CN110952665B - 一种装配式钢框架结构体系 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式钢框架结构体系,包括H型钢梁、连接件、螺栓和钢方管柱,H型钢梁包括上翼缘板、下翼缘板和腹板;连接件包括上连接板、下连接板、大腰板和小腰板,上连接板和下连接板均垂直连接于大腰板和小腰板,且大腰板和小腰板之间也是垂直连接,上连接板、下连接板、大腰板和小腰板四者间形成铲状簸箕型结构;上连接板的上表面至下连接板下表面之间的距离L3小于等于上翼缘板的下表面至下翼缘板的上表面之间的距离L4,且L3与L4之间差额小于等于10mm。本发明只需要用到四种标准化组件就能完成钢框架结构体系房屋的骨架装配,结构牢固、实用性强,符合现代装配式建筑安装方便快捷且环保的需求。

Description

一种装配式钢框架结构体系
技术领域
本发明属于房屋建筑技术领域,具体涉及一种装配式钢框架结构体系。
背景技术
钢结构建筑是一种新型的建筑体系,打通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线,集合成为一个新的产业体系,这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。
钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言,用钢板或型钢替代了钢筋混凝土,强度更高,抗震性更好。并且由于构件可以工厂化制作,现场安装,因而大大减少工期。由于钢材的可重复利用,可以大大减少建筑垃圾,更加绿色环保,因而被世界各国广泛采用,应用在工业建筑和民用建筑中。
目前钢结构建筑在高层、超高层建筑上的运用日益成熟,逐渐成为主流的建筑工艺,是未来建筑的发展方向。
传统的钢结构建筑施工时采用了大量的工地焊接,施工速度慢,对环境污染严重,工人的工作环境差,还存在焊接质量标准不好把控的问题。目前国内的装配式钢框架结构体系还很不完善,还需要更多安装方便快捷且环保的装配式钢框架结构体系来充分凸显钢结构建筑的优越性。
专利文献CN201610497605公开了一种装配式摩擦型钢节点,包括钢管柱、H型钢梁和连接两者的上下两组连接组件,连接组件包括支撑板和连接板,支撑板和连接板垂直且一体成型,支撑板与钢柱外表面贴合,连接板上设置有通孔,通过紧固件与H型钢梁的上下翼缘上设置的与连接板相对应的通孔固定连接。根据实际需要连接的H型钢梁的数量,每组连接组件包括至少两个连接件,连接件之间通过紧固件比如螺栓连接;连接板外侧设置有凸缘,目的是使H型钢梁的上下翼缘卡接在凸缘内侧,这样使连接更牢固。但该专利对应的技术方案还不够方便,限制条件较多。
因此需要设计一种新的装配式钢框架结构体系。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式钢框架结构体系,以解决背景技术中提出的施工时采用了大量的工地焊接,施工速度慢,对环境污染严重,工人的工作环境差,还存在焊接质量标准不好把控的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种装配式钢框架结构体系,所述装配式钢框架结构体系包括H型钢梁、连接件、螺栓和钢方管柱,所述H型钢梁包括上翼缘板、下翼缘板和腹板,在H型钢梁的长度方向的两端均设置有多个通孔;所述连接件包括固定连接的上连接板、下连接板、大腰板和小腰板,所述上连接板和下连接板均垂直连接于大腰板和小腰板,且大腰板和小腰板之间也是垂直连接,上连接板、下连接板、大腰板和小腰板四者间形成铲状簸箕型结构,所述上连接板、下连接板、大腰板和小腰板上均设置有用于穿过螺栓的过孔,所述大腰板和小腰板统称为腰板,所述上连接板与上翼缘板之间、下连接板与下翼缘板之间,以及腰板与腹板之间均通过相应的孔以及螺栓连接;所述钢方管柱包括固定连接的上端板、下端板和柱身,所述柱身的水平截面呈正方形,所述上端板与柱身上端固定连接,所述下端板与柱身下端固定连接,且所述上端板和下端板均与柱身长度方向垂直,所述上端板和下端板均包含设置在柱身水平截面四条边的外侧的法兰板结构,所述上端板和下端板的法兰板结构上均设有用于穿过螺栓的端板连接孔;所述上连接板的上表面至下连接板下表面之间的距离L3小于等于上翼缘板的下表面至下翼缘板的上表面之间的距离L4,且L3与L4之间差额小于等于10mm;所述上端板和下翼缘板通过端板连接孔、通孔以及螺栓进行连接,或者还与下连接板的过孔通过螺栓连接,所述下端板和上翼缘板通过端板连接孔、通孔以及螺栓进行连接,或者还与上连接板的过孔通过螺栓连接。
