CN107905380A - 轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法 - Google Patents
轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法，本发明属于建筑工程领域，解决轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁连接时对钢梁防火涂料的保护和轻钢龙骨和钢梁下翼缘连接对工字钢梁产生的影响问题，所述机械连接结构包括一对机械连接组件以及方钢管，方钢管的下侧中部与轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨螺栓连接，方钢管的长度与工字钢梁的下翼缘宽度相同，方钢管的上侧分别通过机械连接组件连接于工字钢梁的下翼缘的两端的对应防火材料层上。通过采用上述机械连接组件机械连接轻钢龙骨与工字钢梁，在轻钢龙骨与工字钢梁连接时不需要焊接施工，避免对焊接高温对工字钢梁表面包裹的防火材料层产生破坏并对工字钢梁性能产生影响。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程领域，尤其涉及一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法。
背景技术
超高层钢框架结构中大量使用轻钢龙骨石膏板墙，轻钢龙骨石膏板墙与钢框架的连接一般沿用传统的焊接方式，由于钢框架梁(通常是工字钢梁)在轻钢龙骨石膏板墙安装时，防火涂料已经施工完毕，此连接方式会对钢框架梁的防火涂料产生一定程度的破坏，而且焊接施工也会对钢框架梁的下翼缘的母材产生一定影响。
因此，如何提供一种结构简单、装拆方便的能够避免连接施工对工字钢梁的防火涂料层产生破坏和工字钢梁性能产生影响的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法，着重解决轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁连接时对钢梁防火涂料的保护和轻钢龙骨石膏板墙的轻钢龙骨和钢梁下翼缘连接对工字钢梁产生的影响问题，避免连接施工对钢梁的防火涂料层产生破坏和工字钢梁性能产生影响，也便于现场施工，有效提高了工作效率和施工质量，对预制装配建筑的发展和进步有着积极的实践意义。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，所述工字钢梁的外表面包裹有防火材料层，所述机械连接结构包括一对机械连接组件以及方钢管，所述方钢管的下侧中部与轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨螺栓连接，所述方钢管的长度与工字钢梁的下翼缘宽度相同，所述方钢管的上侧分别通过机械连接组件连接于工字钢梁的下翼缘的两端的对应防火材料层上。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，每个机械连接组件包括U型卡件、紧固螺栓、减压片、第一螺帽、以及第二螺帽，所述U型卡件包括竖直板以及垂直固定连接于竖直板上下端的上底板与下底板，所述上底板上开设有与紧固螺栓相配合的螺栓孔，所述下底板伸入方钢管的对应端内，所述工字钢梁的下翼缘的两端及其对应的防火材料层伸入对应U型卡件的内部且位于方钢管的上表面上，所述工字钢梁的下翼缘的两端上侧的防火材料层的上表面设有减压片，所述紧固螺栓的螺杆依次穿经第一螺帽、所述U型卡件的所述上底板以及第二螺帽后顶在减压片上。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，所述减压片的上表面设有供紧固螺栓的螺杆伸入的竖向套筒，所述紧固螺栓的螺杆依次穿经第一螺帽、所述U型卡件的所述上底板以及第二螺帽后伸入对应的套筒内并顶在套筒的底部。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，还包括第一垫片和第二垫片，所述第一垫片与所述第二垫片分别套设于所述紧固螺栓的螺杆上，且所述第一垫片位于所述第一螺帽与所述U型卡件的所述上底板之间，所述第二垫片位于所述第二螺帽与所述U型卡件的所述上底板之间。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，所述方钢管的横截面为矩形。