CN216616486U - 一种钢结构框架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢结构框架系统，涉及钢结构框架施工技术领域。为了保障结构牢固度和采光效果，包括外钢结构架和内钢结构架，内钢结构架固定安装于外钢结构架内侧，内钢结构架包括横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁，横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁均由多个内钢管梁组成，各内钢管梁的交界处设有内节点，外钢结构架由多个外钢管梁组成，各外钢管梁的交界处以及外钢管梁与内钢管梁的交界处设置有外节点。本实用新型通过设置外钢结构架和内钢结构架，且各内钢管梁之间形成三角形结构的安装区，能够很好的保障结构牢固度，采用膜气枕结构适用于大跨距的采光顶，ETFE膜作为一种充气后使用的材料，方便施工和维修。

Description

一种钢结构框架系统

技术领域

本实用新型涉及钢结构框架施工技术领域，尤其涉及一种钢结构框架系统。

背景技术

以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一；钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；部分建筑为了提升采光条件，设计了各种形状的采光顶，采光顶通过钢结构框架进行支撑，有着良好的牢固度和采光效果，目前的采光顶满足了采光需求，但是其结构牢固度和采光效果还有待提升。

经检索，中国专利申请号为CN201820299693.2的专利，公开了一种防水型采光顶结构，包括玻璃采光顶以及采光顶安装边框，所述玻璃采光顶的底部固定连接有插接部，所述安装边框朝向所述插接部一侧开设有与插接部相互插接配合的插槽，所述安装边框上设有与插接部夹持固定的固定组件，所述固定组件包括同时穿设于安装边框和插接部的套筒，螺纹连接在套筒内的螺杆，以及固定在所述螺杆一端的夹紧块，所述夹紧块与安装边框抵接，所述套筒端部设有多边形卡块，所述安装边框侧壁开设有与多边形卡块卡接配合的卡槽。上述专利中的采光顶存在以下不足：虽满足了采光需求，但是其结构牢固度和采光效果还有待提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钢结构框架系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种钢结构框架系统，包括外钢结构架和内钢结构架，内钢结构架固定安装于外钢结构架内侧，内钢结构架包括横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁，横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁均由多个内钢管梁组成，各内钢管梁的交界处设有内节点，外钢结构架由多个外钢管梁组成，各外钢管梁的交界处以及外钢管梁与内钢管梁的交界处设置有外节点；横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁呈中部向上拱起的折线式拱形结构，各内钢管梁之间形成用于安装膜气枕的安装区，安装区为三角形结构；外节点包括圆顶板、连接管和球铰支座，连接管固定于球铰支座顶部，圆顶板固定于连接管顶部，各安装区或内钢管梁靠近连接管的一端固定于连接管的圆周外壁上。

优选的：内节点包括立式圆板和半月板，两个半月板对称式固定于立式圆板两侧外壁的中线处，内钢管梁固定于立式圆板、半月板以及其它内钢管梁的一端侧壁上。

进一步的：固定于立式圆板上的内钢管梁一端处开设有凹槽，凹槽与立式圆板适配。

进一步优选的：球铰支座包括上支座板、下支座板和支座外壳，支座外壳固定于上支座板底部外壁，下支座板顶部伸入于支座外壳内部，下支座板顶部外壁固定有球面滑板，上支座板底部固定有不锈钢板，不锈钢板底部固定有平面滑板，平面滑板底部外壁固定有中间球冠板，中间球冠板滑动连接于球面滑板顶部外壁。

作为本实用新型一种优选的：内钢结构架顶部固定有第一脚码，第一脚码包括第一脚码主体和第一肋条，第一脚码主体为工字型结构，第一肋条设置于第一脚码主体两侧外壁，第一脚码主体顶部外壁通过螺栓固定有夹板组件，夹板组件内安装有多个用于加固的固定索，夹板组件顶部通过螺纹连接有用于调节夹板组件松紧度的自攻螺钉，第一脚码主体两侧外壁设置有钢索耳板，钢索耳板上活动连接有连接件，连接件一端固定有不锈钢索。