在一种具体的实施方式中,所述H型钢梁的两端均设置有十六个通孔,其中上翼缘板的一端上包含六个通孔,腹板的一端上包含四个通孔,下翼缘板的一端上包含六个通孔;连接件上设置有十个过孔,其中上连接板、下连接板和小腰板上均设置有两个过孔,大腰板设置有四个过孔;所述上端板和下端板上各设置有八个端板连接孔,八个端板连接孔每两个为一组,分别设置在柱身水平截面四条边的外侧。
在一种具体的实施方式中,所述装配式钢框架结构体系包括钢梁直线型节点连接结构、由三根钢梁形成的T型节点连接结构、钢梁十字形节点连接结构、钢梁直角型连接结构以及由两根钢梁形成的T型节点连接结构中的至少两种以上连接结构,优选包含其中至少三种以上连接结构。
在一种具体的实施方式中,所述钢梁直线型节点连接结构包括两根H型钢梁、两个连接件和螺栓,所述两根H型钢梁分别为第一H型钢梁和第二H型钢梁,所述两个连接件分别为第一连接件和第二连接件,两根H型钢梁的上翼缘板均在同一平面内,两根H型钢梁的下翼缘板均在同一平面内;第一H型钢梁的腹板和第二H型钢梁的腹板在同一平面内且两根H型钢梁的端部对应相接;
所述第一连接件和第二连接件分别位于两根H型钢梁的腹板所在平面的两侧,所述第一连接件和第二连接件的大腰板分别贴在两根H型钢梁的腹板两侧的相对应位置,第一连接件和第二连接件的大腰板上的两个过孔与第一H型钢梁腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接;第一连接件和第二连接件的大腰板上的另两个过孔与第二H型钢梁腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接,第一连接件和第二连接件的小腰板上的两个过孔不使用。
在一种具体的实施方式中,所述由三根钢梁形成的T型节点连接结构包括三根H型钢梁、三个连接件和螺栓,所述三根H型钢梁分别为第三H型钢梁、第四H型钢梁和第五H型钢梁,所述三个连接件分别为第三连接件、第四连接件和第五连接件,三根H型钢梁的上翼缘板均在同一平面内,三根H型钢梁的下翼缘板均在同一平面内;第三H型钢梁的腹板和第四H型钢梁的腹板在同一平面内且两根H型钢梁的端部对应相接,第五H型钢梁的长度方向垂直于其它两根H型钢梁的长度方向,第三H型钢梁和第四H型钢梁之间的接缝与第五H型钢梁的腹板相接且在同一平面内,三根H型钢梁形成T字形排列;三个连接件分别用于第三H型钢梁与第四H型钢梁的连接、第三H型钢梁与第五H型钢梁的连接、以及第四H型钢梁与第五H型钢梁的连接;所述第三连接件的大腰板上的四个过孔均通过螺栓与第三H型钢梁和第四H型钢梁的腹板上的两个通孔连接,而第三连接件的小腰板上的两个过孔均不需要使用;第四连接件和第五连接件的大腰板上的两个过孔与第五H型钢梁腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接,第四连接件和第五连接件的大腰板上的另外两个过孔不使用,第四连接件和第五连接件的小腰板上的两个过孔分别与第三H型钢梁和第四H型钢梁的腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述钢梁十字形节点连接结构包括三根H型钢梁、四个连接件和螺栓,所述三根H型钢梁分别为第六H型钢梁、第七H型钢梁和第八H型钢梁,所述四个连接件分别为第六连接件、第七连接件、第八连接件和第九连接件,三根H型钢梁的上翼缘板均在同一平面内,三根H型钢梁的下翼缘板均在同一平面内;所述第六H型钢梁的长度方向的中部的上翼缘板、下翼缘板和腹板上还均设置有多个通孔;第七H型钢梁和第八H型钢梁分别设置第六H型钢梁的腹板两侧,且第七H型钢梁和第八H型钢梁的一个端部与第六H型钢梁的中部相接,第七H型钢梁和第八H型钢梁的腹板在同一平面内且与第六H型钢梁的腹板垂直,三根H型钢梁形成十字形排列,第六连接件和第七连接件用于第六H型钢梁与第七H型钢梁的连接,第八连接件和第九连接件用于第六H型钢梁与第八H型钢梁的连接;第六连接件和第七连接件的大腰板上的两个过孔与第七H型钢梁腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接,第六连接件和第七连接件的大腰板上的另外两个过孔不使用,第六连接件和第七连接件的小腰板上的两个过孔均与第六H型钢梁的腹板上的通孔通过螺栓进行连接;第八连接件和第九连接件的大腰板上的两个过孔与第八H型钢梁腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接,第八连接件和第九连接件的大腰板上的另外两个过孔不使用,第八连接件和第九连接件的小腰板上的两个过孔均与第六H型钢梁的腹板上的通孔通过螺栓进