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，所述轻钢龙骨石膏板墙包括间隔设置的两侧板、设置于两侧板之间的填充层以及所述轻钢龙骨，所述轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨呈拱形，所述轻钢龙骨包括中部底板以及连接于中部底板两端的竖向板，所述竖向板固定夹设于两侧板之间，所述中部底板的上表面与两侧板的上端面齐平，所述轻钢龙骨的所述中部底板与所述方钢管通过燕尾螺丝组件连接。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，所述轻钢龙骨的所述中部底板与所述方钢管之间设有2-5mm厚的橡胶垫。
本发明还公开了一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接方法，采用如上所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，包括如下步骤：
步骤一，在构件厂制作带有螺栓孔洞的U型卡件、紧固螺栓、第一螺帽、第二螺帽、以及减压片；
步骤二，根据工字钢梁的下翼缘宽度截取方钢管，根据燕尾螺丝的大小在方钢管的下底面钻孔；
步骤三，将方钢管对齐放置于工字钢梁的下翼缘的下表面，U型卡件的下底板伸入镀锌方钢管内，所述工字钢梁的下翼缘的两端上侧的防火材料层的上表面分别设置减压片，利用紧固螺栓以及第一螺帽以及第二螺帽将方钢管固定于工字钢梁的下翼缘下方；
步骤四，用燕尾螺栓将方钢管与轻钢龙骨的轻钢龙骨进行连接。
由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明提供的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法，所述机械连接结构包括一对机械连接组件以及方钢管，所述方钢管的下侧中部与轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨螺栓连接，所述方钢管的长度与工字钢梁的下翼缘宽度相同，所述方钢管的上侧分别通过机械连接组件连接于工字钢梁的下翼缘的两端的对应防火材料层上。通过采用上述机械连接组件机械连接轻钢龙骨与工字钢梁，在轻钢龙骨与工字钢梁连接时不需要焊接施工，避免对焊接高温对工字钢梁表面包裹的防火材料层产生破坏并对工字钢梁性能产生影响。
(2)本发明提供的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法，每个机械连接组件包括U型卡件、紧固螺栓、减压片、第一螺帽、以及第二螺帽，所述U型卡件包括竖直板以及垂直固定连接于竖直板上下端的上底板与下底板，所述上底板上开设有与紧固螺栓相配合的螺栓孔，所述下底板伸入方钢管的对应端内，所述工字钢梁的下翼缘的两端及其对应的防火材料层伸入对应U型卡件的内部且位于方钢管的上表面上，所述工字钢梁的下翼缘的两端上侧的防火材料层的上表面设有减压片，所述紧固螺栓的螺杆依次穿经第一螺帽、所述U型卡件的所述上底板以及第二螺帽后顶在减压片上。采用上述结构的机械连接件，不但使用拆装方便，而且可以实现轻钢龙骨与工字钢梁之间的可靠连接。此外，通过设置减压片保护工字钢梁外表面上的防火材料层避免挤压受损，即防止紧固螺栓拧紧的过程中因局部压力过大对防火涂料层产生破坏。
(3)本发明提供的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构及连接方法，通过所述减压片的上表面设有供紧固螺栓的螺杆伸入的竖向套筒，所述紧固螺栓的螺杆依次穿经第一螺帽、所述U型卡件的所述上底板以及第二螺帽后伸入对应的套筒内并顶在套筒的底部，可以防止紧固螺栓在拧紧过程中减压片产生滑移，提高轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接效率和连接可靠性。
附图说明
图1为本发明一实施例的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为本发明一实施例中U型卡件与紧固螺栓的连接结构示意图。
图中：1-轻钢龙骨、2-工字钢梁、21-下翼缘、3-防火材料层、4-方钢管、5-U型卡件、6-紧固螺栓、7-减压片、8-第一螺帽、9-第二螺帽、10-套筒、11-第一垫片、12-第二垫片、13-侧板、14-填充层、15-燕尾螺栓、16-橡胶垫。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