作为本实用新型进一步优选的：球铰支座上方的横向钢管梁顶部固定有第二脚码，第二脚码包括第二脚码主体和第二肋条，第二脚码主体为工字型结构，第二肋条设置于第二脚码主体两侧外壁，第二脚码主体的外壁上设置有一个或多个第一耳板，第二脚码主体向内钢结构架一侧倾斜；不锈钢索的一端通过另一个连接件固定于第一耳板上。

作为本实用新型再进一步的方案：位于内钢结构架中央的纵向钢管梁顶部固定有第三脚码，第三脚码包括第三脚码主体和飞翼锚板，飞翼锚板固定于第三脚码主体顶部外壁的两侧；飞翼锚板与第三脚码主体相垂直。

在前述方案的基础上：飞翼锚板两侧外壁设置有加固肋，加固肋与飞翼锚板和第三脚码主体相互垂直；第三脚码主体底部外壁的两侧设置有侧板，第三脚码主体固定于内钢结构架顶部外壁，侧板与第三脚码主体相垂直。

在前述方案的基础上优选的：斜向钢管梁的顶部外壁、位于内钢结构架中央的横向钢管梁的顶部外壁均固定有第四脚码，第四脚码包括第四脚码主体和第三肋条，第四脚码主体为工字型结构，第三肋条设置于第四脚码主体的两侧外壁；第四脚码主体的外壁上设置有一个或多个第二耳板，第四脚码主体位于内钢结构架的铅垂面，不锈钢索的一端通过另一个连接件固定于第二耳板上。

一种钢结构框架系统的施工方法，包括如下步骤：

S1：将球铰支座安装在采光井四周的结构上；

S2：在球铰支座上焊接连接管、圆顶板，通过临时支撑对连接管进行固定；

S3：在连接管上焊接外侧的安装区，完成外钢结构架的施工；

S4：在外节点处焊接内钢管梁，各内钢管梁通过内节点焊接连接，完成对内钢结构架的施工；

S5：依次焊接第一脚码、第二脚码、第四脚码和第三脚码；

S6：将第一脚码、第二脚码、第四脚码和第三脚码作为支座，安装铝合金框架；

S7：在各个脚码之间安装不锈钢索；

S8：完成钢结构框架系统的施工。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过设置外钢结构架和内钢结构架，且各内钢管梁之间形成三角形结构的安装区，能够很好的保障结构牢固度，采用膜气枕结构适用于大跨距的采光顶，ETFE膜作为一种充气后使用的材料，可在现场预制成薄膜气泡状的膜气枕，方便施工和维修。

2、采用膜气枕结构，可以通过控制充气量的多少，对遮光度和透光性进行调节，有效地利用自然光，节省能源，同时起到保温隔热作用；这种膜还具有自清洁功能，使灰尘不易附在其表面，清洁周期大约为5年；ETFE膜气枕采光顶的成本只有玻璃的一半，而使用寿命却长达25年。

3、通过设置立式圆板、半月板等结构，能够加强各内钢管梁连接处的结构牢固度，提升焊接时的接触面积，并且易于施工；通过设置凹槽等结构，能够将立式圆板卡于凹槽内进行焊接，进一步提升了结构牢固度。

4、通过设置中间球冠板等结构，能够易于灵活安装，且提供一定的支撑效果，满足施工需求；通过设置第一脚码，能够作为后续安装的铝合金框架的支座，同时为不锈钢索提供拉接点；气膜枕的四边压在铝合金边框里，而不锈钢索从下方兜住气膜枕，为气膜枕提供中间支撑。

5、通过设置第一脚码、第二脚码等结构，能够便于安装铝合金边框，从而利于膜气枕的安装，且能够搭建不锈钢索，对膜气枕进行支撑，第二脚码主体向内钢结构架一侧倾斜，进一步保障了结构牢固度。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型提出的一种钢结构框架系统的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种钢结构框架系统外钢管梁的结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种钢结构框架系统内钢管梁的结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种钢结构框架系统外节点的爆炸图；

图5为本实用新型提出的一种钢结构框架系统内节点的爆炸图；

图6为本实用新型提出的一种钢结构框架系统球铰支座剖视的结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种钢结构框架系统支座外壳剖视的结构示意图；

