CN103046680B - 筒型多维可调式金属屋面连接件和其中的套筒组件以及金属屋面龙骨的节点连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种筒型多维可调式金属屋面连接件，其包括支座、套筒和调节板，所述套筒内壁上固接至少三块所述调节板，调节板的下部伸出在套筒下端口下面一段；调节板的朝内的侧面与所述支座外侧面对应出相匹配，使得固设有调节板的所述套筒能够套设在支座上，且能够使得露出在套筒下端口下面的所述调节板部分与所述支座的对应的侧壁固接。本发明还提供所述连接件中的套筒组件以及使用所述连接件的金属屋面龙骨的节点连接方法。本连接件的各个部件能够在工厂中加工，并可以满足节点在上下和平面各个方向的自由调整，适应各种龙骨角度的要求，能通过连接件的形状的设定实现龙骨各维度的调整，其适应性很强。可有效提高连接质量和安装效率。

Description

筒型多维可调式金属屋面连接件和其中的套筒组件以及金属屋面龙骨的节点连接方法

技术领域

本发明涉及建筑幕墙领域，涉及一种连接件，尤其是一种金属屋面连接件。还提供该连接件中的套筒组件。另外，本发明还提供使用所述连接件做金属屋面龙骨的节点连接方法。

背景技术

普通金属屋面都会尽量将金属面材分格做成矩形，以使节点位置可以做成类似于金属幕墙的正交节点。随着幕墙行业的发展，机场，会展大厅之类的建筑对于特有的大屋面的外观效果越来越重视，建筑师对屋面的设计形式也越来越出彩，不规则交角、弧形屋面越来越多地在实际工程中出现。普通的节点连接形式越来越难以达到使用及安装要求。

为了适应屋面涉及的多样性，现有技术中常规做法是制作一块与节点处的屋面平行的较大的连接板，将该连接板设置在金属采光顶龙骨的节点上。该连接板要按照屋面节点各面板的相交角度、屋面弧度，切割出合适的连接断面，然后将各个龙骨与该连接板进行焊接或者栓接。由于屋面板的不规则，使得各节点上的连接板的形式不一，各节点的构件连接板难以统一定制，必须都要在现场进行切割和比对。常规做法中由于需要根据节点交角及弧度切割节点构件连接板，从而影响连接质量和安装效率，故而连接质量难以保证，安装效率不高。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种能够在工厂中加工，并可以满足节点在相对于建筑主体的高度即上下和与高度垂直的平面内的各个方向的自由调整的筒型多维可调式金属屋面连接件。

本发明另一个目的在于提供所述连接件中的套筒组件。

本发明再一个目的在于提供使用所述连接件做金属屋面龙骨的节点连接方法。

一种筒型多维可调式金属屋面连接件，包括支座、套筒和调节板，

所述套筒内壁上固接至少三块所述调节板，由此构成套筒组件；所述调节板的朝内的侧面与所述支座外侧面对应处相匹配，使得设有调节板的所述套筒能够套设在所述支座上，且能够使得所述调节板至少一部分与所述支座的对应的侧壁固接。

所述调节板套设在所述支座上，其与所述支座焊接固接。

通过将所述调节板在所述支座上的不同高度上固接，可以适应屋面中连接龙骨的各个节点的高度要求。

其中，所述调节板的数量以使得套筒可以在支座上固定稳固为准，由此，调节板以3-6块为宜，优选为四块，其在圆周方向均布。设置四块调节板有利于在正交方向进行误差调节，易于控制误差方向及设计调节板尺寸。

