CN100570086C

CN100570086C - 一种钢构单元

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Publication number: CN100570086C
Application number: CNB2005101328419A
Authority: CN
Inventors: 洪百燿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2025-12-27
Also published as: CN1990970A

Abstract

本发明公开了一种高性能钢构单元，设有一连接件，该连接件一端垂直设有二固定部，另端呈45度向外延伸设有一固定部，该钢构单元设有上、下两基梁及左、右两侧柱，该左、右两侧柱间交叉设有二横梁，该两侧柱呈C形状，使其内侧形成一安装槽，在组装时，先将该连接件的一固定部固定于两侧柱的安装槽中，再将上、下两基梁分别固定于该连接件另一固定部上，再将交叉的二横梁末端分别固定于该连接件的固定部上，而形成一墙面内框，藉此，组成的墙面，可达成节省施工、节省材料，且具有增大应力、抗扭曲、抗变形及抗震力。

Description

一种钢构单元

技术领域

本发明涉及一种钢构单元，尤其涉及一种可节省施工、节省材料且具有增大应力、抗扭曲、抗变形及抗震的高性能钢构单元。

背景技术

一般现有的简力墙钢构的结构，如中国台湾新型专利第85213814号「高应力的夹式简力墙改良」，其揭露有，该简力墙的外框由上、下两基梁与左、右两侧柱而组成，框内固定有数根副支梁，在该简力墙之内、外壁再固定有内、外壁材，使其具有组成简便的功能，该简力墙的两侧柱设置于上述两基梁间，并相距一适当距离，该侧柱由两根支梁所相对锁组而形成，并于两侧柱之上、下两基梁的内外共八个角落处，分别螺固一角铁；该简力墙的一承力梁设于上述角铁的斜对角间，并在其两端各由一顶止件将承力梁螺固于角铁上，具有高承力的作用；该简力墙的两副梁其两外端亦由顶止件而设于上述角铁的另一斜对角间，其两内端则分别固定于上述承力梁的两相对侧，以使两副梁排成一直线，再与上述承力梁在简力墙的框内形成交叉状固定；该简力墙的两固结板分别螺固在上述承力梁及两副梁所形成的交叉状处的两相对侧；该简力墙的两横梁分别螺固于上、下两基梁相对间的内侧表面上，其凸出该表面的部份呈相对且与承力梁及两副梁等厚，将数根副支梁以前、后相对的方式分别螺固于上述横梁的凸出部份，然后将承力梁及两副梁夹置于内。

该专利虽具有高应力，而能抗扭曲及抗变形，但是其组成构件如：角铁、副支梁、承力梁、两副梁、固结板、横梁…等过多，整体结构太复杂，导致不易施工、增加材料及材料费用，大幅增加成本，非常不便。

发明内容

本发明的目的在于通过提供一种全新高性能钢构单元，以改变前述现有技术的缺点，以能节省施工、节省材料且具有增大应力、抗扭曲、抗变形及抗震。

本发明是采用以下手段实现的：

一种钢构单元，该钢构单元设有上、下两基梁及左、右两侧柱，该左、右两侧柱之间交叉设有二横梁，该等两侧柱呈C形状，使其内侧形成一安装槽，该钢构单元设有一连接件，该连接件的一端设有二固定部，该二固定部相互垂直，该连接件另端呈45度向外延伸设有一个固定部；该连接件的一个固定部固定于两侧柱的安装槽中，其上、下两基梁分别固定于该连接件另一固定部上，交叉的二横梁末端分别固定于该连接件的固定部上，以形成一墙面内框。

前述该钢构单元还包括有数个墙层纵柱，该纵柱固定于该墙面内框及各墙层之间，将墙层结合于该墙面内框上。

前述各该墙层可为吸音棉板材、防火板材、隔热板材或防潮湿板材。

前述该连接件的固定部上设有一呈45度的可将二横梁末端正确安装于固定部上的导板。

本发明与现有技术相比，具有明显的优势和有益效果：

(1)配件最少，适用最广；

组装方便只需用一种连接件就可以适用在各位置上，结合完成钢构单元本身，亦兼能结合两种以上钢构单元，无论是上、下或左、右，包括基础和房屋。

(2)用材节省；

该连接件的固定部14以45度角设置，并以二横梁当作斜撑材，可以得到最大的水平分力，与其他角度的斜撑形式比较，为得到较大水平耐力，需使用的支撑材最少，达到节省用材的经济效益。

(3)提升结构安全性；

该连接件的固定部的型式，可以作为斜撑的二横梁与上、下两基梁间交点的接续横梁，偏离直肢材即两侧柱与横肢材即上、下两基梁的形心交点，在承受外力时，可诱导使横肢材即上、下两基梁比直肢材即两侧柱先破坏，吸收能量，形成一预警，从而提升耐震的结构安全性。

附图说明

图1为本发明的立体外观图；

图2为本发明的立体分解图；

图3为本发明连接件的外观图；

图4为本发明的部份剖视图；

图5-1为本发明钢构的示意图；

图5-2为一般传统的钢构的示意图；

图6-1、图6-2、图6-3为本发明其他实施例的外观图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例加以说明：

本发明为一种高性能钢构单元，请参阅图1、图2、图3所示，该钢构单元设有一连接件11，该连接件11一端设有二个固定部12，该二个固定部12相互垂直，且其表面上设有数个安装孔13，该连接件11，另一端呈45度向外延伸设有一固定部14，该固定部14表面上设有数个安装孔15，该钢构单元设有上、下两基梁21及左、右两侧柱22，该左、右两侧柱22间交叉设有二横梁23，该两侧柱22呈C形状，使其内侧形成一安装槽24。

