CN112112266A - 一种大跨度钢构房框架及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大跨度钢构房框架构件，包括：构成所述大跨度钢构房框架构件周边梁的圈梁；多个屋顶大梁组件；多个用于支承所述圈梁和屋顶大梁组件的立柱；由所述多个屋顶大梁组件支承的多个行；所述每个屋顶大梁组件包括：由顶端横梁和位于顶端横梁两侧的两个顶端斜梁构成的屋顶大梁；位于所述屋顶大梁下方的横梁；设置在所述顶端横梁与所述横梁之间的顶梁支撑；设置在所述屋顶大梁上端的用于支承所述行条的若干个行条马鞍式托架。

Description

一种大跨度钢构房框架及实现方法
技术领域
本发明涉及一种房屋构建领域，特别涉及一种大跨度钢构房框架及其实现方法。
背景技术
钢构房框架构件通常为一种将钢制件，通过在施工现场安装这些钢制件，比混凝土施工进度块，因而是制造临时房屋的首选之一。但是，现有的钢构房框架构件需要在现场，根据要建造的房屋大小对钢制件进行剪裁，焊接使剪裁后的钢制件，造成房屋施工工艺复杂，特别是不能加快大跨度钢构房屋框架的施工进度。
发明内容
本发明的目的是提供一种施工工艺简单并且可以加快施工进度的一种大跨度钢构房框架及其实现方法。
本发明通过预制不同的规格的梁、立柱以及连接不同规格的梁的连接部件，通过螺栓和螺母实现大跨度钢构房框架的建造。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种大跨度钢构房框架，其包括：
构成所述大跨度钢构房框架周边梁的圈梁
多个屋顶大梁组件；
多个用于支承所述圈梁和屋顶大梁组件的立柱；
由所述多个屋顶大梁组件支承的多个行；
所述每个屋顶大梁组件包括：
由顶端横梁和位于顶端横梁两侧的两个顶端斜梁构成的屋顶大梁；
位于所述屋顶大梁下方的横梁；
设置在所述顶端横梁与所述横梁之间的顶梁支撑；
设置在所述屋顶大梁上端的用于支承所述行条的若干个行条马鞍式托架。
优选地，所述顶端横梁和顶端斜梁的两端设有连接板，所述顶端横梁的连接板或者与顶端横梁连接的顶端斜梁的连接板向内向下倾斜，以便顶端横梁通过连接框与所述顶端斜梁连接在一起；连接顶端横梁和顶端斜梁的连接框包括：具有连接孔的连接板，连接孔与顶端横梁和顶端斜梁连接板上的连接孔相对应，以便通过螺栓和螺母进行连接；以及与所述连接板四周形成一体连接的具有多个连接孔的四边周框。
优选地，所述横梁由三根横梁段构成，每根横梁段的两端设有连接板，并通过连接框将三根横梁段连接在一起；将三根横梁段连接在一起的连接框包括：具有连接孔的连接板，连接孔与每根横梁段连接板上的连接孔相对应，以便通过螺栓和螺母进行连接；以及与所述连接板四周形成一体连接的具有多个连接孔的四边周框。
优选地，所述顶梁支撑为一侧开口的矩形框架，包括：三个侧板；用于连接顶端横梁的且具有固定孔的上板；用于连接所述横梁位于中间的横梁段且具有固定孔的下板。
优选地，所述每个屋顶大梁组件还包括接口底端托，用于连接框将两个横梁段连接在一起后，安装在所述两个横梁段之间接口处；接口底端托包括：底板和与底板形成一体的两个相对折边，所述折边上设有用于连接横梁段下端的孔。
优选地，所述行条马鞍式托架包括：用于连接顶端斜梁顶端的托架框顶面板；从所述托架框顶面板两端垂直向下延伸的两个框垂直面板；从每个所述框垂直面板端部平行于托架框顶面板向外延伸的框底板；固定连接在每个所述框底板两侧的两个底部侧面挡板，每个所述底部侧面挡板均具有用于连接行条的行条孔。
优选地，所述每个屋顶大梁组件还包括用于将所述顶端斜梁与立柱连接在一起的柱与斜梁对接架，所述柱与斜梁对接架包括：连接底板，具有用于立柱上端面的的连接孔；安装在底板上的支撑斜梁板，具有用于连接顶端斜梁的连接孔；连接所述底板和支撑斜梁板侧边的三角加强板。