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述钢梁直角型连接结构包括两根H型钢梁、两个连接件和螺栓,所述两根H型钢梁分别为第九H型钢梁和第十H型钢梁,所述两个连接件分别为第十连接件和第十一连接件,两根H型钢梁的上翼缘板均在同一平面内,两根H型钢梁的下翼缘板均在同一平面内;第九H型钢梁的腹板所在平面和第十H型钢梁的腹板所在平面相互垂直,第九H型钢梁的端部与第十H型钢梁端部相接形成直角形排列;第十连接件和第十一连接件的大腰板分别贴在第十H型钢梁的腹板两侧,第十连接件和第十一连接件的大腰板上的两个过孔与第十H型钢梁腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接,第十连接件和第十一连接件的大腰板上的另外两个过孔不使用,第十连接件和第十一连接件的小腰板上的两个过孔均与第九H型钢梁的腹板上的通孔通过螺栓进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述由两根钢梁形成的T型节点连接结构包括两根H型钢梁、两个连接件和螺栓,所述两根H型钢梁分别为第十一H型钢梁和第十二H型钢梁,所述两个连接件分别为第十二连接件和第十三连接件,两根H型钢梁的上翼缘板均在同一平面内,两根H型钢梁的下翼缘板均在同一平面内;所述第十一H型钢梁的长度方向的中部的上翼缘板、下翼缘板和腹板上还均设置有多个通孔;第十一H型钢梁的腹板所在平面和第十二H型钢梁的腹板所在平面相互垂直,第十二H型钢梁的端部与第十一H型钢梁的中部相接,两根H型钢梁形成T字形排列;第十二连接件和第十三连接件的大腰板分别贴在第十二H型钢梁的腹板两侧,第十二连接件和第十三连接件的大腰板上的两个过孔与第十二H型钢梁腹板上的两个通孔通过螺栓进行连接,第十二连接件和第十三连接件的大腰板上的另外两个过孔不使用,第十二连接件和第十三连接件的小腰板上的两个过孔均与第十一H型钢梁的腹板的中部上的通孔通过螺栓进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述上连接板的上表面至下连接板下表面之间的距离L3与上翼缘板的下表面至下翼缘板的上表面之间的距离L4之间差额小于等于3mm;所述小腰板的宽度L1与上翼缘板和下翼缘板伸出腹板的宽度L2保持一致。
在一种具体的实施方式中,所述钢方管柱上还设置有用于加固上下端板与柱身连接的加强筋,加强筋所在平面垂直于上端板和下端板所在平面且垂直于对应的柱身侧面所在平面,加强筋呈直角三角板状,两条直角边分别固定连接在对应的柱身侧面和对应的法兰板结构上。
相比于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明只需要用到四种标准化组件,就可以灵活迅速地完成钢框架结构体系房屋的骨架装配,结构牢固、实用性强,非常符合现代装配式建筑安装方便快捷且环保的需求。
本发明灵活运用现有的H型钢材,只需要对H型钢材进行切断及钻孔就能得到符合要求的H型钢梁,大大简化了加工工序,生产成本也得以降低,且整个生产效率都获得了显著提高。
本发明只需要一种标准化的连接件,通过灵活的与H型钢梁进行组合,可以解决五种常用节点的连接方式,完全能满足房梁结构的组合需要,使得H型钢梁之间的连接牢固可靠。
现有技术中大多都是上下贯通房顶到底部的柱子结构,钢梁是连接在柱子上的。而本发明却是先设置好上层和下层的钢梁连接结构,而柱子是连接在上层和下层钢梁之间的。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明一种实施例安装的房屋框架结构示意图;
图2是本发明一种实施例中的一种H型钢梁的结构示意图;
图3是本发明一种实施例中的另一种H型钢梁的结构示意图;
图4是本发明一种实施例中的连接件的结构示意图;
图5是本发明一种实施例中的钢方管柱的结构示意图;
图6是本发明一种实施例中的钢梁直线型节点连接结构的结构示意图;
图7是本发明一种实施例中由三根钢梁形成的T型节点连接结构的结构示意图;
图8是本发明一种实施例中的钢梁十字形节点连接结构的结构示意图;
图9是本发明一种实施例中的钢梁直角型连接结构的结构示意图;
图10是本发明一种实施例中由两根钢梁形成的T型节点连接结构的结构示意图;