所述支座可以是任何形状的支架，但优选为柱状筒体，该筒体的横截面可以是圆形，也可以是其他形状，例如椭圆形或正多边形等。支座的优选方案是圆柱形筒体。

所述套筒可以是回转柱体，优选为圆柱形筒体，其与圆形截面的所述支座同轴线地套设。

进一步地，所述调节板的下部最好是伸出在所述套筒下端口下面一段。

最好是通过调节板伸出套筒的一段与所述支架焊接连接。调节板的整个长度都可以与支座的接触位置焊接。

一种金属屋面龙骨的节点连接方法，使用所述的筒型多维可调式金属屋面连接件，其中：

所述支座、套筒和调节板均为同一结构，所述套筒和调节板还固接在一体成为一套筒组件；支座、套筒和调节板以及套筒和调节板组成套筒组件的操作都事先制作好。

在工地现场，将所述支座的下端固定到建筑主体上，将该套筒组件套接在支座上，根据节点的实际进出位高度的要求，将该套筒组件上调节板固定在支座的设定高度上；然后，将连接到该节点上的各个龙骨根据连接到节点上的各个龙骨相对于套筒的周向位置固定到套筒的外侧筒壁上。

进一步地，本连接件还可以包括连接板，其一端侧壁与所述套筒的外侧壁相匹配，形成与套筒固接的固接结构，该连接板上还设有与屋面金属板龙骨连接的连接结构。

所述固接结构可以是连接板的该端侧壁与所述套筒的外侧壁面匹配的形状，以便于使得连接板固接在套筒的外壁上。

所述连接结构可以是连接板的板面或在该板面上设有的栓接结构，例如螺栓孔等。

通过所述固接结构，在所述套筒的外侧圆周面上连接上若干所述连接板。

对应于具有所述连接板的所述的筒型多维可调式金属屋面连接件，所述方法中，制作若干连接板为同一结构，在工地现场，根据连接到节点上的各个龙骨相对于套筒的周向位置，将若干连接板通过其上的所述固接结构固接到所述套筒的外侧周面上，然后，将该节点上的各个龙骨固定到所述连接板的连接结构上。

例如，将龙骨焊接到所述连接板的板面上，或者将龙骨栓接到该连接板的板面上。

所述连接板也可以是在工厂中加工好。

就一般而言，同一个屋面工程中，支座、套筒、调节板以至于连接板的规格都是相同的。这就使得本连接件在工厂加工中更方便，更容易获得高的精度。

在本发明提供的连接件和该连接件在金属屋面龙骨的节点连接方法中，支座、套筒、调节板以及连接板都可以在工厂预先制成，这是因为，这些零件对于各种不同的节点，结构甚至尺寸都可以是相同的。只是需要在工地现场，根据具体节点的进出位高度将支座和套筒组件焊接起来，根据具体节点连接的龙骨的数量和各个龙骨之间的位置关系将龙骨固接到套筒外壁上，或根据具体节点连接的龙骨的数量和角度在套筒外壁上固接相应数量的连接板，然后再将各个龙骨固接在所述连接板上即可。由上可知，本发明提供的连接件和连接方法可以有效提高龙骨节点连接的效率和质量。

具体节点上连接龙骨的方法可以是：各个龙骨设置在套筒的周向侧壁的相应位置上，或者设置在套筒周向侧壁上固接的相应的连接板上，即对应各个龙骨在节点的垂直于套筒轴线的平面上的相互位置对应各龙骨在节点上的相应位置。

龙骨在连接板的相对于套筒的径向的连接位置的不同对应龙骨在节点径向的位置。

龙骨轴线与套筒侧壁的角度不同的固接，或者龙骨在连接板上连接，龙骨的轴线与套筒的轴线的夹角大小的不同对应龙骨在节点上相对于垂直于套筒轴线的平面上的旋转角度，或者对应龙骨轴线与套筒侧壁固结点的切线的夹角。

套筒套设在支座上的高度位置不同，对应龙骨节点的高度。

有连接板的情况下，套筒套设在支座上的高度位置不同，和/或连接板在所述套筒上的设置高度不同，对应龙骨节点高度。

将龙骨焊接到所述连接板的板面上，或将龙骨栓接到该连接板的板面上。

因此，本发明提供的结构和规格基本相同的连接件就可以方便地满足屋面上各种异型节点上龙骨的连接要求，实现根据屋面特性化设计要求。

所述套筒在支座上的固联高度位置取决于屋面节点的进出位，即相对于主体结构的高度。一个屋面各个节点的高低位置不尽相同，但本连接件中的支座、套筒和调节板的高度是相同的，各个节点上，套筒套设在支座上的高度是可以调节的，通过设计支座、套筒和调节板的高度就可以适应多种节点高度的调节。