优选地，每根立柱由四个三角形立柱板组合而成，每个三角形立柱板的边缘具有折边，以便通过折边将四个三角形立柱板连接在一起，形成正方形立柱；每个三角形立柱板的顶端具有顶端面板，以便连接所述柱与斜梁对接架的连接底板；每个三角形立柱板的上端具有与圈梁和横梁对接的螺孔。
优选地，每根立柱由两个矩形立柱连接而成；每个矩形立柱的顶端具有顶端面板，以便连接所述柱与斜梁对接架的连接底板；每个矩形立柱板的上端具有与圈梁和横梁对接的螺孔。
优选地，每根立柱由两个矩形立柱连接而成；每个矩形立柱包括一个背板和与从背板两端垂直平行延伸的两个侧板，以及从每个侧板端部向内弯折的折边；所述侧板和折边上设有用于连接圈梁和横梁对接的螺孔；两个矩形立柱的背板通过对接连接在一起，并且矩形立柱的背板具有呈直角等腰三角形的折边，以便在两个矩形立柱对接在一起后，形成菱形空间。
根据本发明第二方面，本发明还提供了一种大跨度钢构房框架实现方法，其包括：
将多个立柱分别安装在已固定到地基上的多个底座上；
将构成所述大跨度钢构房框架周边梁的圈梁固定到相应立柱上端；
将多个屋顶大梁组件固定到相应立柱的顶端；
将多个行条安装到多个屋顶大梁组件上；
其中，所述每个屋顶大梁组件包括：
由顶端横梁和位于顶端横梁两侧的两个顶端斜梁构成的屋顶大梁；
位于所述屋顶大梁下方的横梁；
设置在所述顶端横梁与所述横梁之间的顶梁支撑；
设置在所述屋顶大梁上端的用于支承所述行条的若干个行条马鞍式托架。
相对于现有技术，本发明的有益技术效果是：通过预制不同的规格构件以及连接不同规格构件的连接部件，用螺栓和螺母实现钢构件的大跨度钢构房框架的建造，从而节省了焊接工艺，加快房屋施工进度。
下面结合附图对本发明的上述技术方案以及技术效果作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的大跨度钢构房框架示意图；
图2是本发明的框架部分放大图；
图3是本发明的屋顶大梁与横梁合成示意图；
图4是本发明的屋顶大梁与横梁构件分解图；
图5是本发明的各种梁的造型示意图；
图6是本发明的连接框示意图；
图7是本发明的接口底端托示意图；
图8是本发明的柱与斜梁对接架示意图；
图9是本发明的顶梁支撑示意图；
图10是本发明的行条马鞍式托架示意图；
图11是本发明的行条示意图；
图12是本发明立柱第一实施例的1/4示意图；
图13是本发明立柱第一实施例的1/4上下端口有端面板示意图；
图14是本发明立柱第一实施例的1/4合并(未焊顶端面板)示意图；
图15是本发明立柱第一实施例的与底座对接后示意图；
图16是本发明的底座示意图
图17a-图17d是本发明立柱第二实施例的一片立柱的上部分不同侧面示意图；
图18a和图18b是本发明立柱第二实施例的二片立柱合成后的上部分未封顶端面板和封顶端面板的示意图；
图19是本发明立柱第三实施例的立柱示意图。
具体实施方式
本发明的一种大跨度钢构房框架如图1和图2所示，包括：构成所述大跨度钢构房框架周边梁的圈梁10；多个屋顶大梁组件；多个用于支承所述圈梁10和屋顶大梁组件的立柱9；由所述多个屋顶大梁组件支承的多个行条8。
每个屋顶大梁组件如图3和图4所示，包括：由顶端横梁12和位于顶端横梁12两侧的两个顶端斜梁13构成的屋顶大梁1；位于所述屋顶大梁1下方的横梁2；设置在所述顶端横梁12与所述横梁2之间的顶梁支撑6；设置在所述屋顶大梁1上端的用于支承所述行条8的若干个行条马鞍式托架7。
顶端横梁12和顶端斜梁13的两端设有连接板，所述顶端横梁12的连接板或者与顶端横梁12连接的顶端斜梁13的连接板向内向下倾斜，以便顶端横梁 12通过连接框3与所述顶端斜梁13连接在一起，形成中间为顶端横梁12、两侧为顶端斜梁的屋顶大梁1。
