CN109914600A - H型钢建筑中的固定件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种H型钢建筑中的固定件,目的在于:提供一种H型钢建筑中的相交梁固定件,以解决上述背景技术中提出的焊点保证系数低,整体建筑刚度低的问题,为实现上述目的,本发明提出以下解决方案。本发明采用如下技术方案。包括与H型钢槽型相配合的凸台,所述凸台为槽形固定板,所述凸台的外侧带有边沿,所述凸台槽型内侧带有用于连接H型钢腹板的单排或者多排连接螺孔;所述连接螺孔位于凸台槽型内侧的加厚筋上。装配式H钢建筑采用的是框架无焊点,梁柱无焊缝,是钢结构建筑的技术延伸,主要采用搭积木的办法,把各种柱、各种梁通过连接件连接成一体,而且主要依靠连接件的形状与H型钢相配合,使之主要承载建筑的重力。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢结构建筑中的连接部件。
背景技术
现代钢结构建筑主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桥架等构件组成。各构件或部件之间通常采用焊接焊缝、焊接安装件、再通过螺栓、铆钉连接,钢结构连接过程中,起主要作用的是钢梁和立柱,是形成整个钢结构框架建筑的主体。
研究发现,高层钢结构建筑中,实际选用的钢梁和钢柱型材很大,但是所焊接的焊缝、焊点、焊接连接件的强度与所焊工件的型材强度不平衡,即焊接的节点与所焊的型材抗弯曲力不同,在力的作用下,首先开裂的就是这个焊节点,这也是钢结构建筑界至今存在的一个技术难点,至今未找到一种好的方法替代焊接工艺。
针对上述问题,发明人提出一种使用连接件的方式,把各种梁或柱通过连接固定件连在一起,每一个连接节点的抗弯曲力与所配装的钢梁、钢柱抗弯曲力相等,整栋建筑的所有节点相互连接后,与其设计采用的H型钢钢材的抗弯曲力相平衡,对于强震所产生的杠杆力、剪切力、扭距力、波震力有着较强的抵抗作用。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种H型钢建筑中的相交梁固定件,以解决上述背景技术中提出的焊点保证系数低,整体建筑刚度低的问题,为实现上述目的,本发明提出以下解决方案。
本发明采用如下技术方案。
一种H型钢建筑中的固定件,包括与H型钢槽型相配合的凸台,所述凸台为槽形固定板,所述凸台的外侧带有边沿,所述凸台槽型内侧带有用于连接H型钢腹板的单排或者多排连接螺孔;所述连接螺孔位于凸台槽型内侧的加厚筋上。
根据所述H型钢建筑中的固定件,所述连接螺孔为沉头孔,包括锥孔和固定螺孔,固定螺孔孔径大于螺杆的外径;用于紧固的螺杆带有锥体螺杆头,螺杆螺纹与带有锥面体的螺帽相连接。
根据所述H型钢建筑中的固定件,所述凸台的一个侧板连接有与大梁连接的方槽,所述方槽底部带有单排或两排连接螺孔,所述凸台槽型方向与方槽相互垂直。
根据所述H型钢建筑中的固定件,所述方槽槽型背面与凸台侧板之间带有弧形的加强翼板;所述方槽槽型背面与凸台之间有竖直的加强筋。
根据所述H型钢建筑中的固定件,所述凸台为直角槽型固定板,所述凸台的同一侧的侧板之间有内角直角筋。
本发明技术方案具有以下特点:钢结构建筑中柱和梁之间的连接方式主要有:焊接连接或焊接连接件连接,由于焊口、焊缝、焊接连接件与所焊梁和柱的工件的承载力、抗弯曲力不同,所以高层钢结构建筑抗强震能力差,这也是建筑界至今没有攻克的一项技术难题。
装配式H钢建筑采用的是框架无焊点,梁柱无焊缝,是钢结构建筑的技术延伸,主要采用搭积木的办法,把各种柱、各种梁通过固定件连接成一体,而且主要依靠固定件的形状与H型钢相配合,使之主要承载建筑的重力、剪切力、扭矩力。螺栓只起到固定连接件辅助承载的作用,这对于强地震所产生的杠杆力、剪切力、扭距力、波震力有着较强承受能力,再配合蝶式摆动减震器(发明专利:碟式摆动减震器201810947786.6 已公开),就可实现抗震能力可抵抗所有有记录的强地震,强震中就像座摇篮,摇几下而已,实现建筑界公认的第四代建筑的梦想。