图8为本实用新型提出的一种钢结构框架系统第一脚码的结构示意图；

图9为本实用新型提出的一种钢结构框架系统第一脚码另一角度的结构示意图；

图10为本实用新型提出的一种钢结构框架系统第二脚码的结构示意图；

图11为本实用新型提出的一种钢结构框架系统第三脚码的结构示意图；

图12为本实用新型提出的一种钢结构框架系统第四脚码的结构示意图。

图中：1外钢结构架、2内节点、3外节点、4内钢结构架、5安装区、6外钢管梁、7内钢管梁、8球铰支座、9连接管、10圆顶板、11凹槽、12立式圆板、13半月板、14上支座板、15支座外壳、16平面滑板、17不锈钢板、18中间球冠板、19球面滑板、20下支座板、21钢索耳板、22固定索、23夹板组件、24自攻螺钉、25不锈钢索、26连接件、27第一肋条、28第二脚码主体、29第二肋条、30第一耳板、31侧板、32第三脚码主体、33飞翼锚板、34加固肋、35第四脚码主体、36第三肋条、37第二耳板、38第一脚码主体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1：

一种钢结构框架系统，如图1-12所示，包括外钢结构架1和内钢结构架4，内钢结构架4焊接安装于外钢结构架1内侧，内钢结构架4包括横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁，横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁均由多个内钢管梁7组成，各内钢管梁7的交界处设有内节点2，外钢结构架1由多个外钢管梁6组成，各外钢管梁6的交界处以及外钢管梁6与内钢管梁7的交界处设置有外节点3；横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁呈中部向上拱起的折线式拱形结构，各内钢管梁7之间形成用于安装膜气枕的安装区5，安装区5为三角形结构；外节点3包括圆顶板10、连接管9和球铰支座8，连接管9焊接于球铰支座8顶部，圆顶板10焊接于连接管9顶部，各安装区5或内钢管梁7靠近连接管9的一端焊接于连接管9的圆周外壁上，膜气枕的材质为ETFE膜；通过设置外钢结构架1和内钢结构架4，且各内钢管梁7之间形成三角形结构的安装区5，能够很好的保障结构牢固度，采用膜气枕结构适用于大跨距的采光顶，ETFE膜作为一种充气后使用的材料，可在现场预制成薄膜气泡状的膜气枕，方便施工和维修；它可以通过控制充气量的多少，对遮光度和透光性进行调节，有效地利用自然光，节省能源，同时起到保温隔热作用；这种膜还具有自清洁功能，使灰尘不易附在其表面，清洁周期大约为5年；ETFE膜气枕采光顶的成本只有玻璃的一半，而使用寿命却长达25年。

为了便于内节点2处的焊接安装；如图5所示，内节点2包括立式圆板12和半月板13，两个半月板13对称式焊接于立式圆板12两侧外壁的中线处，内钢管梁7焊接于立式圆板12、半月板13以及其它内钢管梁7的一端侧壁上；通过设置立式圆板12、半月板13等结构，能够加强各内钢管梁7连接处的结构牢固度，提升焊接时的接触面积，并且易于施工。

为了提升安装牢固度；如图5所示，焊接于立式圆板12上的内钢管梁7一端处开设有凹槽11，凹槽11与立式圆板12适配；通过设置凹槽11等结构，能够将立式圆板12卡于凹槽11内进行焊接，进一步提升了结构牢固度。

为了提升可靠性；如图6、图7所示，球铰支座8包括上支座板14、下支座板20和支座外壳15，支座外壳15焊接于上支座板14底部外壁，下支座板20顶部伸入于支座外壳15内部，下支座板20顶部外壁焊接有球面滑板19，上支座板14底部焊接有不锈钢板17，不锈钢板17底部固定有平面滑板16，平面滑板16底部外壁固定有中间球冠板18，中间球冠板18滑动连接于球面滑板19顶部外壁；通过设置中间球冠板18等结构，能够易于灵活安装，且提供一定的支撑效果，满足施工需求。