连接顶端横梁12和顶端斜梁13的连接框13包括：具有连接孔38的连接板，连接孔38与顶端横梁12和顶端斜梁13连接板上的连接孔相对应，以便通过螺栓和螺母进行连接；以及与所述连接板四周形成一体连接的具有多个连接孔37 的四边周框，用于连接顶端斜梁13。
横梁2由三根横梁段11构成，每根横梁段11的两端设有连接板，并通过连接框30将三根横梁段11连接在一起；连接三根横梁段11的连接框13包括：具有连接孔38的连接板，连接孔38与每根横梁段11连接板上的连接孔相对应，以便通过螺栓和螺母进行连接；以及与所述连接板四周形成一体连接的具有多个连接孔37的四边周框，用于连接相应的一根横梁段11。
如图9所示，顶梁支撑6为一侧开口的矩形框架，包括：三个侧板61；用于连接顶端横梁12的且具有固定孔64的上板63；用于连接所述横梁2位于中间的横梁段11且具有固定孔的下板63’。
如图3、图4和图7所示，每个屋顶大梁组件还包括接口底端托4，用于连接框3将两个横梁段连接在一起后，安装在所述两个横梁段之间接口处；接口底端托4包括：底板44以及与底板44成一体的两个相对折边45，折边45上设有用于连接横梁段11下端的孔46。
如如图3、图4和图10所示，用来安装行条8的行条马鞍式托架7包括：用于连接顶端斜梁13顶端的托架框顶面板71；从所述托架框顶面板71两端垂直向下延伸的两个框垂直面板72；从每个所述框垂直面板72端部平行于托架框顶面板71向外延伸的框底板73；固定连接在每个所述框底板73两侧的两个底部侧面挡板74，每个底部侧面挡板74均具有用于连接行条8的行条孔76。
如图1和图2所示，每个屋顶大梁组件还包括用于将所述顶端斜梁13与立柱连接在一起的柱与斜梁对接架5，柱与斜梁对接架5如图8所示，包括：连接底板54，具有用于立柱9上端面的的连接孔52；安装在底板54上的支撑斜梁板 50，具有用于连接顶端斜梁13的连接孔51；连接所述底板54和支撑斜梁板50 侧边的三角加强板53。
图12-图15显示了本发明立柱的第一实施例，每根立柱9由四个三角形立柱板组合而成，每个三角形立柱板的边缘具有折边92，以便通过折边将四个三角形立柱板连接在一起，形成正方形立柱；每个三角形立柱板的顶端具有顶端面板96，以便连接柱与斜梁对接架5的连接底板；每个三角形立柱板的上端具有与圈梁10和横梁2对接的螺孔99。
图17a-图17d以及图18a和图18b显示了本发明立柱的第二实施例，每根立柱9由两个矩形立柱连接而成；每个矩形立柱的顶端具有顶端面板96，以便连接所述柱与斜梁对接架5的连接底板；每个矩形立柱板的上端具有与圈梁10 和横梁2对接的螺孔99。
图19显示了本发明立柱的第三实施例，每根立柱9由两个矩形立柱连接而成；每个矩形立柱包括一个背板和从背板两端垂直平行延伸的两个侧板91，以及从每个侧板端部垂直延伸的折边92；所述侧板92和折边92上设有用于连接圈梁10和横梁2对接的螺孔99；两个矩形立柱的背板通过对接连接在一起，并且矩形立柱的背板具有呈直角等腰三角形的折边91-1，以便在两个矩形立柱对接在一起后，形成菱形空间。
本发明还提供了一种大跨度钢构房框架实现方法，包括：
将多个立柱9分别安装在固定在地基上的多个底座9.0上；
将构成所述大跨度钢构房框架构件周边梁的圈梁10固定到相应立柱9上端；
将多个屋顶大梁组件固定到相应立柱9的顶端；
将多个行条8安装到多个屋顶大梁组件上；
其中，所述每个屋顶大梁组件包括：
由顶端横梁12和位于顶端横梁12两侧的两个顶端斜梁13构成的屋顶大梁 1；
位于所述屋顶大梁1下方的横梁2；