附图说明
图1为非共面丁字形固定方式省略螺栓示意图。
图2为非共面十字形固定方式省略螺栓示意图。
图3为内角固定件结构示意图。
图4为调位部件结构示意图。
图5为共面L形固定方式省略螺栓结构示意图。
图6为共面丁字形固定方式省略螺栓结构示意图。
附图中:1、板固定件;11、边沿;12、连接螺孔;13、C形凸台;2、副梁; 3、大梁 ;4、十字固定件;41、凸台;42、加强筋;43、固定螺孔;44、方槽; 5、内角固定件;51、内角凸台;52、内角直角筋;53、调位螺孔;54、加厚筋;6、外角固定件; 7、共面梁; 2a、调位部件;21、锥体螺杆头;22、锥孔;23、固定螺孔;24、工字钢螺孔;25、锥面螺帽。
具体实施方式
H型钢建筑中的固定件,为高标号铸钢材料,经钢模铸造、锻压、热处理、热镀锌等工艺处理加工。
H型钢建筑中主要有立柱、斜柱、交叉柱、大梁、副梁、边梁、衬梁、连接梁等,需要使用连接件或固定件。柱的连接方式主要有立柱的顶梁柱支撑、斜柱、交叉柱的外侧支撑。梁的连接方式主要有上下叠压连接即副梁压大梁十字形安装形式,平行连接即副梁端点或衬梁端点与边梁成丁字形共面连接安装,横向边梁与纵向边梁成直角连接安装,立柱与大梁、副梁呈十字交叉上下安装,连接梁在两根立柱外侧成水平状的外侧安装,所有的这些节点都通过固定件把它们连接成一栋整体钢性建筑。
本发明H钢建筑中的结构固定件包括:调位螺栓、内角固定件5、外角固定件6、板固定件、十字固定件。根据所用梁、柱的规格型号,装配的不同方式,所需要固定的不同节点,都要用固定件把它们固定安装成一整体。因此,每出现一种新的安装方式就需要一种新的型号,每一个型号都有不同规格的系列配件。
图1为非共面丁字形固定方式示意图,图2为非共面十字形固定方式示意图。如图1-2所示,十字固定件主要用在两个梁的上下叠压成十字型或丁字形时,上下无柱连接的十字连接或丁字连接。
如图1,十字固定件4水平面板下方,有一个方槽44,主要用于卡住大梁3;水平的一侧,有一个侧向外凸的与H型钢槽型配合C型凸台,并有凸出有边沿。所述凸台槽型内侧带有用于连接H型钢腹板的单排或者多排连接螺孔12;所述连接螺孔12位于凸台槽型内侧的加厚筋上。H型钢腹板槽形底部也有相应的连接螺孔。连接螺孔采用调位螺孔结构形式。
十字固定件平面的中间加一条竖直的加强筋42。为了提高十字固定件的抗剪切力的能力,并且降低用钢量,中间面板部位板面较厚,边沿部位板面较薄。安装孔位所在的加厚筋较厚,孔与孔之间厚度相同,并延伸到边沿,形成一个加强筋带即加厚筋。
如图2所示,两个非共面梁十字形连接时候,在叠压副梁左右扣合安装两个十字固定件,下面安装有大梁3,先左右固定在上下固定。当出现较强剪切力时,大梁的上翼缘边与副梁的下翼缘边形成剪切,如剪刀一样,剪刀口是上下翼缘边的十字角的中心点上,十字固定件的这个位置是最厚的板材位置。因此,就可达到与梁的抗剪切力相平衡,起主要承载力的是十字固定件,起辅助力的是高强度调位螺栓。
如图4所示,调位部件结构示意图。本示意图用于辅助解释调位原理。调位螺栓主要是在普通螺栓六方头下面增加一个锥体螺杆头,固定件(例如外角固定件、内角固定件)上的调位螺孔也有同样一个锥孔。固定件的固定螺孔23孔径大于螺杆的外径,H钢梁上的螺孔直径与螺杆直径相同,调位螺栓与固定件和梁配合时,固定件是活动物体,当螺杆插入在固定件与梁的安装孔后,在扭距力的作用下,螺杆与固定件安装孔锥面,经螺纹拉紧,自动就把固定件挤压找正位移到正确的位置。由于调位螺栓采用的是高强度的材质,要经过百年以上的使用期,这就要求锥面螺帽螺紧后头不出帽。螺杆和锥面螺帽经热处理和热镀锌工艺加工。