所述连接板的高度小于或等于所述套筒的高度。

所述调节板的高度优选大于所述套筒的高度，但小于或等于支座的高度。

设计的屋面中节点的高度调节量如果确定了，套筒和调节板组成的组合件的总高度与支座的高度就可以确定，而通过确定的高度加工各个部件，就可以使得本连接件可以满足各个节点进出位的要求。

所述支座长度最短为总高度调节量再增加一个最小焊缝长度。支座最高高度为屋面的最低进出位所需的对应支座高度，而屋面最低完成面到主体结构表皮距离减去屋面厚度及安装间隙。

所述调节板长度最长为支座高度。所述调节板长度最短为总高度调节量增加一个最小焊缝长度。

套筒长度最长为所述调节板长度。套筒长度最短为一个最小焊缝长度。

套筒与调节板的组合体的最高高度为支座高度，最短高度为调节板最短高度。

套筒与调节板的具体高度则由实际所需的调节量决定。

最小焊缝长度可根据工程的要求和所用材料的种类以及相关规范要求确定。

在工厂制作支座、套筒组件中的套筒和调节板以及连接板时，可以根据建筑屋面的设计中各个节点高低以及高度调节量以及焊缝的长度的数值范围来确定各个零件的高度。

例如对于调节板伸出套筒一段的情况下，节点最高进出位为支座高度、调节板伸出套筒高度、套筒高度三者之和再减去调节板与支座必要的焊缝长度。

本发明还提供一种筒型多维可调式金属屋面连接件中的套筒组件，其包括一套筒和调节板，所述套筒内壁上固接至少三块所述调节板。

所述调节板的下部最好是伸出在所述套筒下端口下面一段。

所述调节板的上部最好与所述套筒的上端口平齐。

本发明提供的筒型多维可调式金属屋面连接件具有如下优点：

（1）本发明可以适应进出位不同的节点，调节幅度可达∓50mm，甚至于更大。施工简单，无需现场根据进出位切割连接件。

（2）本发明可以适应各种金属板节点，只要在本连接件的套筒的外壁上设定的角度上固接设定形状角度的连接板，就可以形成人字形，十字形，五角形，六角形，米字型,及各种拼角的龙骨节点形式。

（3）本发明可以适应屋面弧度不同的各种金属板节点。本发明提供的连接件可以在六个维度进行调节，该六个维度是在屋面平面内X,Y两个方向，屋面进出位的Z方向，以及三个旋转维度进行调节。即将所述连接件看为一个点，在这个点的六个维度都可调整。即本连接件可以使得节点适应屋面全方位的设计。

（4）与常规金属屋面节点连接相比本发明施工简单，现场无需对于需要有较高加工精度要求的连接件中的构件进行加工，其都在工厂加工完成，现场只是进行拼接组合，因此施工质量有很好的保证。另外，本发明的连接装置中的套筒上设置连接板，可以按照需要在其360°圆周上方便地设置，适应各种龙骨角度的要求，能通过连接件的形状的设定实现龙骨各维度的调整，因此，其适应性很强。故而可以有效提高连接质量和安装效率。

下面通过附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明提供的筒型多维可调式金属屋面连接件的一种实施例的组装结构示意图。

