CN103114680B - 用于房屋钢结构上的j型钢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种J型钢，其特征在于：所述J型钢的横截面包括顶直边、立边和底直边，所述顶直边和底直边分别位于立边两侧；顶直边与立边上端结合并相互垂直；所述底直边与立边下端结合并相互垂直构成L形。本发明还提供了所述J型钢在房屋钢结构构件上的应用。本发明的J型钢结构根据梁的承力情况进行特别处理，它不仅可在施工现场高速安装，而且能够大大提高建筑物的精度和质量，提高建筑物的使用安全。本发明的J型钢采用热轧和焊接方式制成，采用热轧可利用国内热轧型钢厂的资源，既有利于一次成形，减少焊接量，又能根据建筑设计要求灵活拼装，且能减少运输成本。
Description
技术领域
本发明属于房屋钢结构技术领域，具体是涉及一种J型钢及其应用。
背景技术
目前正在实施的钢结构住宅存在以下四大问题：第一是目前钢结构住宅建设中的用钢量问题，传统的钢结构采用H形钢，为满足建筑的刚度和安全度，每平方米用钢量在110公斤左右，基本是混凝土建筑的一倍；第二是防火问题，一般钢结构住房须采用防火措施达到A级，施工有一定难度，（重复施工，外包混凝土）；第三是标准化大生产与建筑多样化、个性化问题，传统的钢结构只能按照建筑师的设计单独建造每幢房屋，无法形成标准化规格化的大生产，劳动生产率低，不能用机器代替人作业，形成不了住宅产业化：第四是建筑物质量保证体系的问题，传统的钢结构必须在工地现场焊接，这些焊缝难以控制，从而造成工程质量隐患。上述问题使在21世纪中推动钢结构住宅受到极大阻碍。
针对此问题，也出现了一些改进措施，如在申请号为00125408.1的专利中公开了一种轻型房屋钢结构拼装构件。但是其组成部件中的梁多是由钢板冷弯制成，强度一般，而且钢板的厚度是不变的，梁在实际使用中的承力部位（如顶直边）太薄，并且很难在后续步序中进行加厚加强处理，导致梁的强度不够，最终影响到轻型房屋钢结构的整体结构强度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于房屋钢结构上的J型钢
，所述J型钢的结构根据梁的承力情况进行特别处理，它不仅可在施工现场高速安装，而且能够大大提高建筑物的精度和质量，提高建筑物的使用安全。
按照本发明提供的技术方案：用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述J型钢的横截面包括顶直边、立边和底直边，所述顶直边和底直边分别位于立边两侧；顶直边与立边上端结合并相互垂直；所述底直边与立边下端结合并相互垂直构成L形。
作为本发明的进一步改进，所述顶直边上设置有向底直边一侧延伸的加强边，所述加强边与顶直边在同一平面上并且厚度相同。
作为本发明的进一步改进，所述顶直边厚度与立边厚度之比为（1.2~2.8）：1；顶直边宽度与立边高度之比为1：（2~5）；底直边宽度与立边高度之比为1：（2~5）；底直边中间部位厚度大于等于立边厚度。
作为本发明的进一步改进，所述底直边为等厚边或厚度渐变边，当底直边为厚度渐变边时，底直边的厚度由靠近立边一端向远离立边一端逐渐减小，所述底直边底面为平面，顶面为斜面。
作为本发明的进一步改进，所述顶直边与立边之间、立边与底直边之间设有90°圆角，所述底直边远离立边一端设有90°圆角。
作为本发明的进一步改进，所述加强边与立边之间设有90°圆角。
本发明还提供了所述的J型钢在房屋钢结构构件上的应用。
作为所述应用的进一步改进，所述房屋钢结构构件包括许多立柱、主梁牛腿、第一U型环板、主梁、次梁、次梁牛腿和第二U型环板，所述立柱上固定着若干个至少有两头的主梁牛腿，所述的若干个主梁牛腿在水平方向上互相垂直或向相反方向延伸布置，主梁牛腿外侧端部设有第一U型环板，作为主梁的定位及主梁牛腿与主梁焊接的衬板；所述主梁是由两个对称设置的J型钢对称拼接组成，在主梁的上部开口处设置有若干角钢剪力键，从而形成一个箱形梁；所述主梁的两端部分别套插在相对的一对立柱的主梁牛腿上的第一U型环板中并刚性固定；所述主梁上还设置有若干用于连接次梁的次梁牛腿，次梁牛腿外侧端部有第二U型环板，作为次梁的定位及次梁牛腿与次梁焊接的衬板；所述次梁也是由两个对称设置的J型钢对称拼接组成，在次梁的上部开口处设置有若干角钢剪力键，从而形成一个箱形梁；所述各次梁的两端部分别套插在相对的一对次梁牛腿上的第二U型环板中并相对固定。