如图3所示的内角固定件。内角固定件的形状是成直角形状,侧向成C型凸台。同样的,凸台槽型内侧带有用于连接H型钢腹板的单排或者多排连接螺孔;所述连接螺孔位于凸台槽型内侧的加厚筋上。连接螺孔也采用调位螺孔结构形式。在C型凸台的上下两边各有一个凸起的平台沿。安装就位以后,平台沿与梁的H型钢上下翼缘边相平。如图3所示,所述凸台的同一侧的侧板之间有内角直角筋52。内角凸台52卡进共面且相交的丁字形或者L形的H型钢的一侧槽内。为了提高固定件的抗剪切力的能力,降低用钢量,在内角的中间部位板面较厚,边沿部位板面较薄。安装孔位较厚,孔与孔之间厚度相同,并延伸到边沿处,形成一个加强筋54。
如图6所示丁字形连接,即两个直角内角的对侧需要结合使用一个板固定件1与两个内角固定件5相配合,并用调位螺栓加以固定。
如图5所示外角固定件,外角固定件主要用在两个L形连接梁的共面连接。H型钢直角外侧外角固定件6与内角固定件5的原理相同,只是两个凸台与内角固定件凸台方向相反,用于卡住梁外侧H型钢角的侧槽内。为了提高固定件的抗剪力的能力,降低用钢量,外角固定件采用与内角固定件相同加强筋的办法设计,连接螺孔也采用调位螺孔结构形式,并通过调位螺栓把两个固定件与纵向、横向的两个梁连接在一起。
由于H型建筑中所使用的梁,同一根无论多长必须是贯通的,这就要求梁加长连接。梁的延长就要用板固定件,与铁路道轨的连接原理相同,但形状不同。板固定件的形状为直线型。板固定件带有与H型钢槽型相配合的凸台,所述凸台为槽形固定板。所述凸台的外侧带有边沿。为了提高承载力和抗扭距力,降低用钢量,板固定件采用与内角固定件相同加强筋的办法设计,在共面两个梁之间左右各用一个板固定件,用于卡在H型钢侧槽内,并用调位螺栓加以固定,以达到与梁相同承载的要求。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,虽然将结合示例性的实施例描述本发明,但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例,相反本发明将不仅覆盖该示例性的实施例,而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和传统建筑中使用本发明技术的其他实施例,其可包含在所附权力要求所限定的本发明的精神和范围内。
Claims (5)
1.一种H型钢建筑中的固定件,其特征在于:包括与H型钢槽型相配合的凸台(41),所述凸台为槽形固定板,所述凸台的外侧带有边沿(11),所述凸台槽型内侧带有用于连接H型钢腹板的单排或者多排连接螺孔(12);
所述连接螺孔(12)位于凸台槽型内侧的加厚筋(54)上。
2.根据权利要求1所述H型钢建筑中的固定件,其特征在于:所述连接螺孔(12)为沉头孔,包括锥孔(22)和固定螺孔(23),固定螺孔(23)孔径大于螺杆的外径;
用于紧固的螺杆带有锥体螺杆头(21),螺杆螺纹与带有锥面体的螺帽相连接。
3.根据权利要求1所述H型钢建筑中的固定件,其特征在于:所述凸台的一个侧板连接有与大梁(3)连接的方槽(44),所述方槽(44)底部带有单排或两排连接螺孔,所述凸台槽型方向与方槽(44)相互垂直。
4.根据权利要求3所述H型钢建筑中的固定件,其特征在于:所述方槽(44)槽型背面与凸台侧板之间带有弧形的加强翼板;所述方槽(44)槽型背面与凸台(41)之间有竖直的加强筋(42)。
5.根据权利要求1所述H型钢建筑中的固定件,其特征在于:所述凸台为直角槽型固定板,所述凸台的同一侧的侧板之间有内角直角筋(52)。
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