其中,1、H型钢梁;2、连接件;3、螺栓;4、钢方管柱;11、上翼缘板;12、下翼缘板;13、腹板;14、通孔;21、上连接板;22、下连接板;23、大腰板;24、小腰板;25、过孔;41、上端板;42、下端板;43、柱身;44、端板连接孔;45、加强筋;1a、第一H型钢梁;1b、第二H型钢梁;1c、第三H型钢梁;1d、第四H型钢梁;1e、第五H型钢梁;1f、第六H型钢梁;1g、第七H型钢梁;1h、第八H型钢梁;1i、第九H型钢梁;1j、第十H型钢梁;1k、第十一H型钢梁;1m、第十二H型钢梁;A、钢梁直线型节点连接结构;B、由三根钢梁形成的T型节点连接结构;C、钢梁十字形节点连接结构;D、钢梁直角型连接结构;E、由两根钢梁形成的T型节点连接结构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明的一种装配式钢框架结构体系,所述装配式钢框架结构体系包括H型钢梁1、连接件2、螺栓3和钢方管柱4,所述H型钢梁1包括上翼缘板11、下翼缘板12和腹板13,在H型钢梁1的长度方向的两端均设置有多个通孔14;所述连接件2包括固定连接的上连接板21、下连接板22、大腰板23和小腰板24,所述上连接板21和下连接板22均垂直连接于大腰板23和小腰板24,且大腰板23和小腰板24之间也是垂直连接,上连接板21、下连接板22、大腰板23和小腰板24四者间形成铲状簸箕型结构,所述上连接板21、下连接板22、大腰板23和小腰板24上均设置有用于穿过螺栓3的过孔25,所述大腰板23和小腰板24统称为腰板,所述上连接板21与上翼缘板11之间、下连接板22与下翼缘板12之间,以及腰板与腹板13之间均通过相应的孔以及螺栓3连接;所述钢方管柱4包括固定连接的上端板41、下端板42和柱身43,所述柱身43的水平截面呈正方形,所述上端板41与柱身43上端固定连接,所述下端板42与柱身43下端固定连接,且所述上端板41和下端板42均与柱身43长度方向垂直,所述上端板41和下端板42均包含设置在柱身43水平截面四条边的外侧的法兰板结构,所述上端板41和下端板42的法兰板结构上均设有用于穿过螺栓3的端板连接孔44;所述上连接板的上表面至下连接板下表面之间的距离L3小于等于上翼缘板的下表面至下翼缘板的上表面之间的距离L4,且L3与L4之间差额小于等于10mm;所述上端板41和下翼缘板12通过端板连接孔44、通孔14以及螺栓3进行连接,或者还与下连接板22的过孔25通过螺栓3连接,所述下端板42和上翼缘板11通过端板连接孔44、通孔14以及螺栓3进行连接,或者还与上连接板21的过孔25通过螺栓3连接。
在一种具体的实施方式中,所述H型钢梁1的两端均设置有十六个通孔,其中上翼缘板的一端上包含六个通孔,腹板的一端上包含四个通孔,下翼缘板的一端上包含六个通孔;连接件上设置有十个过孔,其中上连接板21、下连接板22和小腰板24上均设置有两个过孔,大腰板设置有四个过孔;所述上端板41和下端板42上各设置有八个端板连接孔44,八个端板连接孔44每两个为一组,分别设置在柱身水平截面四条边的外侧。
在一种具体的实施方式中,所述装配式钢框架结构体系包括钢梁直线型节点连接结构A、由三根钢梁形成的T型节点连接结构B、钢梁十字形节点连接结构C、钢梁直角型连接结构D以及由两根钢梁形成的T型节点连接结构E中的至少三种以上连接结构。
在一种具体的实施方式中,所述钢梁直线型节点连接结构A包括两根H型钢梁1、两个连接件2和螺栓3,所述两根H型钢梁1分别为第一H型钢梁1a和第二H型钢梁1b,所述两个连接件2分别为第一连接件和第二连接件,两根H型钢梁1的上翼缘板11均在同一平面内,两根H型钢梁1的下翼缘板12均在同一平面内;第一H型钢梁1a的腹板和第二H型钢梁1b的腹板在同一平面内且两根H型钢梁1的端部对应相接;
所述第一连接件和第二连接件分别位于两根H型钢梁1的腹板13所在平面的两侧,所述第一连接件和第二连接件的大腰板23分别贴在两根H型钢梁1的腹板13两侧的相对应位置,第一连接件和第二连接件的大腰板上的两个过孔25与第一H型钢梁1a腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接;第一连接件和第二连接件的大腰板上的另两个过孔25与第二H型钢梁1b腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接,第一连接件和第二连接件的小腰板上的两个过孔25不使用。