设置在所述顶端横梁12与所述横梁2之间的顶梁支撑6；
设置在所述屋顶大梁1上端的用于支承所述行条8的若干个行条马鞍式托架 7。
下面结合图1至图19对本发明的细节及效果进行详细说明。
参见图1、图2，装配式大跨度钢构房框架由顶端横梁12、顶端斜梁13合成的屋顶大梁1，三根横梁段11合成的横梁2及连接框3、接口底端托4、柱与斜梁对接架5、顶梁支撑6、行条马鞍式托架7、行条8、立柱9、底座9.0、圈梁 10组合搭建而成。
所有构件去除底座9.0外，均由厚度不超过3mm的镀锌钢板制成。其优势是：所有的构件的相互装配与搭接均不需焊接，接口不用法兰相对接，房屋建成拆除后使用率达95％以上。
参见图3、图4、图5、图7，顶端斜梁13、顶端横梁12、横梁段11、圈梁 10，其的两端口均安装连接框3，两端周边均有安装固定连接框3的孔33，其的一个侧面有两条梁折边34，使其侧面具有以供手指进入梁内空腔操作的入口；顶端横梁12的下侧面和横梁段11的上侧面有固定顶梁支撑6的孔77；横梁段 11的两端前后侧面下部有备用孔35，用于安装固定接口底端托4。
参见图3、图6、图7，连接框3有四边周框31，四边周框31有和各种梁两端的孔33相对应吻合的连接孔37，框内有对接孔38。
顶端横梁12与两侧的顶端斜梁13，利用连接框3的连接孔38，用螺栓、螺母连接紧，形成跨度大的屋顶大梁1；三根横梁段11，用同样的连接法，形成跨度大的横梁2；横梁段11与横梁段11的接口处安装接口底端托4，接口底端托 4有底板44、有对称的二个折边45，折边45上开有孔46，用螺丝通过孔46和横梁段11下部的备用孔35，使接口底端4固定在横梁11之间的接口处，加强了接口的牢固。
参见图9、图3，顶梁支撑6，其三个侧面有侧面板61，另一个侧面的左右边有二道折边条62，其上下端有封板63，封板面开有与顶端横梁12的下侧面及横梁段11的上侧面孔77相对接的固定孔64。通过孔64、孔77，用螺栓、螺母连接紧，使屋顶大梁1与横梁2相连接开成整体，加强了屋顶大梁1的承重力。
参见图3、图8，柱与斜梁对接架5，其有支撑斜梁板50、底板54、三角加强板53、支撑斜梁板50上有固定斜梁孔51、底板54上有与立柱端面板96相固定的孔52。利用孔固定斜梁孔51和顶端斜梁13端部连接框3上的连接孔38，用螺栓、螺母连接紧，使屋顶大梁1固定在柱与斜梁对接架5上；利用孔52与立柱9的顶端面板96上的螺孔94，用螺栓拧紧，使柱与斜梁对接架5与立柱9 固定。圈梁10和横梁2可以通过端部的连接板与立柱9上部的螺孔99对接，或者圈梁10和横梁2两端安装连接框3后，通过连接框的连接孔38和其两端的立柱9上部的螺孔99对接，用螺栓拧紧固定，使圈梁10、横梁2固定在其两端的立柱9上。
实施中顶端斜梁13、横梁段11、圈梁10的长度超过5米，其梁内腔用加强撑(用连接框3代替加强撑)。
参见图10、图3、图11，行条马鞍式托架7，其具有托架框水平顶面板71、框垂直面板72、框底板73、底部侧面挡板74，挡板74的中心位有固定行条孔 76，托架框水平顶面板71的中心位有与顶端斜梁13的顶面固定的孔75。将行条马鞍式托架7跨放在顶端斜梁13的顶面，通过孔75用自攻螺丝与斜梁13的顶面固定。行条8的两端边有穿孔81，将行条8安放在两端斜梁的行条马鞍式托架7的框底板73上，用螺杆从固定行条孔76穿过行条的穿孔81，两端用螺母拧紧，从而使行条8安装固定在顶端斜梁13与顶端斜梁13之间。
参见图12、图13、图14、图15、图16，本发明的立柱9实施例1的制作方法一为：每根立柱9由四片立柱的1/4合成，每片结构与尺寸均相同，其有2 个柱壁面91、2条二道折边92，柱壁面91有和圈梁10、横梁1两端面对接的螺孔99，有安装固定墙体的备用螺孔97，有与底座9.0固定的螺孔93，其中1个柱壁面91有安放管线的备用洞98；柱壁面91有顶端面板96、底端面板95，顶端面板96上有与柱与斜梁对接架5相固定的螺孔94。