上述构件的组成，请参阅图1、图2、图3所示，组装时，将该连接件11的一固定部12固定于两侧柱22的安装槽24中，再将上、下两基梁21分别固定于该连接件11另一固定部12上，再将交叉的二横梁23末端分别固定于该连接件11的固定部14上，而形成一墙面内框。

上述组成的墙面，仅将上、下两基梁21、两侧柱22及二横梁23直接固定于四个连接件11上，即可快速完成组装，且由安装槽24包覆固定部12及交叉二横梁23的构成，而大幅增加应力，因而具有抗扭曲、抗变形及抗震的功效，达到可节省施工、节省材料，且具有增大应力、抗扭曲、抗变形及抗震的目的。

在本发明中，该连接件11的结构，也可适用在水平构面的楼地板及屋顶，也可以用在不同断面的形钢肢材上，也可以用在木材的接合上，在运用该连接件11的其所结合的两侧柱22及上、下两基梁21断面形式，也可以简化，形成上述已说明实施例的外的框架构造。

在本发明中，该连接件11的结构及力学上说明如下，请参阅第1、2、3图所示：

1.因为该连接件11本体的的形状及结构，及由该连接件11、该等上、下两基梁21、该等两侧柱22及该等二横梁23等组成架构的组合方式，使得诸构件的接合角，形成为较接近「刚框」，而增加了抵抗弯矩的能力。同时，因为该等二横梁23横移偏离了该等上、下两基梁21与该等两侧柱22的形心交点，使得该连接件11上固定部14的接合螺栓或铆钉等固结元件，在固结时，如第3图所示，可得到充分足够的固结位置和操作空间。

2.再将利用本发明的高性能钢构与一般的钢构比较，请参阅第5-1图所示，本发明的高性能钢构使用单一种连接件11；反观，请参阅第5-2图所示，一般的钢构则需使用四种9个以上的连接件，因此，本发明在使用上及钢构元件组合上，较一般的钢构具有优势；另，再由第5-1图所示，若欲求得IV的水平力的抵抗力，则斜撑长度与杆件水平耐力的乘积总和为

IV＝1.414(水平力)×1.414(斜撑长度)×4＝8

其中，L(宽度)为1M、A(长度)为2M、B(二横梁23长度)为1.414M；

而一般的钢构的IV的水平力的抵抗力，请参阅图5-2所示，则

IV＝2.236(水平力)×2.236(斜撑长度)×2＝10

其中，L(宽度)为1M、A(长度)为2M、B(二横梁23长度)为2.236M；

因此，本发明与一般钢构在杆件断面积都相同的情况下，欲得到同样多的水平力的抵抗力所需斜撑构材的用料长度比为8∶10＝80％；

故，本发明的高性能钢构可节省20％的用材，所以本发明较一般钢构经济。

请参阅图4所示，该钢构单元尚包括有数个墙层纵柱41，该等纵柱41固定于该墙面内框及各墙层间，以将墙层结合于该墙面内框上。

请参阅图4所示，各该墙层可为吸音棉的板材、防火的板材、隔热的板材或防潮湿的板材，俾具有防火、隔热、隔音及防潮的效果。

请参阅图4所示，该等墙层包括增强结构用的墙板421、防湿透气薄片422、防火材423或隔热材423、防水透湿薄片424、透气空气层425、外壁材426、防火及结构用面板431或防火及结构用面板432及填充在钢构肢材上的隔音材441。

如此的钢构单元，以其各钢构肢材配置而形成(连接件11结合上、下两基梁21、两侧柱22及二横梁23)的多斜撑构架形式，与其他一般无斜撑或单斜撑的构架形式比较，在结合前述各性能墙层时，显然能得到更多的固着点和更高的安定性，这将使得本钢构单元结合各性能墙层后，更能确保达到在结构安全性、耐久性、隔热遮热性、隔音性及防火性等各方面整体综合显现的高性能。

请参阅图3所示，该连接件11的固定部14上设有一呈45度的导板16，由该导板16的引导，可将二横梁23末端正确安装于固定部14上。

请参阅图6-1、图6-2、图6-3所示，本发明的墙面内框，其构成可为二单元或一单元、三单元、三单元以上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1、一种钢构单元，该钢构单元设有上、下两基梁及左、右两侧柱，该左、右两侧柱之间交叉设有二横梁，该两侧柱呈C形状，使其内侧形成一安装槽，其特征在于：

该钢构单元设有一连接件，该连接件的一端设有第一固定部和第二固定部，该第一固定部和第二固定部相互垂直，该连接件另端呈45度向外延伸设有一个第三固定部；该连接件的第一固定部固定于两侧柱的安装槽中，其上、下两基梁分别固定于该连接件第二固定部上，交叉的二横梁末端分别固定于该连接件的第三固定部上，以形成一墙面内框。

2、根据权利要求1所述的钢构单元，其特征在于：其中所述该钢构单元还包括有数个墙层纵柱，该纵柱固定于该墙面内框及各墙层之间，将墙层结合于该墙面内框上。

3、根据权利要求2所述的钢构单元，其特征在于：其中所述各该墙层为吸音棉板材。

4、根据权利要求2所述的钢构单元，其特征在于：其中所述各该墙层为防火板材。

5、根据权利要求2所述的钢构单元，其特征在于：其中所述各该墙层为隔热板材。

6、根据权利要求2所述的钢构单元，其特征在于：其中所述各该墙层为防潮湿板材。

7、根据权利要求1所述的钢构单元，其特征在于：其中所述该连接件的第三固定部上设有一呈45度的可将二横梁末端正确安装于该第三固定部上的导板。