作为所述应用的进一步改进，所述主梁和次梁上还分别固定有若干个相互平行的密肋梁，所述的密肋梁与次梁之间形成相互垂直的井格。
作为所述应用的进一步改进，所述密肋梁为工字钢。
本发明与现有技术相比，优点在于：本发明的J型钢结构根据梁的承力情况进行特别处理，它不仅可在施工现场高速安装，而且能够大大提高建筑物的精度和质量，提高建筑物的使用安全。本发明的J型钢采用热轧和焊接方式制成，采用热轧可利用国内热轧型钢厂的资源，既有利于一次成形，减少焊接量，又能根据建筑设计要求灵活拼装，且能减少运输成本。
附图说明
图1为本发明实施例中J型钢的横截面示意图。
图2为由J型钢拼接而成的主梁或次梁的横截面示意图。
图3为J型钢在房屋钢结构构件上的具体应用情况示意图。
图4为图3中主梁和次梁的立体结构图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例中的J型钢采用热轧和焊接工艺制成，其结构如图1所示，其横截面包括顶直边1、立边2和底直边3，所述顶直边1和底直边3分别位于立边2两侧；顶直边1与立边2上端结合并相互垂直；所述底直边3与立边2下端结合并相互垂直构成L形。
图示实施例中，所述顶直边1上向底直边3一侧还延伸设置有加强边4，所述加强边4与顶直边1在同一平面上并且厚度相同。这样有利于提高J型钢的整体强度。当然，所述的加强边4也可根据需要不设置。
本发明J型钢的底直边3可以为等厚边或厚度渐变边，图示实施例的中的底直边3为厚度渐变边，底直边3的厚度由靠近立边2一端向远离立边2一端逐渐减小，所述底直边3底面为平面，顶面为斜面，并且顶面的倾斜角度α为6°。并且所述底直边3中间部位厚度t3与立边2厚度t1相同。
如图1所示，本发明实施例中，所述顶直边1与立边2之间、立边2与底直边3之间设有90°圆角，所述底直边3远离立边2一端设有90°圆角。所述加强边4与立边2之间设有90°圆角。
下面详细说明本发明的J型钢在房屋钢结构构件上的应用。
所述房屋钢结构构件的结构如图3、图4所示，其主要由许多立柱5、主梁牛腿6、第一U型环板7、主梁8、次梁9、次梁牛腿10、第一U型环板11和密肋梁12组成。
如图3所示，所述立柱5为一矩形中空钢管，其上按照楼层高度固定着若干个至少有两头的主梁牛腿6，所述的若干个主梁牛腿6在水平方向上互相垂直或向相反方向延伸布置，主梁牛腿6外侧端部设有第一U型环板7，作为主梁8的定位及主梁牛腿6与主梁8焊接的衬板，以便于与主梁8连接；所述主梁8是由两个对称设置的J型钢对称拼接组成，在主梁8的上部开口处设置有若干角钢剪力键，从而形成一个箱形梁；所述主梁8的两端部分别套插在相对的一对立柱5的主梁牛腿6上的第一U型环板7中，并通过焊接实现刚性固定。另外，所述主梁8上还设置有若干用于连接次梁9的次梁牛腿10，次梁牛腿10外侧端部有第二U型环板11，作为次梁9的定位及次梁牛腿10与次梁9焊接的衬板，所述次梁9也是由两个对称设置的J型钢对称拼接组成，在次梁9的上部开口处设置有若干角钢剪力键，从而形成一个箱形梁；组成次梁9的J型钢要比组成主梁8的J型钢的规格尺寸小。所述各次梁9的两端部分别套插在相对的一对次梁牛腿10上的第二U型环板11中，并通过配用螺栓螺母及焊接实现相对固定。所述主梁8和次梁9上还分别固定有若干个相互平行的密肋梁12，所述密肋梁12优选采用工字钢，所述的密肋梁12与次梁8之间形成相互垂直的井格，井格中可以安放水泥刨花板作为底模，在楼面上现浇混凝土，从而不需要临时支撑和拆模的工艺，大大加快了施工精度。
在以如此方式组装房屋钢结构构件后，可在楼面板上、各立柱5、主梁8和次梁9的内腔浇灌混凝土，形成钢包混凝土的组合结构。这样既提高了建筑物的刚度，又减少了用钢量。
