CN102352656A - 超薄壁钢结构屋架底角连接件及其连接结构 - Google Patents

超薄壁钢结构屋架底角连接件及其连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超薄壁钢结构屋架底角连接件及其连接结构，连接件的两侧板为相互平行的直角梯形且上底板为倾斜平面的空心六面体，该连接件的两个直角梯形侧板为中空结构，两直角梯形侧板的上部设置斜箍槽、下部设置平箍槽。本发明连接件的上表面和下表面分别设置斜箍槽和平箍槽，各箍槽通过箍紧钢带与上下弦固定。这种形式的连接，操作简便快捷，强度高，轴向约束性能良好，节点整体性强，有效控制薄壁型钢受压时的端头局部屈曲，提高构件的承载力。其结构简单，容易制造和施工，适用性强。利用该连接件的组合结构使安装固定方式变得简单，生产安装快捷，节约工期，降低成本。

Description

超薄壁钢结构屋架底角连接件及其连接结构
技术领域
本发明涉及超薄壁钢结构的技术领域，特别是涉及一种超薄壁钢结构屋架底角连接件及其连接结构。 
背景技术
冷弯薄壁型钢结构建筑体系由于其自重轻，抗震性能好，连接形式多样，可适应复杂建筑造型，较少或无湿法作业，适宜工厂化优化设计及模块化生产，施工周期短，房屋格局布置灵活，建筑垃圾少，构件可重复使用，对环境的污染接近于零等的特点越来越受到人们的关注，并被列为底层和中高层建筑中的优选项目。
随着冶金技术的发展和冷弯成型技术的开发，冷弯型钢构件向着高强超薄发展，在美国厚度在0.55mm—2mm的高强冷弯型钢已经广泛的运用到建筑领域中。我国对此开发尚为空白。对新型高强冷弯型钢尤其是超薄壁冷弯型钢的开发及应用，成为冷弯型钢领域的新前沿。
目前我国的冷弯薄壁钢结构与发达国还有一定的差距，生产设备和技术较为陈旧落。对产品构件的深加工不够，尚未达到广泛的零件化，模块化生产。对产品构件生产的计算机辅助设计技术不成熟，仍需大量基础性研究。对新型冷弯薄壁钢结构体系的研究力度不够，习惯于采用外国成型技术，所开发的具有自主知识产权的结构体系少之又少，缺少自主品牌。
随着近年来新农村建设的迅速发展，对新型结构的房屋需求不断增长，逐渐也改变了传统的观念，钢结构住房也逐渐在农村发展开来，现有的钢结构住房体系结构比较笨重，施工周期比较长，成本较高，不利于其推广应用，发明人在去年申请了超薄壁钢结构单体型材和组合型材及其超薄壁钢结构房的实用新型专利中提出了一种新型的钢结构住房体系，本专利申请就是为了配套解决上述专利的快速安装的问题。 
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种超薄壁钢结构屋架底角连接件及其连接结构。
本发明的技术方案是：一种超薄壁钢结构屋架底角连接件，其特征是：其两侧板为相互平行的直角梯形且上底板为倾斜平面的空心六面体，该连接件的两个直角梯形侧板为中空结构，两直角梯形侧板的上部设置斜箍槽、下部设置平箍槽。
所述连接件的上底板和下底板为相扣固定的槽型钢板，并且前侧板和后侧板也为相扣固定的槽型钢板，其中上底板与下底板之间夹角α，30°≤α≤60°，前后翼板固定在上下翼板外侧。
槽型钢板的腹板上设有匹配的减重孔。
该连接件为一整块条状槽型钢板折叠而成，其折叠步骤为：（1）在条状槽型钢板的两侧对称翼板上分别作三对切槽，使 对称翼板被分割成四对子翼板，并且满足第一对子翼板长度大于第三对子翼板长度，第二对子翼板长度小于第四对子翼板长度；（2）以任意一对切槽所在直线为折叠棱，向内折叠90度形成空心六面体，各子翼板分别固定在一起。
在第（1）步中，同时在第一、第三、第四段槽型钢板的腹板上设置匹配的减重孔。
一种超薄壁钢结构屋架底角的连接结构，包括斜坡屋架的上弦斜型钢和下弦平型钢，利用所述的连接件，其上表面与上弦斜型钢的凹槽匹配固定，其下上表面与下弦平型钢的凹槽匹配固定，其固定方式是在上弦斜型钢与连接件上表面斜箍槽之间箍轧有钢带，在下弦平型钢与连接件下表面平箍槽之间箍轧有钢带。
当屋架与承重柱或承重墙连接时，该连接件的下表面中心与承重柱端头节点的中心对齐，并采用自攻自断螺纹钉连接。
自攻自钻螺钉设置的密度不小于5/cm2。
所述的箍紧钢带的宽度略小于连接件箍槽的宽度。 
本发明的有益效果
本发明在斜坡屋架的两个与承重柱连接的角点处采用此连接件和连接结构。该连接件同时连接屋架的上下弦，节点上表面角度随屋架上弦角度改变而改变。连接件的上表面和下表面分别设置斜箍槽和平箍槽，各箍槽通过箍紧钢带与上下弦固定。这种形式的连接，操作简便快捷，强度高，轴向约束性能良好，节点整体性强，有效控制薄壁型钢受压时的端头局部屈曲，提高构件的承载力。
本发明的连接件结构简单，容易制造和施工，适用性强。利用该连接件的组合结构使安装固定方式变得简单，生产安装快捷，节约工期，降低成本。节点连接后成为刚性节点，符合钢结构设计基本思路，使整体结构更为稳定。
附图说明
图1为本发明超薄壁钢结构屋架底角连接件的结构示意图；
图2为本发明超薄壁钢结构屋架底角连接件的一种折叠过程示意图；
图3是斜坡屋架的上弦斜型钢和下弦平型钢的连接结构示意图。
图中标号C为超薄壁钢结构屋架底角连接件，1和1’分别为前、后侧板（槽型钢板），1a和1b分别为前后侧壁的翼板，2为上、下侧板（槽型钢板），2a和2b分别为上下侧壁的翼板，3a和3b分别为斜箍槽和平箍槽，4为折叠前的槽型钢，4a和4b分别为槽型钢的两侧翼板，5为上弦斜型钢，6为下弦平型钢，7为箍紧钢带，8为下部梁，9为减重孔，10为切槽。
 
