chǎng)組裝，并且如圖3所示，于是結(jié)構(gòu)構(gòu) 件1可被組合在一起，以現(xiàn)場(chǎng)形成階梯式結(jié)構(gòu)100。這具有特殊的優(yōu)點(diǎn)，包括(但不限于) 在第一層和第二層的層壓板和芯材料的生產(chǎn)中的質(zhì)量控制，因?yàn)檫@可不在現(xiàn)場(chǎng)完成，而在 特別設(shè)計(jì)用于該目的的地點(diǎn)完成。然后可通過(guò)使用螺紋緊固件來(lái)組裝階梯式結(jié)構(gòu)(不需要 焊接)，但是根據(jù)需要，如果小心控制，則當(dāng)然可以使用焊接。圖3示出多個(gè)連接在一起的結(jié)構(gòu)構(gòu)件1，以形成階梯式結(jié)構(gòu)100。優(yōu)選地，使用多 個(gè)諸如在縱向方向上沿著豎起部分3被分隔的(埋頭)螺栓等螺紋緊固件110將相鄰的結(jié) 構(gòu)構(gòu)件1連接在一起。螺紋緊固件110穿過(guò)相鄰結(jié)構(gòu)構(gòu)件1的豎起部分3的垂直部分42。 優(yōu)選地，這些豎起部分3以各第二縱長(zhǎng)端部分鄰接地被彼此連接。第二縱長(zhǎng)端部分相對(duì)于 第一縱長(zhǎng)端部分41在豎起部分3的相對(duì)端。被連接在一起的豎起部分在相反的方向上延伸(即，在使用中，一個(gè)向上延伸，而 另一個(gè)向下延伸)，以形成階梯式結(jié)構(gòu)。板構(gòu)件60作為用于支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件1的支撐構(gòu)件，并且多個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件1被附連到該 板構(gòu)件60。螺紋緊固件70用于將板構(gòu)件60連接到結(jié)構(gòu)構(gòu)件。從圖3可以看出，對(duì)于螺紋 緊固件70合適的位置是穿過(guò)板構(gòu)件60并且進(jìn)入豎起部分3的基底部分。當(dāng)然，可使用其 他方法將結(jié)構(gòu)構(gòu)件附連到板構(gòu)件60，但是該方法避免了焊接，因此是優(yōu)選的。石棉130或 類似物可被放在板構(gòu)件60上該板構(gòu)件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件1之間，以提供隔熱和/或隔音。然后，板構(gòu)件60可被附連到斜支撐梁(以I梁的形式)，并且可以設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臉?gòu)架以承載整個(gè)結(jié) 構(gòu)。斜支撐梁位于平行于板60的橫向方向上，并且可以在縱向上被適當(dāng)?shù)胤指?，?yōu)選相距 10至15米。因?yàn)槿藗兛赡茉陔A梯式撐板上一齊移動(dòng)，所以控制階梯式撐板的動(dòng)態(tài)機(jī)械頻率是 重要的。對(duì)于無(wú)載結(jié)構(gòu)存在的7. 5Hz的典型目標(biāo)設(shè)計(jì)頻率，當(dāng)該結(jié)構(gòu)裝有負(fù)載時(shí)，該頻率降 低至約6Hz。本發(fā)明設(shè)置另一附加垂直支撐件80，用于改變階梯式撐板的機(jī)械動(dòng)態(tài)性能。該構(gòu) 件可影響階梯式撐板的動(dòng)態(tài)機(jī)械頻率。圖3示出另一附加垂直支撐件80，該附加垂直支撐件80在板構(gòu)件60與至少一些 結(jié)構(gòu)構(gòu)件1之間延伸。附加垂直支撐件80在縱向方向上延伸并且大概在伸展部分1距板 構(gòu)件60最遠(yuǎn)的位置處或在其被附連到豎起部分3的位置處被連接到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件1。當(dāng) 然，附加支撐件80實(shí)際上并不垂直，而是可偏離垂直位置幾十度。附加垂直支撐板提供結(jié) 構(gòu)構(gòu)件的恰當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)性能(例如在人們?cè)诮Y(jié)構(gòu)構(gòu)件上移動(dòng)期間，或許是一齊移動(dòng)期間)。第二實(shí)施例除了下面描述的之外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。圖4至圖6示出第二實(shí)施 例的變型?？梢钥闯觯Q起構(gòu)件3的一部分被彎曲(例如以形成從撐板3的總體平面凸出 的部分)，并且該被彎曲的部分被插入第一層10和第二層20之間。這允許豎起部分3由金 屬構(gòu)件(例如片)制成，該豎起部分3比第一實(shí)施例中的豎起部分更薄。彎曲可被軋制形 成，優(yōu)選被熱軋制形成。