这种房屋钢结构构件受力体系合理，整体刚度好，应力分布均匀，抗震性能优于普通混凝土结构和H型钢结构。利用这种构件可大大简化施工工艺，提高施工进度，降低成本，并可实现建筑物标准化、模数化、工业化的大生产，以机器代替人工作业，并可拼装和搭建任何形式的高层建筑及其它建筑。
Claims (9)
1.一种用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述J型钢的横截面包括顶直边（1）、立边（2）和底直边（3），所述顶直边（1）和底直边（3）分别位于立边（2）两侧；顶直边（1）与立边（2）上端结合并相互垂直；所述底直边（3）与立边（2）下端结合并相互垂直构成L形；
使用时，将两个对称设置的J型钢对称拼接组成主梁（8），在主梁（8）的上部开口处设置有若干角钢剪力键，从而形成一个箱形梁。
2.如权利要求1所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述顶直边（1）上设置有向底直边（3）一侧延伸的加强边（4），所述加强边（4）与顶直边（1）在同一平面上并且厚度相同。
3.如权利要求1所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述顶直边（1）厚度（t2）与立边（2）厚度（t1）之比为（1.2~2.8）：1；顶直边（1）宽度（a）与立边（2）高度（h）之比为1：（2~5）；底直边（3）宽度（b）与立边（2）高度（h）之比为1：（2~5）；底直边（3）中间部位厚度（t3）大于等于立边（2）厚度（t1）。
4.如权利要求1所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述底直边（3）为等厚边或厚度渐变边，当底直边（3）为厚度渐变边时，底直边（3）的厚度由靠近立边（2）一端向远离立边（2）一端逐渐减小，所述底直边（3）底面为平面，顶面为斜面。
5.如权利要求1所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述顶直边（1）与立边（2）之间、立边（2）与底直边（3）之间设有90°圆角，所述底直边（3）远离立边（2）一端设有90°圆角。
6.如权利要求2所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述加强边（4）与立边（2）之间设有90°圆角。
7.如权利要求1所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述房屋钢结构构件包括许多立柱（5）、主梁牛腿（6）、第一U型环板（7）、主梁（8）、次梁（9）、次梁牛腿（10）和第二U型环板（11），所述立柱（5）上固定着若干个至少有两头的主梁牛腿（6），所述的若干个主梁牛腿（6）在水平方向上互相垂直或向相反方向延伸布置，主梁牛腿（6）外侧端部设有第一U型环板（7），作为主梁（8）的定位及主梁牛腿（6）与主梁（8）焊接的衬板；所述主梁（8）是由两个对称设置的J型钢对称拼接组成，在主梁（8）的上部开口处设置有若干角钢剪力键，从而形成一个箱形梁；所述主梁（8）的两端部分别套插在相对的一对立柱（5）的主梁牛腿（6）上的第一U型环板（7）中并刚性固定；所述主梁（8）上还设置有若干用于连接次梁（9）的次梁牛腿（10），次梁牛腿（10）外侧端部有第二U型环板（11），作为次梁（9）的定位及次梁牛腿（10）与次梁（9）焊接的衬板；所述次梁（9）也是由两个对称设置的J型钢对称拼接组成，在次梁（9）的上部开口处设置有若干角钢剪力键，从而形成一个箱形梁；所述各次梁（9）的两端部分别套插在相对的一对次梁牛腿（10）上的第二U型环板（11）中并相对固定。
8.如权利要求7所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述主梁（8）和次梁（9）上还分别固定有若干个相互平行的密肋梁（12），所述的密肋梁（12）与次梁（9）之间形成相互垂直的井格。
9.如权利要求8所述用于房屋钢结构上的J型钢，其特征在于：所述密肋梁（12）为工字钢。
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