图2为圆柱形筒体支座的立体结构示意图。

图2a为图2的俯视结构示意图。

图2b为图3的主视结构示意图。

图3为套筒和调节板组成的组合构件的立体结构示意图。

图3a为图3的俯视结构示意图。

图3b为图3的主视结构示意图。

图4为在套筒上连接连接板的立体结构示意图。

图5为使用本发明提供的连接件连接屋面金属板龙骨的一种结构示意图。

图6为图5的侧视结构示意图。

图7为图5的安装效果图。

具体实施方式

如图1和图5至7所示，本发明提供的筒型多维可调式金属屋面连接件的一个实施例，包括支座1-01、套筒1-02、调节板1-03和连接板1-04。

如图2、2a、2b、图3、图3a、图3b所示，所述套筒1-02和支座1-01均为圆柱形筒体，调节板1-03和连接板1-04均为矩形板，所述套筒内壁上固接四块所述调节板，所述调节板的上端面与套筒的上端口平齐，下部伸出在所述套筒下端口下面一段；所述调节板的朝内的侧面与所述支座外侧面对应出相匹配，使得固设有调节板的所述套筒能够套设在所述支座上，且能够使得露出在所述套筒下端口下面的所述连接板部分与所述支座的对应的侧壁固接。所述套筒与所述支座同轴线地套设。

连接板1-04，其一端侧壁与所述套筒的外侧壁相匹配，形成与套筒固接的固接结构，该连接板上还设有与屋面金属板龙骨连接的连接结构。所述固接结构是连接板的该端侧壁与所述套筒的外侧壁面匹配的形状，以便于使得连接板固接在套筒的外壁上。所述连接结构可以是连接板的板面或在该板面上设有的栓接结构，例如螺栓孔等。

在工厂加工出结构、尺寸相同的支座、套筒、调节板和连接板，将套筒和调节板焊接起来，构成套筒组件，如图3、3a和图3b所示。如图3、3a和3b所示的具体实例中，一个套筒1-02与四块调节板1-03精加工，尺寸误差为∓0.5mm，四块调节板1-03两两呈90度焊接于套筒内壁。这些零件的加工和装配精度，只有在工厂中加工制作，才能确保。

到工地上，将支座1-01的下端固定在建筑主体的钢结构3-01上（参见图6、图7），然后，根据具体节点的进出位高低将套筒组件固定在支座上，调节板的伸出套筒的部分与支座焊接连接，调节板的整个长度也都可以与支座焊接。再后，根据连接到节点上的各个龙骨2-01相对于套筒1-02的周向位置，将与龙骨数量对应的若干连接板1-04通过其上的所述固接结构焊接到所述套筒1-02的外侧周面上（参见图4和图5），连接板的上端面与筒体的上端口平齐。然后，将该节点上的各个龙骨2-01固定到所述连接板1-04的板面上。具体地，在如图5所示的节点上，有八根龙骨2-01汇交，根据其汇交的相对夹角，在套筒的外壁上固接八个连接板1-04，每根龙骨2-01焊接在对应的每个连接板1-04的板面上。如图7所示，金属屋面2-02通过连接角码2-04固定在连接板1-04和龙骨2-01上。在节点上各个金属面板的接缝处填充胶粘剂构成胶缝2-03。

支座与主体钢结构进行连接，根据屋面的设计，可以调整套筒组件在支座1-01上的固定高度，以适应设定屋面距结构进出位。现场安装时将此组合构件套置于支座上，根据现场放样的屋面实际进出位确定组合构件与支座的套置位置，再将调节板焊接于支座上。

设计的屋面中节点的高度调节量如果确定了，套筒和调节板组成的组合件的总高度与支座的高度就可以确定，而通过确定的高度加工各个部件，就可以使得本连接件可以满足各个节点进出位的要求。

所述支座长度最短为总高度调节量再增加一个最小焊缝长度。支座最高高度为屋面的最低进出位所需的对应支座高度，而屋面最低完成面到主体结构表皮距离减去屋面厚度及安装间隙。