立柱9由四片立柱的1/4合成，其内腔有8条二道折边92，形成具有4根T 型的加强筋，增加了立柱9的垂直荷载。
制作中，为不让用螺母制作的螺孔94、93、97、99，由于每个螺母与柱壁面 91的焊接，使柱壁面91出现凹凸不平与孔位变化，按几个螺孔相近的部位面积制作一块“螺孔板”，按螺孔位将螺母焊在“螺孔板”上，再将此“螺孔板”点焊在柱壁面91的该部位。这样，大大减少焊接面，不使柱壁面91变形与孔位移动(图中未示“螺孔板”仅示出螺母)。
参见图17a至图17d以及图18a和图18b，立柱9实施例2的制作方法二为：每根立柱9由二片立柱合成，其二片结构形状相同，但厚度不同。每片立柱有三个柱壁面91，相对的二个柱壁面91的侧边端均有二空气质量边92；二片立柱中有一片宽度大，此片立柱宽度大的柱壁面91不开任何孔，此柱壁面91与另外一片立柱的二条折边条92相连接，使二片立柱合并。其它部分与立柱9的制作方法基本相同，不同的仅是柱壁面91上没有安放管线的备用洞98。
立柱9由二片立柱合成后，使立柱9的内腔形成具有5条加强筋；使一个柱壁面91有安装管线的槽口98(根据需要此槽口可用板封闭)。
底座9.0有底框9.1、底板9.2、加强撑9.3，底面9.2上有底孔9.6，底框 9.1的四周面有与立柱9固定的螺孔9.5。
将立柱9插入底座9.0的底框9.1内，利用底座9.0的孔9.5、立柱的螺孔 93，用螺栓对接，使立柱9固定在底座9.0上。
参见图19，本发明的立柱9实施例3的制作方法为：每根立柱由二片立柱合成，其二片结构形状完全相同，每片立柱有三个柱壁面91，相对的二个柱壁面91的侧边端均有二道折边92，相对的二个柱壁面91和二折边92上均开有和圈梁10、横梁1两端面对接的螺孔99，另一个柱壁面91中部具有呈直角等腰三角形的折边91-1，此柱壁面91和另一片立柱的柱壁面91合拼焊接后使立柱9 的内腔中的位置具有一根方面军加强筋；此二片立柱的上下端与立柱9的制作方法一、二相同，均有顶端面板96，底端面板95，顶端面板96和底端面板95上均有螺孔94。此立柱9的二片立柱合成后其端面板96、底端面板95合成后具有四个螺孔94。此四个螺孔94用于二根立柱9之间，用螺栓相互对接或用于柱与斜梁对接架5相固定，其结构和立柱9的制作方法一、二相同。以上三种立柱的制作方法。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大跨度钢构房框架，其特征在于，包括：
构成所述大跨度钢构房框架周边梁的圈梁
多个屋顶大梁组件；
多个用于支承所述圈梁和屋顶大梁组件的立柱；
由所述多个屋顶大梁组件支承的多个行；
所述每个屋顶大梁组件包括：
由顶端横梁和位于顶端横梁两侧的两个顶端斜梁构成的屋顶大梁；
位于所述屋顶大梁下方的横梁；
设置在所述顶端横梁与所述横梁之间的顶梁支撑；
设置在所述屋顶大梁上端的用于支承所述行条的若干个行条马鞍式托架。
2.根据权利要求1所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，所述顶端横梁和顶端斜梁的两端设有连接板，所述顶端横梁的连接板或者与顶端横梁连接的顶端斜梁的连接板向内向下倾斜，以便顶端横梁通过连接框与所述顶端斜梁连接在一起；
连接顶端横梁和顶端斜梁的连接框包括：具有连接孔的连接板，连接孔与顶端横梁和顶端斜梁连接板上的连接孔相对应，以便通过螺栓和螺母进行连接；以及与所述连接板四周形成一体连接的具有多个连接孔的四边周框。