请参阅图1至图3，本实施例公开了一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，所述工字钢梁2的外表面包裹有防火材料层3，所述机械连接结构包括一对机械连接组件以及镀锌方钢管4，所述方钢管4的下侧中部与轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨1即天龙骨螺栓连接，所述方钢管4的长度与工字钢梁2的下翼缘21宽度相同，所述方钢管4的上侧分别通过机械连接组件连接于工字钢梁2的下翼缘21的两端的对应防火材料层3上。通过采用上述机械连接组件机械连接轻钢龙骨1与工字钢梁2，在轻钢龙骨1与工字钢梁2连接时不需要焊接施工，避免对焊接高温对工字钢梁2表面包裹的防火材料层3产生破坏并对工字钢梁2性能产生影响。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，每个机械连接组件包括镀锌U型卡件5、紧固螺栓6、减压片7、第一螺帽8、以及第二螺帽9，所述U型卡件5包括竖直板以及垂直固定连接于竖直板上下端的上底板与下底板，所述上底板上开设有与紧固螺栓6相配合的螺栓孔，所述下底板伸入方钢管4的对应端内，所述工字钢梁2的下翼缘21的两端及其对应的防火材料层3伸入对应U型卡件5的内部且位于方钢管4的上表面上，所述工字钢梁2的下翼缘21的两端上侧的防火材料层3的上表面设有减压片7，所述紧固螺栓6的螺杆依次穿经第一螺帽8、所述U型卡件5的所述上底板以及第二螺帽9后顶在减压片7上。采用上述结构的机械连接件，不但使用拆装方便，而且可以实现轻钢龙骨1与工字钢梁2之间的可靠连接。此外，通过设置减压片7保护工字钢梁2外表面上的防火材料层3避免挤压受损，即防止紧固螺栓6拧紧的过程中因局部压力过大对防火涂料层3产生破坏。
作为进一步优选，所述工字钢梁2的下翼缘21的两端上侧的防火材料层3的上表面设有减压片7，所述减压片7的上表面设有供紧固螺栓6的螺杆伸入的竖向套筒10，所述紧固螺栓6的螺杆依次穿经第一螺帽8、所述U型卡件5的所述上底板以及第二螺帽9后伸入对应的套筒10内并顶在套筒10的底部。采用上述结构的机械连接件，不但使用拆装方便，而且可以实现轻钢龙骨1与工字钢梁2之间的可靠连接。通过在减压片7上设置内径大于紧固螺栓6直径的套筒10，可以防止紧固螺栓6在拧紧过程中减压片7产生滑移，提高轻钢龙骨1与工字钢梁2的机械连接效率和连接可靠性。
为防止应力集中，优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，还包括第一垫片11和第二垫片12，所述第一垫片11与所述第二垫片12分别套设于所述紧固螺栓6的螺杆上，且所述第一垫片11位于所述第一螺帽8与所述U型卡件5的所述上底板之间，所述第二垫片12位于所述第二螺帽9与所述U型卡件5的所述上底板之间。
优选的，所述方钢管4的横截面为矩形，取材方便，且便于轻钢龙骨1与工字钢梁2之间的连接。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，所述轻钢龙骨石膏板墙包括间隔设置的两侧板13、设置于两侧板13之间的填充层14以及所述轻钢龙骨1，所述填充层采用防火材料，所述轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨1呈拱形，所述轻钢龙骨1包括中部底板以及连接于中部底板两端的竖向板，所述竖向板固定夹设于两侧板13之间，所述中部底板的上表面与两侧板13的上端面齐平，所述轻钢龙骨1的所述中部底板与所述方钢管4通过燕尾螺栓15连接。
优选的，在上述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构中，所述轻钢龙骨1的所述中部底板与所述方钢管4之间设有2-5mm厚的橡胶垫16，可以起到缓冲作用。
请继续参阅图1至图3，本发明还公开了一种轻钢龙骨1与工字钢梁2的机械连接方法，采用如上所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，包括如下步骤：
步骤一，在构件厂制作带有螺栓孔洞的U型卡件5、紧固螺栓6、第一螺帽8、第二螺帽9、以及减压片7；
步骤二，根据工字钢梁2的下翼缘21宽度截取方钢管4，根据燕尾螺栓15的大小在方钢管4的下底面钻孔；