为了提升可靠性；如图8、图9所示，内钢结构架4顶部焊接有第一脚码，第一脚码包括第一脚码主体38和第一肋条27，第一脚码主体38为工字型结构，第一肋条27一体式设置于第一脚码主体38两侧外壁，第一脚码主体38顶部外壁通过螺栓固定有夹板组件23，夹板组件23内安装有多个用于加固的固定索22，夹板组件23顶部通过螺纹连接有用于调节夹板组件23松紧度的自攻螺钉24，第一脚码主体38两侧外壁一体式设置有钢索耳板21，钢索耳板21上活动连接有连接件26，连接件26一端固定有不锈钢索25；第一脚码主体38上安装有铝合金框架；通过设置第一脚码，能够作为后续安装的铝合金框架的支座，同时为不锈钢索25提供拉接点；气膜枕的四边压在铝合金边框里，而不锈钢索从下方兜住气膜枕，为气膜枕提供中间支撑。

为了提升可靠性；如图10所示，球铰支座8上方的横向钢管梁顶部焊接有第二脚码，第二脚码包括第二脚码主体28和第二肋条29，第二脚码主体28为工字型结构，第二肋条29一体式设置于第二脚码主体28两侧外壁，第二脚码主体28的外壁上一体式设置有一个或多个第一耳板30，第一耳板30设置的数量和位置根据实际安装位置决定，第二脚码主体28向内钢结构架4一侧倾斜；不锈钢索25的一端通过另一个连接件26固定于第一耳板30上。

为了提升可靠性；如图11所示，位于内钢结构架4中央的纵向钢管梁顶部焊接有第三脚码，第三脚码包括第三脚码主体32和飞翼锚板33，飞翼锚板33焊接于第三脚码主体32顶部外壁的两侧；飞翼锚板33与第三脚码主体32相垂直。

为了提升结构牢固度；如图11所示，飞翼锚板33两侧外壁一体式设置有加固肋34，加固肋34与飞翼锚板33和第三脚码主体32相互垂直；第三脚码主体32底部外壁的两侧一体式设置有侧板31，第三脚码主体32焊接于内钢结构架4顶部外壁，侧板31与第三脚码主体32相垂直。

为了提升可靠性；如图12所示，斜向钢管梁的顶部外壁、位于内钢结构架4中央的横向钢管梁的顶部外壁均焊接有第四脚码，第四脚码包括第四脚码主体35和第三肋条36，第四脚码主体35为工字型结构，第三肋条36一体式设置于第四脚码主体35的两侧外壁；第四脚码主体35的外壁上一体式设置有一个或多个第二耳板37，第二耳板37设置的数量和位置根据实际安装位置决定，第四脚码主体35位于内钢结构架4的铅垂面，不锈钢索25的一端通过另一个连接件26固定于第二耳板37上；通过设置第一脚码、第二脚码等结构，能够便于安装铝合金边框，从而利于膜气枕的安装，且能够搭建不锈钢索25，对膜气枕进行支撑，第二脚码主体28向内钢结构架4一侧倾斜，进一步保障了结构牢固度。