在一种具体的实施方式中,所述由三根钢梁形成的T型节点连接结构B包括三根H型钢梁1、三个连接件2和螺栓3,所述三根H型钢梁1分别为第三H型钢梁1c、第四H型钢梁1d和第五H型钢梁1e,所述三个连接件2分别为第三连接件、第四连接件和第五连接件,三根H型钢梁1的上翼缘板11均在同一平面内,三根H型钢梁1的下翼缘板12均在同一平面内;第三H型钢梁1c的腹板和第四H型钢梁1d的腹板在同一平面内且两根H型钢梁1的端部对应相接,第五H型钢梁1e的长度方向垂直于其它两根H型钢梁1的长度方向,第三H型钢梁1c和第四H型钢梁1d之间的接缝与第五H型钢梁1e的腹板相接且在同一平面内,三根H型钢梁1形成T字形排列;三个连接件分别用于第三H型钢梁1c与第四H型钢梁1d的连接、第三H型钢梁1c与第五H型钢梁1e的连接、以及第四H型钢梁1d与第五H型钢梁1e的连接;所述第三连接件的大腰板上的四个过孔25均通过螺栓与第三H型钢梁1c和第四H型钢梁1d的腹板13上的两个通孔14连接,而第三连接件的小腰板上的两个过孔25均不需要使用;第四连接件和第五连接件的大腰板上的两个过孔25与第五H型钢梁1e腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接,第四连接件和第五连接件的大腰板上的另外两个过孔25不使用,第四连接件和第五连接件的小腰板上的两个过孔25分别与第三H型钢梁1c和第四H型钢梁1d的腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述钢梁十字形节点连接结构C包括三根H型钢梁、四个连接件和螺栓,所述三根H型钢梁1分别为第六H型钢梁1f、第七H型钢梁1g和第八H型钢梁1h,所述四个连接件2分别为第六连接件、第七连接件、第八连接件和第九连接件,三根H型钢梁1的上翼缘板11均在同一平面内,三根H型钢梁1的下翼缘板12均在同一平面内;所述第六H型钢梁1f的长度方向的中部的上翼缘板、下翼缘板和腹板上还均设置有多个通孔14;第七H型钢梁1g和第八H型钢梁1h分别设置第六H型钢梁1f的腹板两侧,且第七H型钢梁1g和第八H型钢梁1h的一个端部与第六H型钢梁1f的中部相接,第七H型钢梁1g和第八H型钢梁1h的腹板在同一平面内且与第六H型钢梁1f的腹板垂直,三根H型钢梁形成十字形排列,第六连接件和第七连接件用于第六H型钢梁1f与第七H型钢梁1g的连接,第八连接件和第九连接件用于第六H型钢梁1f与第八H型钢梁1h的连接;第六连接件和第七连接件的大腰板上的两个过孔25与第七H型钢梁1g腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接,第六连接件和第七连接件的大腰板上的另外两个过孔25不使用,第六连接件和第七连接件的小腰板上的两个过孔25均与第六H型钢梁1f的腹板上的通孔14通过螺栓3进行连接;第八连接件和第九连接件的大腰板上的两个过孔25与第八H型钢梁1h腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接,第八连接件和第九连接件的大腰板上的另外两个过孔25不使用,第八连接件和第九连接件的小腰板上的两个过孔25均与第六H型钢梁1f的腹板上的通孔14通过螺栓3进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述钢梁直角型连接结构D包括两根H型钢梁1、两个连接件2和螺栓3,所述两根H型钢梁1分别为第九H型钢梁1i和第十H型钢梁1j,所述两个连接件2分别为第十连接件和第十一连接件,两根H型钢梁1的上翼缘板11均在同一平面内,两根H型钢梁1的下翼缘板12均在同一平面内;第九H型钢梁1i的腹板所在平面和第十H型钢梁1j的腹板所在平面相互垂直,第九H型钢梁1i的端部与第十H型钢梁1j端部相接形成直角形排列;第十连接件和第十一连接件的大腰板分别贴在第十H型钢梁1j的腹板两侧,第十连接件和第十一连接件的大腰板上的两个过孔25与第十H型钢梁1j腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接,第十连接件和第十一连接件的大腰板上的另外两个过孔25不使用,第十连接件和第十一连接件的小腰板上的两个过孔25均与第九H型钢梁1i的腹板上的通孔14通过螺栓3进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述由两根钢梁形成的T型节点连接结构E包括两根H型钢梁1、两个连接件2和螺栓3,所述两根H型钢梁1分别为第十一H型钢梁1k和第十二H型钢梁1m,所述两个连接件2分别为第十二连接件和第十三连接件,两根H型钢梁1的上翼缘板11均在同一平面内,两根H型钢梁1的下翼缘板12均在同一平面内;所述第十一H型钢梁1k的长度方向的中部的上翼缘板、下翼缘板和腹板上还均设置有多个通孔14;第十一H型钢梁1k的腹板所在平面和第十二H型钢梁1m的腹板所在平面相互垂直,第十二H型钢梁1m的端部与第十一H型钢梁1k的中部相接,两根H型钢梁形成T字形排列;第十二连接件和第十三连接件的大腰板分别贴在第十二H型钢梁1m的腹板两侧,第十二连接件和第十三连接件的大腰板上的两个过孔25与第十二H型钢梁1m腹板上的两个通孔14通过螺栓3进行连接,第十二连接件和第十三连接件的大腰板上的另外两个过孔25不使用,第十二连接件和第十三连接件的小腰板上的两个过孔25均与第十一H型钢梁1k的腹板的中部上的通孔14通过螺栓3进行连接。