事實(shí)上，豎起部分3的縱長(zhǎng)端部自身被向后彎曲180°，以形成U形橫截面。然后， 該縱長(zhǎng)端部分41又被彎曲90°，以使得豎起部分3總體上為L(zhǎng)形，通過(guò)向后彎曲第一縱長(zhǎng) 端部分41形成L的基底?？赡苄枰谙蚝髲澢伺c豎起部分3的主垂直部分之間進(jìn)行焊 接，以防止水或其他不期望的流體進(jìn)入縱長(zhǎng)端部分41的中間的空腔中。圖5示出第二實(shí)施例的一個(gè)變型。在該實(shí)施例中，撐板中的一個(gè)還具有被插入梯 級(jí)部分2的第一層和第二層之間的部分。在下豎起部分3中為被插入第一層10和第二層 20之間的金屬構(gòu)件的縱長(zhǎng)端部的中間部分。這通過(guò)在豎起部分中形成縱向槽實(shí)現(xiàn)，使得在 橫截面中該槽為C形。換句話說(shuō)，豎起部分3在縱向方向上被彎曲90°，然后在低于豎起部 分的位置處在與第一彎曲相反的方向上再次在縱向方向上被彎曲90°。在與第一彎曲相反 的方向上的進(jìn)一步彎曲90°之后，在初始方向上最后彎曲90°。待插入梯級(jí)部分的第一層和第二層之間的部分可選自圖4和圖5所示的類型，還 可以混合這兩種類型。圖6示出另一變型。除了在撐板3的垂直部分中形成槽50以外，圖6所示的實(shí)施 例與圖5所示的實(shí)施例相同。該槽具有C形的橫截面，并且以與圖5所示的被插入第一層 10和第二層20之間的部分相同的方式形成。槽50有助于豎起部分3的硬度。此外，圖6 所示的一對(duì)豎起部分3的下豎起部分3可使其第二端(該第二端與第一縱長(zhǎng)端部相對(duì))鄰 接槽50的下側(cè)。通過(guò)該方式，形成互鎖裝置，并且由槽50而不是由將兩個(gè)豎起部分3保持 在一起的緊固裝置承受一部分負(fù)載。第三實(shí)施例除了下面描述的之外，第三實(shí)施例與第二實(shí)施例相同。參考圖7描述第三實(shí)施例。
在第三實(shí)施例中，豎起構(gòu)件3的一部分自身在豎起構(gòu)件3的端部的頂部上被向后 彎曲。該彎曲部分被插入第一層10和第二層20之間。因此，與第一層和第二層20的內(nèi)表 面接觸的是豎起部分3的內(nèi)表面。與第二實(shí)施例相同，這允許豎起部分3由金屬構(gòu)件(例 如片)制成，該豎起部分3比第一實(shí)施例中的豎起部分更薄。彎曲可以被軋制形成，或許是 冷軋制形成。圖8a更加詳細(xì)地示出了該彎曲部分。從圖8a可以看出，豎起部分的縱長(zhǎng)端部中 的彎曲使得豎起部分的至少一部分被彎曲180°。通過(guò)該方式，該彎曲部的一部分平行于豎 起部分3的垂直部分42。從圖8a可以看出，最終端45被彎曲遠(yuǎn)離垂直部分42。這允許不 同的下部豎起部分的頂端位于上豎起部分的兩部分之間。終端45有效地防止水(例如雨 水)進(jìn)入兩個(gè)豎起部分之間的空間。如圖7所示，兩個(gè)豎起部分是不同的，且使用螺栓彼此附連。這種螺栓可以例如是 哈克緊固件環(huán)槽鉚,丁 (huck fastener magna-Iok fastener)。圖7所示的第二撐板類似于圖6所示的第二撐板。也就是說(shuō)，被插入梯級(jí)部分2 的第一層和第二層之間的部分是豎起部分的縱長(zhǎng)端部的中間部分。圖7所示的實(shí)施例與圖6所示的實(shí)施例的不同之處在于，具有在下梯級(jí)部分的兩 個(gè)層之間的部分的豎起部分在兩個(gè)豎起部分的最外側(cè)位置上(而不是在最內(nèi)側(cè)位置上)。 因此，這兩個(gè)豎起部分都可向下延伸至支撐構(gòu)件。這在圖8b中詳細(xì)示出。從圖8b可以看出，兩個(gè)豎起部分向下延伸至例如由板構(gòu)件60的端部形成的支撐 構(gòu)件的突出部(tab) 75。所述豎起部分可以例如被栓接到突出部75上。從圖8b可以看出， 板構(gòu)件60實(shí)際上由兩個(gè)金屬板形成，并且可使用與將豎起部分緊固到突出部75相同的緊 固件，以將兩個(gè)板構(gòu)件60連接在一起。與圖3所示的實(shí)施例相同，絕緣材料和/或防火材料可被置于板構(gòu)件60上。所述 絕緣材料可以是例如具有50mm的厚度的cafco板。如圖8b所示，另一構(gòu)件90被定位在構(gòu)成板構(gòu)件60的兩個(gè)板之間。這在必要時(shí)提 供額外的硬度。圖8a和圖8b詳細(xì)示出豎起部分和伸展部分之間的用于將伸展部分附連到豎起部 分的縱向焊縫。在別處所描述的其他實(shí)施例中也可使用類似的焊縫。材料如上所述，盡管在輕質(zhì)、抗腐蝕性或其他特殊性質(zhì)很重要的應(yīng)用中，金屬片10、20 以及上述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的其他金屬部分也可由鋁、不銹鋼、鍍鋅鋼、或其他結(jié)構(gòu)合金制成，但是 金屬板10、20以及上述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的其他金屬部分優(yōu)選由結(jié)構(gòu)鋼制成。