CN107700736B

CN107700736B - 一种钢结构屋顶及其安装方法

Info

Publication number: CN107700736B
Application number: CN201710956139.7A
Authority: CN
Inventors: 张海江
Original assignee: Jiangxi Jiahui Steel Structure Engineering Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Jiahui Steel Structure Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2017-10-15
Filing date: 2017-10-15
Publication date: 2019-09-20
Anticipated expiration: 2037-10-15
Also published as: CN107700736A

Abstract

本发明公开了一种钢结构屋顶，包括钢柱梁和与钢柱梁固定连接的圈梁，圈梁上连接有顶梁，所述顶梁包括梁脊和焊接在梁脊两侧的梁臂，圈梁上设置有与梁脊一一对应的插槽，插槽上设置有螺纹孔，梁脊上设置有与螺纹孔一一对应的第一通孔；螺纹孔的外侧固定有螺栓定位机构，螺栓定位机构包括固定在插槽上的外套，外套的侧壁对称螺纹连接有两个滑杆，滑杆内侧端部轴接有连接柱，连接柱与外套之间连接有第一弹簧体，连接柱上铰接有弧形夹持板，弧形夹持板内侧面设置有螺纹部，螺纹部与插接在螺纹孔和第一通孔上的固定螺栓相互啮合。本发明能够改进现有技术的不足，简化钢结构屋顶的安装过程。

Description

一种钢结构屋顶及其安装方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其是一种钢结构屋顶及其安装方法。

背景技术

近些年我国的建筑行业飞速发展，传统的钢筋混凝土建筑物在建造过程中能耗高、污染高，而钢结构建筑的原材料生产能耗低，建设工期短，是一种较好的建筑结构。但是，在安装钢结构屋顶时，需要使用多个固定螺栓将屋顶锁止在圈梁上，当锁止固定螺栓时，随着某个固定螺栓的锁紧，会由于屋顶钢结构的应力形变导致其它相互配合的第一通孔和螺纹孔错开，所以在锁紧固定螺栓时需要多个工人对不同位置的固定螺栓同时进行锁紧，或者需要工人对不同位置的固定螺栓进行交错锁止，导致工作量较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钢结构屋顶及其安装方法，能够解决现有技术的不足，简化钢结构屋顶的安装过程。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种钢结构屋顶，包括钢柱梁和与钢柱梁固定连接的圈梁，圈梁上连接有顶梁，所述顶梁包括梁脊和焊接在梁脊两侧的梁臂，圈梁上设置有与梁臂一一对应的插槽，插槽上设置有螺纹孔，梁臂上设置有与螺纹孔一一对应的第一通孔；螺纹孔的外侧固定有螺栓定位机构，螺栓定位机构包括固定在插槽上的外套，外套的侧壁对称螺纹连接有两个滑杆，滑杆内侧端部轴接有连接柱，连接柱与外套之间连接有第一弹簧体，连接柱上铰接有弧形夹持板，弧形夹持板内侧面设置有螺纹部，螺纹部与插接在螺纹孔和第一通孔上的固定螺栓相互啮合。

作为优选，所述相邻的插槽上的螺纹孔相互垂直。

作为优选，所述连接柱上设置有滑槽，滑槽内通过第二弹簧体滑动设置有滑块，滑块上铰接有支撑杆，支撑杆顶部铰接有支撑板，支撑板通过塑料层与固定螺栓头部的底面相接触。

作为优选，所述滑杆10内侧端部固定有滑套23，连接柱11外侧端部固定有与滑套23滑动卡接的球头24，连接柱11和球头24内设置有贯穿的第二通孔25，第二通孔25靠近滑套23的一端活动设置有橡胶柱26，第二弹簧体17的一端位于第二通孔25内并与橡胶柱26相连接，橡胶柱26与滑套23选择性接触。

作为优选，所述支撑杆、连接柱和固定螺栓位于同一平面，支撑杆与连接柱之间连接有第三弹簧体，第三弹簧体与支撑杆、连接柱和固定螺栓所在平面的夹角为5.5°，两个连接柱上的两个第三弹簧体之间的夹角为11°。

作为优选，所述梁臂表面开设有若干个通孔，梁脊和圈梁上预设有用于固定加强筋的安装孔。

作为优选，所述安装孔内设置有橡胶内衬。

一种上述的钢结构屋顶的安装方法，包括以下步骤：将顶梁吊装在圈梁上，将梁臂插在插槽内，使用固定螺栓通过第一通孔放置在螺纹孔内，并使用20%的额定锁紧力矩依次对各个固定螺栓进行锁紧；使用螺栓定位机构对固定螺栓进行定位，通过旋转滑杆使弧形夹持板对固定螺栓的螺杆进行夹持，然后依次对固定螺栓使用额定锁紧力矩锁止固定，在固定螺栓完全锁紧前，将螺栓定位机构与固定螺栓分离。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明针对现有钢结构屋顶组装比较复杂的问题，通过使用螺栓定位机构对固定螺栓进行预固定，避免了在锁紧固定螺栓时固定螺栓出现的位置偏移，而且其它固定螺栓通过螺栓定位机构固定后，即便钢结构屋顶出现应力形变也可以保持其它固定螺栓的锁止位置不变，从而实现了在锁止固定螺栓时，不需要进行交叉逐步锁紧的步骤，可以按照远近顺序依次对各个固定螺栓进行一次性锁紧，大大节约了人力成本。

