CN1119693A - 钢结构接头的连接材料与连接方法 - Google Patents

Abstract

适用于钢结构接头的连接材料的一种连接方法，它包括角形部分为弧形的L型材，各L型材置于待连接的H型钢材每一端部的各内侧角形部分上。这样，各L型材的垂直部分与H型钢材梁一腹部每一个表面邻接，各L型材的水平部分与H型钢材各翼缘部分的内侧表面邻接，L型材和H型钢材通过适当紧固方法进行连接。

Description

钢结构接头的连接材 料与连接方法

本发明涉及钢(架)结构接头的连接材料和连接方法。

“钢结构”这一术语通常指借助于诸如铆钉、螺栓、高强度螺栓、焊接和诸如此类的连接方法，把轧制而成的结构钢钢板和各种型钢组装在一起而构成的一种结构或构造。钢结构广泛用于从房屋、仓库、体育馆、工厂车间到多层建筑这一领域。

为了确保钢结构的安全，避免因其自重和载荷重量以及诸如地震力、风压、雪重等各种外力作用而造成的破坏，组成钢结构的整个构架总成必须稳定并且作用在构架总成各个部件上的外力必须能够安全地传递到地面(即地基)。

诸如架、柱、梁等钢结构的各种部件是用上述连接方法进行连接并在工厂或现场组装的。今天，通常用于钢结构接头的是一种高强度螺栓连接方法。在这种方法中，平钢板用作拼接板，并以把梁腹和各翼缘夹在中间的这样一种方式分别置于H型钢材的梁腹和各翼缘的对立面上，然后用高强度螺栓紧固。由此，借助传递由材料之间摩擦力所产生的轴向力把钢板连接起来(参看图5)。

然而，按照这种连接方法，由于翼缘内侧表面上的拼接板与梁腹上的拼接板不是整体的，尽管设计上这种类型的接头可满足强度的多项要求，但这种类型的接头不如具有整体拼接板的接头类型。当诸如拉力，弯曲、扭转、剪切力等意想不到的复合应力发生时，尤其如此。

此外，上述接头形式无法防止摩擦丧失后剪切力突然作用在螺栓上。

同样，应该注意到这样的事实即如果构件或材料有一些浮尘、油、油漆、毛刺、裂缝、氧化皮等，摩擦丧失往往会发生。并且，由于轴向力通常不是各个仔细检查，高强度螺栓往往会发生部分松动和折断(参看图6)，因此认真监督连接工作就变得很重要了。

因此，本发明的一个目的就是设计一种L型接头材料。在这种接头材料中，翼缘内侧表面上的拼接板与梁腹上的拼接板是整体的，并且致少角形表面部分的外侧部分规定为弧形，以便能与H型钢内侧表面角形部分的圆形表面紧密贴合；利用接头材料自身所具有的推斥力限制作用在构件或材料上的弯曲力，从而阻止摩擦面上的松脱和滑动；并且为了减少可能作用在螺栓上的剪切力，而最终提供了一种新型的连接方法，这种方法能够克服按照高强度螺栓连接方法把平钢板用作拼接板的普通接头中所固有的弱点。

根据本发明，为了达到上述目的，实质上提供了适用于钢结构接头连接材料的一种连接方法，它包括角型表面部分呈弧形的L型材，L型材各置于待连接的H型钢材的每一端部内侧角形部分上。这样，各L型材垂直部分与H型钢材一梁腹部分的每一个表面邻接，各L型材的水平部分与H型钢材各翼缘部分的内侧表面邻接，L型材和H型钢材通过适当的紧固方法进行连接。

根据本发明的另一方面，提供了适用于钢结构接头的一种接头材料。该接头材料呈L形，至少其角形表面部分的外侧部分为弧形。

根据本发明的又一方面，提供适用于钢结构接头的一种接头材料。其包括一种L型材，至少L型材角型表面部分的外侧部分是弧形。L型材垂直和水平两部分中，选择了其中一个部分的壁厚大于另外一个部分的壁厚。

根据本发明的再一方面，提供了热轧制造的一种细长L型钢材，至少L型钢材的角形表面部分的外侧表面呈弧形。

钢结构接头中使用L型材具有如下特性。

当弯曲力作用时，成直角从其水平表面或部分直立起的L型材的垂直表面或部分限制拉力和压力，因此L型材不易弯曲。

在由于架、柱、梁等的弯曲而在接头部分产生应力的情况下，在弯曲方向的内侧接头部分起支撑点的作用，压力作用在支撑点上而拉力作用在外侧接头部分。

可以设想，当意想不到的拉力、弯曲力、扭转力、剪切力等反复作用时，板的壁厚会产生变形并减薄，因此容易发生摩擦丧失。在这种情况下，作用于相对的外侧接头部分的拉应力，可以通过把起支撑点作用的接头部分做成一种不易弯曲的结构而简便地加以限制。