所述调节板长度最长为支座高度。所述调节板长度最短为总高度调节量增加一个最小焊缝长度。

套筒长度最长为所述调节板长度。套筒长度最短为一个最小焊缝长度。

套筒与调节板的组合体的最高高度为支座高度，最短高度为调节板最短高度。

套筒与调节板的具体高度则由实际所需的调节量决定。

最小焊缝长度可根据工程的要求和所用材料的种类及相关规范要求确定。例如，可以是50mm。

所述连接板的高度小于或等于所述套筒的高度。

所述调节板的高度优选大于所述套筒的高度，但小于或等于支座的高度。

对于调节板伸出套筒一段的情况下，节点最高进出位为支座高度、调节板伸出套筒高度、套筒高度三者之和再减去调节板与支座必要的焊缝长度。具体节点上连接龙骨的方法中，以结构尺寸相同的套筒、连接板是这样适应各种节点上龙骨的不同连接结构：参见图5，各个龙骨设置在套筒的周向侧壁的不同位置上固接的连接板上，即可以满足各个龙骨在节点的垂直于套筒轴线的平面上的相互位置的调节。龙骨在连接板的相对于套筒的径向的连接位置的不同可以满足龙骨在节点径向的位置调节。龙骨轴线与套筒侧壁的角度不同地在连接板上连接，龙骨的轴线与套筒的轴线的夹角大小的不同可以满足龙骨在节点上旋转角度的调节。如图6所示，龙骨相对于套筒侧壁稍微下倾地固接，满足了屋面的倾斜的设计要求。另外，对应龙骨轴线与套筒侧壁固结点的切线的夹角也可以进行调节，以适应龙骨在节点上连接的设计要求。

本发明提供的连接件也可以不包含连接板，龙骨直接固接到套筒上。

所述支座可以是任何形状的支架，该筒体的横截面可以是圆形，也可以是其他形状。通过调节板的形状和尺寸的匹配设计实现套筒组件和支座的连接。支座优选为柱状结构，这样的结构使得调节板的匹配结构比较简单。

所述套筒可以是回转柱体，除了前述的圆形截面之外，也可以是例如椭圆等截面形状。其与所述支座同轴线地套设。这样，调节板的尺寸就需要做匹配性调整，这不是最优化的设计。套筒和支座为同心圆筒的设计使得调节板可以是单一规格。

其中，所述调节板也可以为三块，或者五块、六块等，其在圆周方向均布。但是，四块调节板均布为最佳设计。

调节板与支座的焊接的部分不需要一定是突出伸出套筒的调节板部分，调节板与支座的接触位置都可以焊接。优选套组组件上的伸出套筒下端一段的调节板与支座焊接连接。

本发明提供的连接件，可以进行进出位的大幅度调节。

在工厂制作支座、套筒组件中的套筒和调节板以及连接板时，可以根据建筑屋面的设计中各个节点高低的数值范围来确定各个零件的高度。

使用本发明提供的带有连接板的连接件进行屋面龙骨构建的具体操作可以是这样的：

（1）将支座1-01焊接在钢结构3-01上。

（2）将套筒1-02与调节板1-03制成的组合构件按实际进出位套在支座1-01上，调节到合适位置处，在支座上焊接调节板。

（3）将连接板1-04根据节点中各龙骨2-01所成的角度焊接在套筒1-02外壁上。

（4）将各龙骨2-01根据节点处的屋面角度调整并焊接在连接板侧面。

在套筒组件中，调节板也可以不从套筒中伸出。这样，在满足节点进出位高度范围中，套筒的长度就会长一些。这样，不如使得调节板伸出套筒下端一段经济。

Claims (10)

1.一种筒型多维可调式金属屋面连接件，其特征在于：包括支座、套筒和调节板，

所述套筒内壁上固接至少三块所述调节板，由此构成套筒组件；所述调节板的朝内的侧面与所述支座外侧面对应处相匹配，使得设有调节板的所述套筒能够套设在所述支座上，且能够使得所述调节板至少一部分与所述支座的对应的侧壁固接。

2.根据权利要求1所述的筒型多维可调式金属屋面连接件，其特征在于：所述支座为柱状筒体；或者，

所述支座为圆柱形筒体，所述套筒也为圆柱形筒体，其与所述支座同轴线地套设；或者，

所述调节板的数量为3-6块为宜，在圆周方向均布；或者，

所述调节板的下部伸出在所述套筒下端口下面一段；和/或，所述调节板套设在所述支座上，其与所述支座焊接固接。

3.根据权利要求1或2所述的筒型多维可调式金属屋面连接件，其特征在于：还包括连接板，其一端侧壁与所述套筒的外侧壁相匹配，形成与套筒固接的固接结构，该连接板上还设有与屋面金属板龙骨连接的连接结构。