弧形夹持板用来对固定螺栓进行夹持固定，滑杆用来调整弧形夹持板的夹持位置。第一弹簧体可以对滑杆进行固定，避免施工过程中滑杆的松动，同时还可以对滑杆上受到的轴向振动进行缓冲。将相邻插槽上的螺纹孔交错垂直设置，可以增加屋顶结构的固定受力方向，从而改善屋顶结构固定力分布的均匀度。支撑杆用来提高固定螺栓轴向的支撑稳定性，随着固定螺栓的下旋，支撑杆逐渐向外侧推出，进而通过第二弹簧体带动橡胶柱与滑套压接，实现在固定螺栓锁紧过程中同步对滑杆和连接柱之间的定位，避免滑杆和连接柱之间的相对转动导致固定螺栓的位置偏移。交叉设置的第三弹簧体可以与滑杆和支撑杆形成立体支撑结构，进一步提高固定螺栓的支撑稳定性。梁臂上的通孔可以对安装过程中梁臂上产生的应力进行缓冲，减少屋顶结构的内部应力。固定螺栓锁紧后，通过加装加强筋，可以提高梁臂的支撑强度，橡胶内衬可以进步提高梁臂的抗振和应力吸收能力。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中螺栓定位机构的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中梁臂的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中螺纹部的结构图。

图5是本发明一个具体实施方式中插槽的结构图。

图中：1、钢柱梁；2、圈梁；3、顶梁；4、梁脊；5、梁臂；6、插槽；7、螺纹孔；8、第一通孔；9、外套；10、滑杆；11、连接柱；12、第一弹簧体；13、弧形夹持板；14、固定螺栓；15、滑槽；16、滑块；17、第二弹簧体；18、支撑杆；19、支撑板；20、塑料层；21、楔形橡胶块；22、限位销；23、滑套；24、球头；25、第二通孔；26、橡胶柱；27、螺纹部；28、第三弹簧体；29、通孔；30、加强筋；31、安装孔；32、橡胶内衬；33、第一凹槽；34、第二凹槽。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-5，本发明一个具体实施方式包括钢柱梁1和与钢柱梁1固定连接的圈梁2，圈梁2上连接有顶梁3，所述顶梁3包括梁脊4和焊接在梁脊4两侧的梁臂5，圈梁2上设置有与梁臂5一一对应的插槽6，插槽6上设置有螺纹孔7，梁臂5上设置有与螺纹孔7一一对应的第一通孔8；螺纹孔7的外侧固定有螺栓定位机构，螺栓定位机构包括固定在插槽6上的外套9，外套9的侧壁对称螺纹连接有两个滑杆10，滑杆10内侧端部轴接有连接柱11，连接柱11与外套9之间连接有第一弹簧体12，连接柱11上铰接有弧形夹持板13，弧形夹持板13内侧面设置有螺纹部27，螺纹部27与插接在螺纹孔7和第一通孔8上的固定螺栓14相互啮合。相邻的插槽6上的螺纹孔7相互垂直。连接柱11上设置有滑槽15，滑槽15内通过第二弹簧体17滑动设置有滑块16，滑块16上铰接有支撑杆18，支撑杆18顶部铰接有支撑板19，支撑板19通过塑料层20与固定螺栓14头部的底面相接触。滑杆10内侧端部固定有滑套23，连接柱11外侧端部固定有与滑套23滑动卡接的球头24，连接柱11和球头24内设置有贯穿的第二通孔25，第二通孔25靠近滑套23的一端活动设置有橡胶柱26，第二弹簧体17的一端位于第二通孔25内并与橡胶柱26相连接，橡胶柱26与滑套23选择性接触。支撑杆18、连接柱11和固定螺栓14位于同一平面，支撑杆18与连接柱11之间连接有第三弹簧体28，第三弹簧体28与支撑杆18、连接柱11和固定螺栓14所在平面的夹角为5.5°，两个连接柱11上的两个第三弹簧体28之间的夹角为11°。梁臂5表面开设有若干个通孔29，梁脊4和圈梁2上预设有用于固定加强筋30的安装孔31。安装孔31内设置有橡胶内衬32。