優(yōu)選地，所述金屬應(yīng) 具有240MPa的最小抗屈強(qiáng)度和至少10%的延長(zhǎng)率。一旦固化，塑料或聚合物材料在要使用該構(gòu)件的環(huán)境中的最大預(yù)期溫度下應(yīng)具有 至少為250MPa、優(yōu)選為275MPa的彈性模量Ε。在民用應(yīng)用中，該溫度可高達(dá)100°C。在最低作業(yè)溫度下，塑料或聚合物材料的延展性必須大于金屬層的約為20%的延 展性。在最低作業(yè)溫度下，芯材料的延展性的優(yōu)選值為50%。芯材料的導(dǎo)熱系數(shù)也必須足 夠接近鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，使得溫度變化覆蓋所預(yù)期的作業(yè)范圍，并且在焊接期間不會(huì)造成分 層。兩種材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以相差的程度部分取決于芯材料的彈性，但是認(rèn)為芯材料的熱 膨脹系數(shù)可以是金屬層的熱膨脹系數(shù)的大約10倍。熱膨脹系數(shù)可通過(guò)添加填充料來(lái)控制。
在整個(gè)作業(yè)范圍上，芯與金屬層之間的粘結(jié)強(qiáng)度必須至少為0.5MPa，優(yōu)選為 6MPa。這優(yōu)選通過(guò)芯材料對(duì)金屬的固有粘性實(shí)現(xiàn)，但也可提供額外的粘合劑。芯材料優(yōu)選為聚氨酯彈性體，并且可主要包括與異氰酸酯或二異氰酸酯、增鏈劑 和填充料一起的多元醇(例如聚酯或者聚醚)。若需要，則提供填充料，以降低中間層的導(dǎo) 熱系數(shù)，降低其成本并控制彈性體的物理特性。還可包括例如用以改變機(jī)械特性或其他特 征(例如粘性以及防水性或防油性)的其他添加劑以及阻燃劑。盡管以上描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)理解，這是說(shuō)明性的而非意圖限制在所 附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍。特別地，所給出的尺寸是指導(dǎo)性的而不是規(guī)定性的。此 外，通過(guò)描述座位撐板舉例說(shuō)明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明還適用于階梯式結(jié)構(gòu)的其他形 式。
權(quán)利要求
一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括由夾層結(jié)構(gòu)形成的伸展部分，該夾層結(jié)構(gòu)具有第一板和第二板以及塑料或聚合物材料的芯，該芯在所述金屬板之間并且被粘結(jié)到所述金屬板，以在所述金屬板之間傳遞剪力；以及由金屬構(gòu)件形成的豎起部分，所述豎起部分被固定到所述伸展部分，并且所述金屬構(gòu)件的第一部分被插入所述金屬板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述第一部分具有大體上等于所述板的間 隔距離的厚度，使得通過(guò)將所述第一部分插入所述金屬板之間，所述第一部分填補(bǔ)所述板 之間的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述第一部分由所述金屬構(gòu)件的、自身 被向后彎曲使得所述金屬構(gòu)件的外表面鄰接所述第一板的內(nèi)表面和所述第二板的內(nèi)表面 的部分形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述第一部分由所述金屬構(gòu)件的、自身 被向后彎曲使得所述金屬構(gòu)件的內(nèi)表面鄰接所述第一板的內(nèi)表面和所述第二板的內(nèi)表面 的部分形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述部分為縱長(zhǎng)端部。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述第一部分為第一縱長(zhǎng)端部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述部分為所述金屬構(gòu)件的中間的縱長(zhǎng)端部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述第一部分為所述金屬構(gòu)件的、被彎曲以 形成尺寸上適合位于所述金屬板之間并且接觸所述金屬板的形狀。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述金屬構(gòu)件為軋制金屬構(gòu)件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述金屬構(gòu)件的橫截面在垂直 于縱向方向的平面中總體上為L(zhǎng)形。