在一种具体的实施方式中,所述上连接板的上表面至下连接板下表面之间的距离L3与上翼缘板的下表面至下翼缘板的上表面之间的距离L4之间差额小于等于3mm;所述小腰板的宽度L1与上翼缘板和下翼缘板伸出腹板的宽度L2保持一致。
在一种具体的实施方式中,所述钢方管柱4上还设置有用于加固上下端板与柱身连接的加强筋45,加强筋45所在平面垂直于上端板和下端板所在平面且垂直于对应的柱身侧面所在平面,加强筋45呈直角三角板状,两条直角边分别固定连接在对应的柱身侧面和对应的法兰板结构上。
本发明只需要用到四种标准化组件,就可以灵活迅速地完成钢框架结构体系房屋的骨架装配,结构牢固、实用性强,非常符合现代装配式建筑安装方便快捷且环保的需求。
本发明灵活运用现有的H型钢材,只需要对H型钢材进行切断及钻孔就能得到符合要求的H型钢梁,大大简化了加工工序,生产成本也得以降低,且整个生产效率都获得了显著提高。
本发明只需要一种标准化的连接件,通过灵活的与H型钢梁进行组合,可以解决五种常用节点的连接方式,完全能满足房梁结构的组合需要,使得H型钢梁之间的连接牢固可靠。
现有技术中大多都是上下贯通房顶到底部的柱子结构,钢梁是连接在柱子上的。而本发明却是先设置好上层和下层的钢梁连接结构,而柱子是连接在上层和下层钢梁之间的。
如果在本发明中连接件含十个孔的基础上还设置其他孔,这些其他孔可以是没用的孔,可以是跟大腰板上的四个孔起相同作用的孔,也可以是有其他用途的孔,这样的情况都属于本发明的范畴。
如果在本发明中H型钢梁两端含十六个孔的基础上还设置其他孔,这些其他孔可以是没用的孔,也可以是有其他用途的孔,这样的情况都属于本发明的范畴。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演和替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述装配式钢框架结构体系包括H型钢梁(1)、连接件(2)、螺栓(3)和钢方管柱(4),所述H型钢梁(1)包括上翼缘板(11)、下翼缘板(12)和腹板(13),在H型钢梁(1)的长度方向的两端均设置有多个通孔(14);所述连接件(2)包括固定连接的上连接板(21)、下连接板(22)、大腰板(23)和小腰板(24),所述上连接板(21)和下连接板(22)均垂直连接于大腰板(23)和小腰板(24),且大腰板(23)和小腰板(24)之间也是垂直连接,上连接板(21)、下连接板(22)、大腰板(23)和小腰板(24)四者间形成铲状簸箕型结构,所述上连接板(21)、下连接板(22)、大腰板(23)和小腰板(24)上均设置有用于穿过螺栓(3)的过孔(25),所述大腰板(23)和小腰板(24)统称为腰板,所述上连接板(21)与上翼缘板(11)之间、下连接板(22)与下翼缘板(12)之间,以及腰板与腹板(13)之间均通过相应的孔以及螺栓(3)连接;所述钢方管柱(4)包括固定连接的上端板(41)、下端板(42)和柱身(43),所述柱身(43)的水平截面呈正方形,所述上端板(41)与柱身(43)上端固定连接,所述下端板(42)与柱身(43)下端固定连接,且所述上端板(41)和下端板(42)均与柱身(43)长度方向垂直,所述上端板(41)和下端板(42)均包含设置在柱身(43)水平截面四条边的外侧的法兰板结构,所述上端板(41)和下端板(42)的法兰板结构上均设有用于穿过螺栓(3)的端板连接孔(44);所述上连接板的上表面至下连接板下表面之间的距离L3小于等于上翼缘板的下表面至下翼缘板的上表面之间的距离L4,且L3与L4之间差额小于等于10mm;所述上端板(41)和下翼缘板(12)通过端板连接孔(44)、通孔(14)以及螺栓(3)进行连接,或者还与下连接板(22)的过孔(25)通过螺栓(3)连接,所述下端板(42)和上翼缘板(11)通过端板连接孔(44)、通孔(14)以及螺栓(3)进行连接,或者还与上连接板(21)的过孔(25)通过螺栓(3)连接。
2.根据权利要求1所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述H型钢梁(1)的两端均设置有十六个通孔,其中上翼缘板的一端上包含六个通孔,腹板的一端上包含四个通孔,下翼缘板的一端上包含六个通孔;连接件上设置有十个过孔,其中上连接板(21)、下连接板(22)和小腰板(24)上均设置有两个过孔,大腰板设置有四个过孔;所述上端板(41)和下端板(42)上各设置有八个端板连接孔(44),八个端板连接孔(44)每两个为一组,分别设置在柱身水平截面四条边的外侧。