实施例2：

一种钢结构框架系统的施工方法，包括如下步骤：

S1：将球铰支座8安装在采光井四周的结构上；

S2：在球铰支座8上焊接连接管9、圆顶板10，通过临时支撑对连接管9进行固定；

S3：在连接管9上焊接外侧的安装区5，完成外钢结构架1的施工；

S4：在外节点3处焊接内钢管梁7，各内钢管梁7通过内节点2焊接连接，完成对内钢结构架4的施工；

S5：依次焊接第一脚码、第二脚码、第四脚码和第三脚码；

S6：将第一脚码、第二脚码、第四脚码和第三脚码作为支座，安装铝合金框架；

S7：在各个脚码之间安装不锈钢索25；

S8：完成钢结构框架系统的施工。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢结构框架系统，包括外钢结构架（1）和内钢结构架（4），其特征在于，所述内钢结构架（4）固定安装于外钢结构架（1）内侧，所述内钢结构架（4）包括横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁，横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁均由多个内钢管梁（7）组成，各内钢管梁（7）的交界处设有内节点（2），所述外钢结构架（1）由多个外钢管梁（6）组成，各外钢管梁（6）的交界处以及外钢管梁（6）与内钢管梁（7）的交界处设置有外节点（3）；所述横向钢管梁、纵向钢管梁、斜向钢管梁呈中部向上拱起的折线式拱形结构，各内钢管梁（7）之间形成用于安装膜气枕的安装区（5），安装区（5）为三角形结构；所述外节点（3）包括圆顶板（10）、连接管（9）和球铰支座（8），所述连接管（9）固定于球铰支座（8）顶部，圆顶板（10）固定于连接管（9）顶部，各安装区（5）或内钢管梁（7）靠近连接管（9）的一端固定于连接管（9）的圆周外壁上。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，所述内节点（2）包括立式圆板（12）和半月板（13），两个所述半月板（13）对称式固定于立式圆板（12）两侧外壁的中线处，所述内钢管梁（7）固定于立式圆板（12）、半月板（13）以及其它内钢管梁（7）的一端侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，固定于所述立式圆板（12）上的内钢管梁（7）一端处开设有凹槽（11），凹槽（11）与立式圆板（12）适配。

4.根据权利要求3所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，所述球铰支座（8）包括上支座板（14）、下支座板（20）和支座外壳（15），所述支座外壳（15）固定于上支座板（14）底部外壁，下支座板（20）顶部伸入于支座外壳（15）内部，下支座板（20）顶部外壁固定有球面滑板（19），上支座板（14）底部固定有不锈钢板（17），不锈钢板（17）底部固定有平面滑板（16），平面滑板（16）底部外壁固定有中间球冠板（18），中间球冠板（18）滑动连接于球面滑板（19）顶部外壁。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，所述内钢结构架（4）顶部固定有第一脚码，所述第一脚码包括第一脚码主体（38）和第一肋条（27），第一脚码主体（38）为工字型结构，第一肋条（27）设置于第一脚码主体（38）两侧外壁，所述第一脚码主体（38）顶部外壁通过螺栓固定有夹板组件（23），所述夹板组件（23）内安装有多个用于加固的固定索（22），所述夹板组件（23）顶部通过螺纹连接有用于调节夹板组件（23）松紧度的自攻螺钉（24），所述第一脚码主体（38）两侧外壁设置有钢索耳板（21），钢索耳板（21）上活动连接有连接件（26），连接件（26）一端固定有不锈钢索（25）。

6.根据权利要求5所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，所述球铰支座（8）上方的横向钢管梁顶部固定有第二脚码，所述第二脚码包括第二脚码主体（28）和第二肋条（29），第二脚码主体（28）为工字型结构，第二肋条（29）设置于第二脚码主体（28）两侧外壁，所述第二脚码主体（28）的外壁上设置有一个或多个第一耳板（30），所述第二脚码主体（28）向内钢结构架（4）一侧倾斜；不锈钢索（25）的一端通过另一个连接件（26）固定于第一耳板（30）上。

7.根据权利要求6所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，位于所述内钢结构架（4）中央的纵向钢管梁顶部固定有第三脚码，所述第三脚码包括第三脚码主体（32）和飞翼锚板（33），所述飞翼锚板（33）固定于第三脚码主体（32）顶部外壁的两侧；所述飞翼锚板（33）与第三脚码主体（32）相垂直。

8.根据权利要求7所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，所述飞翼锚板（33）两侧外壁设置有加固肋（34），加固肋（34）与飞翼锚板（33）和第三脚码主体（32）相互垂直；所述第三脚码主体（32）底部外壁的两侧设置有侧板（31），第三脚码主体（32）固定于内钢结构架（4）顶部外壁，侧板（31）与第三脚码主体（32）相垂直。

9.根据权利要求8所述的一种钢结构框架系统，其特征在于，所述斜向钢管梁的顶部外壁、位于内钢结构架（4）中央的横向钢管梁的顶部外壁均固定有第四脚码，所述第四脚码包括第四脚码主体（35）和第三肋条（36），所述第四脚码主体（35）为工字型结构，第三肋条（36）设置于第四脚码主体（35）的两侧外壁；所述第四脚码主体（35）的外壁上设置有一个或多个第二耳板（37），所述第四脚码主体（35）位于内钢结构架（4）的铅垂面，不锈钢索（25）的一端通过另一个连接件（26）固定于第二耳板（37）上。

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