4.根据权利要求3所述的筒型多维可调式金属屋面连接件，其特征在于：通过所述固接结构，在所述套筒的外侧圆周面上连接上若干所述连接板；或者，

所述固接结构是连接板的该端侧壁与所述套筒的外侧壁面匹配的形状；和/或，所述连接结构是连接板的板面或在该板面上设有的栓接结构。

5.一种金属屋面龙骨的节点连接方法，其特征在于：使用如权利要求1所述的筒型多维可调式金属屋面连接件，所述支座、套筒和调节板均为同一结构，所述套筒和调节板还固接成一体成为一套筒组件；

在工地现场，将所述支座的下端固定到建筑主体上，将该套筒组件套接在支座上，根据节点的实际进出位高度的要求，将该套筒组件上调节板固定在支座的设定高度上；然后，将连接到该节点上的各个龙骨根据其相对于套筒的周向位置固定到套筒的外侧筒壁上。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述连接件还包括连接板，其一端侧壁与所述套筒的外侧壁相匹配，形成与套筒固接的固接结构，该连接板上还设有与屋面金属板龙骨连接的连接结构；对应于具有所述连接板的所述的筒型多维可调式金属屋面连接件，所述方法中，制作若干连接板同一结构，在工地现场，根据连接到节点上的各个龙骨相对于套筒的周向位置，将若干连接板通过其上的所述固接结构焊接到所述套筒的外侧周面上，然后，将该节点上的各个龙骨固定到所述连接板的连接结构上。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：具体节点上连接龙骨的方法是：各个龙骨设置在套筒的周向侧壁的不同位置上，对应各个龙骨在节点的垂直于套筒轴线的平面上的相互位置对应各龙骨在节点上的相应位置；

龙骨轴线与套筒侧壁的角度不同的固接，龙骨的轴线与套筒的轴线的夹角大小的不同对应龙骨在节点上相对于垂直于套筒轴线的平面上的旋转角度，或者对应龙骨轴线与套筒侧壁固结点的切线的夹角，以对应龙骨在节点上的连接的设计要求；

套筒套设在支座上的高度位置不同，对应龙骨节点的设计高度。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：具体节点上连接龙骨的方法是：各个龙骨设置在套筒周向侧壁上相应位置固接的相应的连接板上，对应各个龙骨在节点的垂直于套筒轴线的平面上的相互位置对应各龙骨在节点上的相应位置；

龙骨在连接板的相对于套筒的径向的连接位置的不同，对应龙骨在节点径向的位置；

龙骨在连接板上连接，龙骨的轴线与套筒的轴线的夹角大小的不同满足龙骨在节点上相对于垂直于套筒轴线的平面上的旋转角度，或者对应龙骨轴线与套筒侧壁固结点的切线的夹角，以对应龙骨在节点上的连接的设计要求；

套筒套设在支座上的高度位置不同和/或连接板在所述套筒上的设置高度不同，对应龙骨节点高度；或者，

将龙骨焊接到所述连接板的板面上，或将龙骨栓接到该连接板的板面上。

9.根据权利要求5至8之一所述的方法，其特征在于：

所述支座长度最短为屋面总高度调节量再增加一个最小焊缝长度，支座最高高度为屋面的最低进出位所需的对应支座高度，而屋面最低完成面到主体结构表皮距离减去屋面厚度及安装间隙即为所述屋面的最低进出位；

所述调节板长度最长为支座高度，所述调节板长度最短为总高度调节量增加一个最小焊缝长度；

所述套筒长度最长为所述调节板长度，套筒长度最短为一个最小焊缝长度；或者，

所述套筒与调节板的组合体的最高高度为支座高度，最短高度为调节板最短高度；或者，

所述套筒与调节板的具体高度则由实际所需的高度调节量决定。

10.一种筒型多维可调式金属屋面连接件中的套筒组件，其特征在于：包括一套筒和调节板，所述套筒内壁上固接至少三块所述调节板。