3.根据权利要求2所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述装配式钢框架结构体系包括钢梁直线型节点连接结构(A)、由三根钢梁形成的T型节点连接结构(B)、钢梁十字形节点连接结构(C)、钢梁直角型连接结构(D)以及由两根钢梁形成的T型节点连接结构(E)中的至少两种以上连接结构。
4.根据权利要求3所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述钢梁直线型节点连接结构(A)包括两根H型钢梁(1)、两个连接件(2)和螺栓(3),所述两根H型钢梁(1)分别为第一H型钢梁(1a)和第二H型钢梁(1b),所述两个连接件(2)分别为第一连接件和第二连接件,两根H型钢梁(1)的上翼缘板(11)均在同一平面内,两根H型钢梁(1)的下翼缘板(12)均在同一平面内;第一H型钢梁(1a)的腹板和第二H型钢梁(1b)的腹板在同一平面内且两根H型钢梁(1)的端部对应相接;
所述第一连接件和第二连接件分别位于两根H型钢梁(1)的腹板(13)所在平面的两侧,所述第一连接件和第二连接件的大腰板(23)分别贴在两根H型钢梁(1)的腹板(13)两侧的相对应位置,第一连接件和第二连接件的大腰板上的两个过孔(25)与第一H型钢梁(1a)腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接;第一连接件和第二连接件的大腰板上的另两个过孔(25)与第二H型钢梁(1b)腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接,第一连接件和第二连接件的小腰板上的两个过孔(25)不使用。
5.根据权利要求3所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述由三根钢梁形成的T型节点连接结构(B)包括三根H型钢梁(1)、三个连接件(2)和螺栓(3),所述三根H型钢梁(1)分别为第三H型钢梁(1c)、第四H型钢梁(1d)和第五H型钢梁(1e),所述三个连接件(2)分别为第三连接件、第四连接件和第五连接件,三根H型钢梁(1)的上翼缘板(11)均在同一平面内,三根H型钢梁(1)的下翼缘板(12)均在同一平面内;第三H型钢梁(1c)的腹板和第四H型钢梁(1d)的腹板在同一平面内且两根H型钢梁(1)的端部对应相接,第五H型钢梁(1e)的长度方向垂直于其它两根H型钢梁(1)的长度方向,第三H型钢梁(1c)和第四H型钢梁(1d)之间的接缝与第五H型钢梁(1e)的腹板相接且在同一平面内,三根H型钢梁(1)形成T字形排列;三个连接件分别用于第三H型钢梁(1c)与第四H型钢梁(1d)的连接、第三H型钢梁(1c)与第五H型钢梁(1e)的连接、以及第四H型钢梁(1d)与第五H型钢梁(1e)的连接;所述第三连接件的大腰板上的四个过孔(25)均通过螺栓与第三H型钢梁(1c)和第四H型钢梁(1d)的腹板(13)上的两个通孔(14)连接,而第三连接件的小腰板上的两个过孔(25)均不需要使用;第四连接件和第五连接件的大腰板上的两个过孔(25)与第五H型钢梁(1e)腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接,第四连接件和第五连接件的大腰板上的另外两个过孔(25)不使用,第四连接件和第五连接件的小腰板上的两个过孔(25)分别与第三H型钢梁(1c)和第四H型钢梁(1d)的腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接。
6.根据权利要求3所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述钢梁十字形节点连接结构(C)包括三根H型钢梁、四个连接件和螺栓,所述三根H型钢梁(1)分别为第六H型钢梁(1f)、第七H型钢梁(1g)和第八H型钢梁(1h),所述四个连接件(2)分别为第六连接件、第七连接件、第八连接件和第九连接件,三根H型钢梁(1)的上翼缘板(11)均在同一平面内,三根H型钢梁(1)的下翼缘板(12)均在同一平面内;所述第六H型钢梁(1f)的长度方向的中部的上翼缘板、下翼缘板和腹板上还均设置有多个通孔(14);第七H型钢梁(1g)和第八H型钢梁(1h)分别设置第六H型钢梁(1f)的腹板两侧,且第七H型钢梁(1