具体实施方式
实施例一：一种超薄壁钢结构屋架底角连接件，其两侧面为平行的直角梯形且上表面为倾斜平面的空心六面体，该连接件的两个直角梯形侧面为中空结构，形成上侧斜箍槽3a和下侧平箍槽3b。槽型钢板的腹板上设有匹配的减重孔。
具体结构参见图1，所述连接件的上底板和下底板为相扣固定的槽型钢板，并且前侧板和后侧板也为相扣固定的槽型钢板，其中上底板与下底板之间夹角α，30°≤α≤60°，前后翼板固定在上下翼板外侧。
实施例二：参见图2，是实施例一所描述连接件的一种折叠组成方式。该连接件为一整块条状槽型钢板折叠而成，其折叠步骤为：（1）在条状槽型钢板的两侧对称翼板上分别作三对切槽形成四对子翼板，并且满足第一对子翼板长度大于第三对子翼板长度，第二对子翼板长度小于第四对子翼板长度；可同时在第一、第三、第四段槽型钢板的腹板上设置匹配的减重孔。（2）以两侧相对切槽所在直线为折叠棱，向内折叠形成六面体，各子翼板分别固定在一起。
实施例三：参见图3，一种超薄壁钢结构屋架底角的连接结构，包括斜坡屋架的上弦斜型钢和下弦平型钢，利用所述的连接件C，其上表面与上弦斜型钢5的凹槽匹配固定，其下上表面与下弦平型钢6的凹槽匹配固定，其固定方式是在上弦斜型钢与连接件上表面斜箍槽之间箍轧有钢带7，在下弦平型钢与连接件下表面平箍槽之间箍轧有钢带7。所述的箍紧钢带7的宽度略小于连接件箍槽3a和3b的宽度。
当屋架与承重柱或承重墙连接时，该连接件的下表面中心与承重柱端头节点的中心对齐，并采用自攻自断螺纹钉连接。自攻自钻螺钉设置的密度不小于5/cm2。

Claims (9)

1.一种超薄壁钢结构屋架底角连接件，其特征是：其两侧板为相互平行的直角梯形且上底板为倾斜平面的空心六面体，该连接件的两个直角梯形侧板为中空结构，两直角梯形侧板的上部设置斜箍槽、下部设置平箍槽。
2.根据权利要求1所述的超薄壁钢结构屋架底角连接件，其特征是：所述连接件的上底板和下底板为相扣固定的槽型钢板，并且前侧板和后侧板也为相扣固定的槽型钢板，其中上底板与下底板之间夹角α，30°≤α≤60°，前后翼板固定在上下翼板外侧。
3.根据权利要求2所述的超薄壁钢结构屋架底角连接件，其特征是：槽型钢板的腹板上设有匹配的减重孔。
4.根据权利要求1所述的超薄壁钢结构屋架底角连接件，其特征是：该连接件为一整块条状槽型钢板折叠而成，其折叠步骤为：（1）在条状槽型钢板的两侧对称翼板上分别作三对切槽，使 对称翼板被分割成四对子翼板，并且满足第一对子翼板长度大于第三对子翼板长度，第二对子翼板长度小于第四对子翼板长度；（2）以任意一对切槽所在直线为折叠棱，向内折叠90度形成空心六面体，各子翼板分别固定在一起。
5.根据权利要求4所述的超薄壁钢结构屋架底角连接件，其特征是：在第（1）步中，同时在第一、第三、第四段槽型钢板的腹板上设置匹配的减重孔。
6.一种超薄壁钢结构屋架底角的连接结构，包括斜坡屋架的上弦斜型钢和下弦平型钢，其特征是：利用权力要求1所述的连接件，其上表面与上弦斜型钢的凹槽匹配固定，其下上表面与下弦平型钢的凹槽匹配固定，其固定方式是在上弦斜型钢与连接件上表面斜箍槽之间箍轧有钢带，在下弦平型钢与连接件下表面平箍槽之间箍轧有钢带。
7.根据权利要求6所述的超薄壁钢结构屋架底角的连接结构，其特征是：
当屋架与承重柱或承重墙连接时，该连接件的下表面中心与承重柱端头节点的中心对齐，并采用自攻自断螺纹钉连接。
8.根据权利要求7所述的超薄壁钢结构屋架底角的连接结构，其特征是：自攻自钻螺钉设置的密度不小于5/cm2。
9.根据权利要求6所述的超薄壁钢结构屋架底角的连接结构，其特征是：所述的箍紧钢带的宽度略小于连接件箍槽的宽度。
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