CN103362221A - 一种可形成全铸钢结构的铸钢件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可形成全铸钢结构的铸钢件，包括固定连接成一体的节点核心区部分、纵向构件和横向曲线构件。对于一些造型复杂的钢结构建筑，采用本发明，通过铸钢件间的连接形成结构，能够降低施工难度和建造成本，提高结构的承载能力，缩短结构的安装工期，并且可以完美地实现建筑的功能和效果。

Description

一种可形成全铸钢结构的铸钢件

技术领域

本发明属于建筑结构工程技术领域，涉及一种铸钢件，更具体地说，涉及一种可形成全铸钢结构的铸钢件，通过若干个该铸钢件的连接可以形成多种形式的全铸钢结构，这种铸钢件是相应全铸钢结构的基本单元。

背景技术

铸钢件形式灵活多样，力学性能安全可靠，越来越受到工程界的关注，在建筑结构中，其应用形式主要以铸钢节点为主。近些年在大跨度空间结构和高层建筑中，受力大、构造复杂的连接部位纷纷采用了铸钢节点，取得了良好的技术经济效益。

随着社会的发展进步，越来越多造型复杂的建筑在我国出现，而对于一些造型复杂的钢结构建筑，在建造过程中，使用传统的结构设计必须使用大量节点和杆件才能实现，焊接和栓接的数量很大，制造工艺复杂，导致造价成本高，施工难度大，工期长，最终的建筑效果不能满足要求，而且对于焊接结构，焊接数量的增加会降低结构的承载能力。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可形成全铸钢结构的铸钢件，通过若干个该铸钢件的连接可以形成多种形式的全铸钢结构，这种铸钢件是相应全铸钢结构的基本单元。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可形成全铸钢结构的铸钢件，包括固定连接成一体的节点核心区部分、纵向构件和横向曲线构件。

所述横向曲线构件具有水平面内的曲率和铅垂面内的曲率，是空间曲线构件。

所述节点核心区部分、所述纵向构件和所述横向曲线构件是铸造成一体的。

所述横向曲线构件上设有镂空孔。

本发明具有的优点和积极效果是：

一）铸钢件在工厂内整体浇铸成型，相对于焊接构件，可免去相贯线切割、重叠焊缝焊接等引起的应力集中，从而提高结构的承载力；

二）铸钢件具有良好的适应性，设计自由度大。可根据建筑和施工需要生产出具有复杂外形和内腔的节点，保证建筑的艺术效果；

三）铸钢件的制作不受其位置、形状、尺寸的限制。可按受力状况采用最合理的截面形状，改善构件的应力分布，从而改善结构的受力性能；

四）形成结构时，大大降低了结构的施工难度，且便于施工控制，减少了结构整体的焊接的数量，提高了结构的承载能力，降低了建造成本，缩短了施工工期；

五）建筑结构中铸钢件化学成分要求比其它领域中的铸钢件要高，严格控制C、S、P的含量，使材质具有良好的塑性、韧性及可焊性，保证了形成后的结构的可靠性；

六）可以通过添加合金元素，改善铸钢件的材质性能，从而改善结构的整体性能。

综上所述，对于一些造型复杂的钢结构建筑，采用这种铸钢件，通过铸钢件间的连接形成结构，能够降低施工难度和建造成本，提高结构的承载能力，缩短结构的安装工期，并且可以完美地实现建筑的功能和效果。

附图说明

图1a为本发明涉及的铸钢件标准形式的正面示意图；

图1b为图1a的背面示意图；

图2为本发明涉及的铸钢件间连接方式之一；

图3为本发明涉及的铸钢件间连接方式之二；

图4a为本发明涉及的铸钢件变换形式之一；

图4b为图4a的背面示意图；

图5a为本发明涉及的铸钢件变换形式之二；

图5b为图5a的背面示意图；

图6为本发明涉及的铸钢件变换形式之三；

图7为本发明涉及的铸钢件变换形式之四；

图8为本发明涉及的铸钢件可以形成的一种平面网格结构；

图9为本发明涉及的铸钢件可以形成的一种筒壳结构；

图10a为本发明涉及的铸钢件可以形成的一种塔体结构的顶部局部示意图；

图10b为图10a涉及的塔体结构的中部局部示意图；

图10c为图10a涉及的塔体结构的底部局部示意图。

图中：1、节点核心区部分，2、纵向构件，3、横向曲线构件，4、镂空孔。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅附图，一种可形成全铸钢结构的铸钢件，包括固定连接成一体的节点核心区部分1、纵向构件2和横向曲线构件3。

所述节点核心区部分1、所述纵向构件2和所述横向曲线构件3之间的连接，可以是焊接也可以是螺栓连接或其它形式的连接。在本实施例中，所述节点核心区部分1、所述纵向构件2和所述横向曲线构件3之间是整体铸造的。也可以分成若干个更小的铸钢件铸造，通过连接形成标准铸钢件，还可以将节点核心区部分1、纵向构件2和横向曲线构件3分开铸造，再通过连接形成整体。纵向构件2的截面可以是矩形截面也可以是其它形式的截面，横向曲线构件3可以是槽形截面或其它形式的截面。横向曲线构件3的曲线形式可以是正弦曲线、圆弧也可以是其它形式的曲线。纵向构件2和横向曲线构件3的长度也可以根据需要做修改。

图1a和图1b中示出了铸钢件标准形式，整体呈平面型。可以在纵向构件2和横向曲线构件3端部进行连接，图2和图3为两种基本的连接方式。

在图1a和图1b示出的平面造型的基础上，可以通过调整面外的曲率使其变为图5a和图5b示出的曲面型。

在图1a和图1b中示出的标准形式表面开设镂空孔4，可以形成图5a和图5b示出的造型，镂空孔4可以是圆孔，也可以是方孔或其它形式的孔，在孔内可以安置灯具或其它设备以达到建筑或者其它方面的功能。

图1a和图1b中示出标准形式可以通过变换形成更多不同的造型，图6和图7为其中的两种。

图1a～图7的不同变换可以相互叠加。

图8是通过图1a、图2和图3示出的铸钢件及连接结构可以形成的一种平面网格结构，可在长度方向形成可用于大跨结构的屋盖；图9是通过图2、图3和图4a示出的铸钢件及连接结构可以形成的一种筒壳结构，可在长度方向形成可用于大跨结构的屋盖；图10a、图10b和图10c示出的是通过图2、图3、图4a和图5a可以在竖向形成的一种塔体结构。上述全铸钢结构的连接，可以是焊接，也可以用螺栓连接或其它形式的连接。

本发明所涉及的铸钢件形式灵活，可以是建筑结构概念中的节点、构件或它们的一部分，不局限于一种造型，可以拆分成符合建筑造型的任意形式，通过连接形成结构整体。在图4a和图4b中，所述横向曲线构件3具有水平面内的曲率和铅垂面内的曲率，是空间曲线构件。在图5a和图5b中所述横向曲线构件3上设有镂空孔4。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可形成全铸钢结构的铸钢件，其特征在于，包括固定连接成一体的节点核心区部分、纵向构件和横向曲线构件。

2.根据权利要求1所述的可形成全铸钢结构的铸钢件，其特征在于，所述横向曲线构件具有水平面内的曲率和铅垂面内的曲率，是空间曲线构件。

3.根据权利要求1所述的可形成全铸钢结构的铸钢件，其特征在于，所述节点核心区部分、所述纵向构件和所述横向曲线构件是铸造成一体的。

4.根据权利要求1所述的可形成全铸钢结构的铸钢件，其特征在于，所述横向曲线构件上设有镂空孔。

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