附图的简要说明如下：

图1A～图1D所示为L型材若干实例的正视图；

图2是L型件应用于H型钢材的正剖面图；

图3也是一个正剖面图，表明改进的L形件应用于H型钢材；

图4是整个总成的透视图，表明L型材如何应用于H型钢材；

图5和图4一样也是一个透视图，表明现有技术；

图6A～6C是表明现有技术中所固有的缺点的正视图；

图7是一个透视图，表明如何根据本发明制造L型件。

参阅表明本发明的一个优选实施例的附图研读下面的说明，本发明的上述与其它目的、特征和优点以及实现它们的方式会变得更加明显，同时发明本身将会得以最好的理解。

现在参照附图详细说明本发明的一个优选实施例。

根据本发明的连接方法，具有弯成直角的角形表面部分，角形表面部分的内侧和外侧分别由弧形表面1和1′所构成的L型钢材2(以下简称L型材)拼接到H型钢材内侧角形部分用作接头。

L型材2由长度和厚度不一定相等的水平部分3和垂直部分4组成。图1A～图1D所示为L型材2的几个实例。图1A所示为L型材2的一种实例，型材的水平和垂直部分3和4的长度和厚度均相等；图1B所示为另一种实例，型材的水平垂直部分3和4长度相等而厚度不等；图1C所示为第三种实例，型材的水平和垂直部分3和4长度不等而厚度相等；图1D所示为第四种实例，型材的水平和垂直部分3和4的长度和厚度均不等。

为了制造L型材，可取的方法是预先在制钢厂制造(尤其通过热轧方法)长的L型钢材，然后切割成多个预定长度的L型钢材。这样做，我们容易获得水平和垂直部分厚度不同的L型材。

这样制作的L型材2紧靠预定的H型钢材a的部件端部间接头区域的相对内侧角型部分放置。这样，H型钢材a梁腹部分被夹在L型材2垂直部分之间，并用适当数量的螺栓5紧固(参看图2)。

一平板紧靠H型钢材每一翼缘部分接头区域的外侧表面部分放置。这样，翼缘部分C被夹在平板6和L型材2水平部分3之间，并且同样用适当数目的螺栓7固定(参看图2)。根据需要，平板6可以省去，L型材2的水平部分可以用螺栓直接固定在翼缘部分上。

如果每一L型材2的垂直部分4的长度精确加工成所需的尺寸，这样，一个L型材2垂直部分4的端部与另一个L型材2垂直部分4相对应的端部紧密配合(参看图3)，从而容易获得总体强度设计。

最可取的是，L型材的水平部分和垂直部分用高强度螺栓固定在H型钢材的翼缘部分和梁腹部分上。

由于L型材作为接头与H型钢材角形部分紧密接触并且用作钢结构的梁、座、柱等的连接区域的连接手段，因此在这些部分强度得以显著提高。这一强度充当起扭转、弯曲、剪切力等的一种十分有效的抗力，适用于材料的各个方向。作为其结果，由于变形而可能引起的板厚减少能够得以放慢。此外，即使上述部分发生过载，其刚度也会在发生诸如这些部分松脱或折断等严重情况之前恢复。作为其结果，工人们可以始终安全地从事施工工作而无需担心。

虽然对本发明的一个特定实施例作了详细的说明，不言而喻，本发明决非局限于这一实施例。而且，擅长于本技术人员能够作出许多变动和改进，而不偏离下文所提出的本发明的本质和范围。

Claims (4)

1.适用于钢结构接头的连接材料的一种连接方法，其特征在于：它包括角形表面部分为弧形的L型材料，上述L型材各置于待连接的H型钢材每一端部的内侧角形部分上，这样，各上述L型材的垂直部分与上述H型钢材一梁腹部分的每一个面邻接，而各上述L型材的水平部分与上述H型钢材各翼缘部分的一内侧表面邻接，上述的L型材和H型钢材通过适当的紧固方法进行连接。

2.适用于钢结构接头的一种接头材料，其特征在于：该接头材料呈L形，至少其角形表面部分的外侧部分为弧形。

3.适用于钢结构接头的一种接头材料，其特征在于：其包括一L型材，至少该L型材角形表面部分的外侧部分为弧形，L型材垂直和水平两部分中，选择了一个部分的壁厚大于另一部分的壁厚。

4.一种热轧制的细长L型钢材，至少L型钢材角形表面部分外侧部分为弧形。

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