一种上述的钢结构屋顶的安装方法，包括以下步骤：将顶梁3吊装在圈梁2上，将梁臂5插在插槽6内，使用固定螺栓14通过第一通孔8放置在螺纹孔7内，并使用20%的额定锁紧力矩依次对各个固定螺栓14进行锁紧；使用螺栓定位机构对固定螺栓14进行定位，通过旋转滑杆10使弧形夹持板13对固定螺栓14的螺杆进行夹持，然后依次对固定螺栓14使用额定锁紧力矩锁止固定，在固定螺栓14完全锁紧前，将螺栓定位机构与固定螺栓14分离。

在螺纹部27的螺牙侧面均匀设置有若干个楔形橡胶块21，楔形橡胶块21与固定螺栓14的螺牙过盈配合。楔形橡胶块21可以在安装屋顶时，对固定螺栓14的螺牙进行有效保护，减少出现滑丝的可能。

在插槽6的两端设置有第一凹槽33，在梁臂5上设置有与第一凹槽33相配合的第二凹槽34，当梁臂5插接在插槽6内时，第一凹槽33与第二凹槽34相互贯通。在梁臂5插入插槽6后，在第一凹槽33和第二凹槽34内安装限位销22，然后进行固定螺栓14的锁止。当所有固定螺栓14锁止完毕后，对限位销22进行焊接固定。限位销22可以有效提高梁臂5和圈梁2插接位置的抗扭性能，从而提高整个钢结构屋顶的强度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种钢结构屋顶，包括钢柱梁（1）和与钢柱梁（1）固定连接的圈梁（2），圈梁（2）上连接有顶梁（3），其特征在于：所述顶梁（3）包括梁脊（4）和焊接在梁脊（4）两侧的梁臂（5），圈梁（2）上设置有与梁臂（5）一一对应的插槽（6），插槽（6）上设置有螺纹孔（7），梁臂（5）上设置有与螺纹孔（7）一一对应的第一通孔（8）；螺纹孔（7）的外侧固定有螺栓定位机构，螺栓定位机构包括固定在插槽（6）上的外套（9），外套（9）的侧壁对称螺纹连接有两个滑杆（10），滑杆（10）内侧端部轴接有连接柱（11），连接柱（11）与外套（9）之间连接有第一弹簧体（12），连接柱（11）上铰接有弧形夹持板（13），弧形夹持板（13）内侧面设置有螺纹部（27），螺纹部（27）与插接在螺纹孔（7）和第一通孔（8）上的固定螺栓（14）相互啮合。

2.根据权利要求1所述的钢结构屋顶，其特征在于：所述相邻的插槽（6）上的螺纹孔（7）相互垂直。

3.根据权利要求1所述的钢结构屋顶，其特征在于：所述连接柱（11）上设置有滑槽（15），滑槽（15）内通过第二弹簧体（17）滑动设置有滑块（16），滑块（16）上铰接有支撑杆（18），支撑杆（18）顶部铰接有支撑板（19），支撑板（19）通过塑料层（20）与固定螺栓（14）头部的底面相接触。

4.根据权利要求3所述的钢结构屋顶，其特征在于：所述滑杆（10）内侧端部固定有滑套（23），连接柱（11）外侧端部固定有与滑套（23）滑动卡接的球头（24），连接柱（11）和球头（24）内设置有贯穿的第二通孔（25），第二通孔（25）靠近滑套（23）的一端活动设置有橡胶柱（26），第二弹簧体（17）的一端位于第二通孔（25）内并与橡胶柱（26）相连接，橡胶柱（26）与滑套（23）选择性接触。

5.根据权利要求4所述的钢结构屋顶，其特征在于：所述支撑杆（18）、连接柱（11）和固定螺栓（14）位于同一平面，支撑杆（18）与连接柱（11）之间连接有第三弹簧体（28），第三弹簧体（28）与支撑杆（18）、连接柱（11）和固定螺栓（14）所在平面的夹角为5.5°，两个连接柱（11）上的两个第三弹簧体（28）之间的夹角为11°。

6.根据权利要求1所述的钢结构屋顶，其特征在于：所述梁臂（5）表面开设有若干个通孔（29），梁脊（4）和圈梁（2）上预设有用于固定加强筋（30）的安装孔（31）。

7.根据权利要求6所述的钢结构屋顶，其特征在于：所述安装孔（31）内设置有橡胶内衬（32）。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的钢结构屋顶的安装方法，其特征在于包括以下步骤：将顶梁（3）吊装在圈梁（2）上，将梁臂（5）插在插槽（6）内，使用固定螺栓（14）通过第一通孔（8）放置在螺纹孔（7）内，并使用20%的额定锁紧力矩依次对各个固定螺栓（14）进行锁紧；使用螺栓定位机构对固定螺栓（14）进行定位，通过旋转滑杆（10）使弧形夹持板（13）对固定螺栓（14）的螺杆进行夹持，然后依次对固定螺栓（14）使用额定锁紧力矩锁止固定，在固定螺栓（14）完全锁紧前，将螺栓定位机构与固定螺栓（14）分离。