步骤三，将方钢管4对齐放置于工字钢梁2的下翼缘21的下表面，U型卡件5的下底板伸入镀锌方钢管4内，所述工字钢梁2的下翼缘21的两端上侧的防火材料层3的上表面分别设置减压片7，利用紧固螺栓6以及第一螺帽8以及第二螺帽9将方钢管4固定于工字钢梁2的下翼缘21下方；
步骤四，用燕尾螺栓15将方钢管4与轻钢龙骨1的轻钢龙骨1进行连接。
后续可以进行轻钢龙骨纸面石膏板墙的施工。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (8)
1.一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，所述工字钢梁的外表面包裹有防火材料层，其特征在于，所述机械连接结构包括一对机械连接组件以及方钢管，所述方钢管的下侧中部与轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨螺栓连接，所述方钢管的长度与工字钢梁的下翼缘宽度相同，所述方钢管的上侧分别通过机械连接组件连接于工字钢梁的下翼缘的两端的对应防火材料层上。
2.如权利要求1所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，其特征在于，每个机械连接组件包括U型卡件、紧固螺栓、减压片、第一螺帽、以及第二螺帽，所述U型卡件包括竖直板以及垂直固定连接于竖直板上下端的上底板与下底板，所述上底板上开设有与紧固螺栓相配合的螺栓孔，所述下底板伸入方钢管的对应端内，所述工字钢梁的下翼缘的两端及其对应的防火材料层伸入对应U型卡件的内部且位于方钢管的上表面上，所述工字钢梁的下翼缘的两端上侧的防火材料层的上表面设有减压片，所述紧固螺栓的螺杆依次穿经第一螺帽、所述U型卡件的所述上底板以及第二螺帽后顶在减压片上。
3.如权利要求2所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，其特征在于，所述减压片的上表面设有供紧固螺栓的螺杆伸入的竖向套筒，所述紧固螺栓的螺杆依次穿经第一螺帽、所述U型卡件的所述上底板以及第二螺帽后伸入对应的套筒内并顶在套筒的底部。
4.如权利要求2所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，其特征在于，还包括第一垫片和第二垫片，所述第一垫片与所述第二垫片分别套设于所述紧固螺栓的螺杆上，且所述第一垫片位于所述第一螺帽与所述U型卡件的所述上底板之间，所述第二垫片位于所述第二螺帽与所述U型卡件的所述上底板之间。
5.如权利要求1所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，其特征在于，所述方钢管的横截面为矩形。
6.如权利要求2所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，其特征在于，所述轻钢龙骨石膏板墙包括间隔设置的两侧板、设置于两侧板之间的填充层以及所述轻钢龙骨，所述轻钢龙骨石膏板墙的顶部轻钢龙骨呈拱形，所述轻钢龙骨包括中部底板以及连接于中部底板两端的竖向板，所述竖向板固定夹设于两侧板之间，所述中部底板的上表面与两侧板的上端面齐平，所述轻钢龙骨的所述中部底板与所述方钢管通过燕尾螺丝组件连接。
7.如权利要求6所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，其特征在于，所述轻钢龙骨的所述中部底板与所述方钢管之间设有2-5mm厚的橡胶垫。
8.一种轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接方法，其特征在于，采用如权利要求2-7中任意一项所述的轻钢龙骨石膏板墙与工字钢梁的机械连接结构，包括如下步骤：
步骤一，在构件厂制作带有螺栓孔洞的U型卡件、紧固螺栓、第一螺帽、第二螺帽、以及减压片；
步骤二，根据工字钢梁的下翼缘宽度截取方钢管，根据燕尾螺丝的大小在方钢管的下底面钻孔；
步骤三，将方钢管对齐放置于工字钢梁的下翼缘的下表面，U型卡件的下底板伸入镀锌方钢管内，所述工字钢梁的下翼缘的两端上侧的防火材料层的上表面分别设置减压片，利用紧固螺栓以及第一螺帽以及第二螺帽将方钢管固定于工字钢梁的下翼缘下方；
步骤四，用燕尾螺栓将方钢管与轻钢龙骨的轻钢龙骨进行连接。
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