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述第一部分中，所述L形中的基底的至 少一部分具有L形橫截面。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述第一部分被沿著所述伸展 部分的縱向邊插入所述金屬板之間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，還包括另一豎起部分，所述另一豎起 部分由另一金屬構(gòu)件形成，并且被固定到所述伸展部分，并且所述另一金屬構(gòu)件的第一部 分被插入所述金屬板之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，各豎起部分的所述第一部分被沿著所述 伸展部分的相反的縱向邊插入所述金屬板之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述豎起部分中的一個(gè)凸出到所述 伸展部分的所述金屬板之一的外表面的平面之外，所述豎起部分中的另一個(gè)凸出到所述金 屬板中的另一個(gè)的外表面的平面之外。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，所述豎起部分包括至少一個(gè)縱 向槽。
17.一種階梯式結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的階梯式結(jié)構(gòu)，其中，相鄰的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的豎起部分被彼此連 接，各自的第二縱長(zhǎng)端部分鄰接，所述第二縱長(zhǎng)端部分在第一縱長(zhǎng)端部分的相對(duì)端。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的階梯式結(jié)構(gòu)，其中，相鄰的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的豎起部分之間的所 述連接由緊固構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選為螺紋緊固構(gòu)件，優(yōu)選為螺栓。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的階梯式結(jié)構(gòu)，還包括用于支撐所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件 的支撐構(gòu)件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的階梯式結(jié)構(gòu)，還包括至少一個(gè)直接在所述支撐構(gòu)件與伸展 構(gòu)件之間延伸的另一構(gòu)件。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的階梯式結(jié)構(gòu)，其中，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件通過(guò)螺紋緊固構(gòu)件 被固定到所述支撐構(gòu)件，該螺紋緊固構(gòu)件穿過(guò)所述支撐構(gòu)件并進(jìn)入所述豎起部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22中任一項(xiàng)所述的階梯式結(jié)構(gòu)，其中，所述階梯式結(jié)構(gòu)為成排 的座位結(jié)構(gòu)。
24.一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件或者一種階梯式結(jié)構(gòu)或者豎起部分，其實(shí)質(zhì)上如本文中參考附圖所 述以及在附圖所示。
全文摘要
一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括由夾層結(jié)構(gòu)形成的伸展部分，該夾層結(jié)構(gòu)具有第一板和第二板以及塑料或聚合物材料的芯，該芯在所述金屬板之間并且被粘結(jié)到所述金屬板，以在所述金屬板之間傳遞剪力；以及由金屬構(gòu)件形成的豎起部分，所述豎起部分被固定到所述伸展部分，并且所述金屬構(gòu)件的第一縱長(zhǎng)端部分被插入所述金屬板之間。
文檔編號(hào)E04F11/104GK101889122SQ200880119283
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者S·肯尼迪 申請(qǐng)人:智能工程(巴哈馬)有限公司