g)和第八H型钢梁(1h)的一个端部与第六H型钢梁(1f)的中部相接,第七H型钢梁(1g)和第八H型钢梁(1h)的腹板在同一平面内且与第六H型钢梁(1f)的腹板垂直,三根H型钢梁形成十字形排列,第六连接件和第七连接件用于第六H型钢梁(1f)与第七H型钢梁(1g)的连接,第八连接件和第九连接件用于第六H型钢梁(1f)与第八H型钢梁(1h)的连接;第六连接件和第七连接件的大腰板上的两个过孔(25)与第七H型钢梁(1g)腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接,第六连接件和第七连接件的大腰板上的另外两个过孔(25)不使用,第六连接件和第七连接件的小腰板上的两个过孔(25)均与第六H型钢梁(1f)的腹板上的通孔(14)通过螺栓(3)进行连接;第八连接件和第九连接件的大腰板上的两个过孔(25)与第八H型钢梁(1h)腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接,第八连接件和第九连接件的大腰板上的另外两个过孔(25)不使用,第八连接件和第九连接件的小腰板上的两个过孔(25)均与第六H型钢梁(1f)的腹板上的通孔(14)通过螺栓(3)进行连接。
7.根据权利要求3所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述钢梁直角型连接结构(D)包括两根H型钢梁(1)、两个连接件(2)和螺栓(3),所述两根H型钢梁(1)分别为第九H型钢梁(1i)和第十H型钢梁(1j),所述两个连接件(2)分别为第十连接件和第十一连接件,两根H型钢梁(1)的上翼缘板(11)均在同一平面内,两根H型钢梁(1)的下翼缘板(12)均在同一平面内;第九H型钢梁(1i)的腹板所在平面和第十H型钢梁(1j)的腹板所在平面相互垂直,第九H型钢梁(1i)的端部与第十H型钢梁(1j)端部相接形成直角形排列;第十连接件和第十一连接件的大腰板分别贴在第十H型钢梁(1j)的腹板两侧,第十连接件和第十一连接件的大腰板上的两个过孔(25)与第十H型钢梁(1j)腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接,第十连接件和第十一连接件的大腰板上的另外两个过孔(25)不使用,第十连接件和第十一连接件的小腰板上的两个过孔(25)均与第九H型钢梁(1i)的腹板上的通孔(14)通过螺栓(3)进行连接。
8.根据权利要求3所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述由两根钢梁形成的T型节点连接结构(E)包括两根H型钢梁(1)、两个连接件(2)和螺栓(3),所述两根H型钢梁(1)分别为第十一H型钢梁(1k)和第十二H型钢梁(1m),所述两个连接件(2)分别为第十二连接件和第十三连接件,两根H型钢梁(1)的上翼缘板(11)均在同一平面内,两根H型钢梁(1)的下翼缘板(12)均在同一平面内;所述第十一H型钢梁(1k)的长度方向的中部的上翼缘板、下翼缘板和腹板上还均设置有多个通孔(14);第十一H型钢梁(1k)的腹板所在平面和第十二H型钢梁(1m)的腹板所在平面相互垂直,第十二H型钢梁(1m)的端部与第十一H型钢梁(1k)的中部相接,两根H型钢梁形成T字形排列;第十二连接件和第十三连接件的大腰板分别贴在第十二H型钢梁(1m)的腹板两侧,第十二连接件和第十三连接件的大腰板上的两个过孔(25)与第十二H型钢梁(1m)腹板上的两个通孔(14)通过螺栓(3)进行连接,第十二连接件和第十三连接件的大腰板上的另外两个过孔(25)不使用,第十二连接件和第十三连接件的小腰板上的两个过孔(25)均与第十一H型钢梁(1k)的腹板的中部上的通孔(14)通过螺栓(3)进行连接。
9.根据权利要求1所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述上连接板的上表面至下连接板下表面之间的距离L3与上翼缘板的下表面至下翼缘板的上表面之间的距离L4之间差额小于等于3mm;所述小腰板的宽度L1与上翼缘板和下翼缘板伸出腹板的宽度L2保持一致。
10.根据权利要求1所述的装配式钢框架结构体系,其特征在于,所述钢方管柱(4)上还设置有用于加固上下端板与柱身连接的加强筋(45),加强筋(45)所在平面垂直于上端板和下端板所在平面且垂直于对应的柱身侧面所在平面,加强筋(45)呈直角三角板状,两条直角边分别固定连接在对应的柱身侧面和对应的法兰板结构上。
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