3.根据权利要求1所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，所述横梁由三根横梁段构成，每根横梁段的两端设有连接板，并通过连接框将三根横梁段连接在一起；
将三根横梁段连接在一起的连接框包括：具有连接孔的连接板，连接孔与每根横梁段连接板上的连接孔相对应，以便通过螺栓和螺母进行连接；以及与所述连接板四周形成一体连接的具有多个连接孔的四边周框。
4.根据权利要求1所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，所述顶梁支撑为一侧开口的矩形框架，包括：三个侧板；用于连接顶端横梁的且具有固定孔的上板；用于连接所述横梁位于中间的横梁段且具有固定孔的下板。
5.根据权利要求1所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，所述每个屋顶大梁组件还包括接口底端托，用于连接框将两个横梁段连接在一起后，安装在所述两个横梁段之间接口处；接口底端托包括：底板和与底板形成一体的两个相对折边，所述折边上设有用于连接横梁段下端的孔。
6.根据权利要求1所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，所述行条马鞍式托架包括：
用于连接顶端斜梁顶端的托架框顶面板；
从所述托架框顶面板两端垂直向下延伸的两个框垂直面板；
从每个所述框垂直面板端部平行于托架框顶面板向外延伸的框底板；
固定连接在每个所述框底板两侧的两个底部侧面挡板，每个所述底部侧面挡板均具有用于连接行条的行条孔。
7.根据权利要求1所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，所述每个屋顶大梁组件还包括用于将所述顶端斜梁与立柱连接在一起的柱与斜梁对接架，所述柱与斜梁对接架包括：连接底板，具有用于立柱上端面的的连接孔；安装在底板上的支撑斜梁板，具有用于连接顶端斜梁的连接孔；连接所述底板和支撑斜梁板侧边的三角加强板。
8.根据权利要求7所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，每根立柱由四个三角形立柱板组合而成，每个三角形立柱板的边缘具有折边，以便通过折边将四个三角形立柱板连接在一起，形成正方形立柱；每个三角形立柱板的顶端具有顶端面板，以便连接所述柱与斜梁对接架的连接底板；每个三角形立柱板的上端具有与圈梁和横梁对接的螺孔。
9.根据权利要求7所述的大跨度钢构房框架，其特征在于，每根立柱由两个矩形立柱连接而成；每个矩形立柱包括一个背板和与从背板两端垂直平行延伸的两个侧板，以及从每个侧板端部向内弯折的折边；所述侧板和折边上设有用于连接圈梁和横梁对接的螺孔；两个矩形立柱的背板通过对接连接在一起，并且矩形立柱的背板具有呈直角等腰三角形的折边，以便在两个矩形立柱对接在一起后，形成菱形空间。
10.一种大跨度钢构房框架实现方法，包括：
将多个立柱分别安装到已固定在地基上的多个底座上；
将构成所述大跨度钢构房框架周边梁的圈梁固定到相应立柱上端；
将多个屋顶大梁组件固定到相应立柱的顶端；
将多个行条安装到多个屋顶大梁组件上；
其中，所述每个屋顶大梁组件包括：
由顶端横梁和位于顶端横梁两侧的两个顶端斜梁构成的屋顶大梁；
位于所述屋顶大梁下方的横梁；
设置在所述顶端横梁与所述横梁之间的顶梁支撑；
设置在所述屋顶大梁上端的用于支承所述行条的若干个行条马鞍式托架。
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