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超薄壁钢结构连接件及其连接结构.pdf

  • 上传人:奻奴
  • 文档编号:127752
  • 上传时间:2018-01-27
  • 格式:PDF
  • 页数:16
  • 大小:2.08MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110214599.5

    申请日:

    2011.07.29

    公开号:

    CN102359191A

    公开日:

    2012.02.22

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    专利权的转移IPC(主分类):E04B 1/58登记生效日:20150929变更事项:专利权人变更前权利人:华北水利水电大学变更后权利人:河南华斯豪智能科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:450001 河南省郑州市北环路36号变更后权利人:453000 河南省新乡市开发区18号街坊|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):E04B 1/58变更事项:专利权人变更前:华北水利水电学院变更后:华北水利水电大学变更事项:地址变更前:450001 河南省郑州市北环路36号变更后:450001 河南省郑州市北环路36号|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E04B 1/58申请日:20110729|||公开

    IPC分类号:

    E04B1/58

    主分类号:

    E04B1/58

    申请人:

    华北水利水电学院

    发明人:

    魏群; 刘尚蔚; 尚宝平; 李艳青; 耿三琳; 李玥; 张俊红; 王镇岳

    地址:

    450001 河南省郑州市北环路36号

    优先权:

    专利代理机构:

    郑州大通专利商标代理有限公司 41111

    代理人:

    陈大通

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    内容摘要

    本发明公开了一种超薄壁钢结构连接件及其连接结构,其连接件为空心正方体或长方体连接件,连接件的前、后侧板为两个相扣的槽型钢,上、下侧板为两个相扣但不接触的槽型钢,其中上、下槽型钢的两侧翼板均固定于前、后槽型钢翼板的外侧,该上、下槽型钢翼板之间不接触的部分形成箍槽。本发明操作简便快捷,强度高,轴向约束性能良好,节点整体性强,有效控制薄壁型钢受压时的端头局部屈曲,提高构件的承载力。具有使两连接构件同向的特点,适用于超薄壁型钢构件不够长度时两个超薄壁型钢相互对接。安装方式简单,实用,操作方便,快速,能够大幅度节约成本和工时。

    权利要求书

    1: 一种超薄壁钢结构立柱连接件, 其特征是 : 为空心正方体或长方体连接件, 连接件 的前、 后侧板为两个相扣的槽型钢, 上、 下侧板为两个相扣但不接触的槽型钢, 其中上、 下槽 型钢的两侧翼板均固定于前、 后槽型钢翼板的外侧, 该上、 下槽型钢翼板之间不接触的部分 形成箍槽。
    2: 根据权利要求 1 所述的超薄壁钢结构立柱连接件, 其特征是 : 前、 后槽型钢和上、 下 槽型钢的腹板上设有匹配的减重孔。
    3: 根据权利要求 1 所述的超薄壁钢结构立柱连接件, 其特征是 : 该连接件为一整块条 状槽型钢板折叠而成, 其折叠步骤为 : (1) 在条状槽型钢板的两侧对称翼板上分别作出三 对切槽, 使两侧对称翼板被分割成四对子翼板, 并且满足第一和第三对子翼板长度相同, 第 二和第四对子翼板长度相同 ; (2) 以任意一对切槽所在直线为折叠棱, 向内折叠 90 度形成 正方体或长方体, 并且第一和第三对子翼板位于外侧, 第二和第四对子翼板位于内侧, 该外 侧和内侧子翼板分别固定在一起。
    4: 一种超薄壁钢结构立柱的连接结构, 包括两段中空超薄壁钢立柱, 其特征是 : 两段 中空超薄壁钢立柱的端部分别插入权利要求 1 所述连接件外侧, 利用箍紧钢带将两段中空 超薄壁钢立柱同时箍轧在连接件的箍槽内。
    5: 根据权利要求 4 所述的超薄壁钢结构立柱的连接结构, 其特征是 : 先用箍紧工具将 第一个中空超薄壁钢立柱的端部逐渐压缩到连接件箍槽外侧, 再将利用箍紧工具将第二个 中空超薄壁钢立柱的端部逐渐压缩到第一个中空超薄壁钢立柱的外侧, 在第二个中空超薄 壁钢立柱的外侧套装箍紧钢带, 利用箍紧工具对箍紧钢带的两端拉伸使箍紧钢带箍轧在连 接件箍槽中, 对箍紧钢带的两端压紧固定。
    6: 一种超薄壁钢结构立柱与过梁的连接结构, 包括中空超薄壁钢立柱和过梁, 其特征 是: 中空超薄壁钢立柱的端部分别插入权利要求 1 所述连接件外侧, 利用箍紧钢带将中空 超薄壁钢立柱箍轧在连接件的箍槽内, 连接件的端面固定在过梁的底板上。
    7: 根据权利要求 6 所述的超薄壁钢结构立柱的连接结构, 其特征是 : 权利要求 1 所述 连接件的上或下侧板上固定有一个槽型钢连接件, 该槽型钢连接件与过梁底板固定连接在 一起。
    8: 一种超薄壁型钢连接件, 应用于超薄壁型材的对接处, 其特征是 : 为中空长方体结 构或者长方体槽结构, 所述连接件包括一个上侧板和前、 后两个侧板, 均为槽型钢, 上侧板 的腹板为正方形或长方形, 前、 后侧板的高度与上侧板的两翼板高度相同, 前、 后侧板的两 翼板分别扣接固定在上侧板的两翼板外侧, 前、 后两侧板的翼板扣接而不接触的部分形成 箍槽。
    9: 根据权利要求 8 所述的超薄壁型钢连接件, 其特征是 : 该连接件为一整块条状槽型 钢板折叠而成, 其折叠步骤为 : (1) 在条状槽型钢板的两侧对称翼板上分别作两对切槽, 使 两侧对称翼板被分割成三对子翼板, 并且满足第一和第三对子翼板长度与其高度相同, 第 二对子翼板长度大于第一和第三对子翼板长度之和 ; (2) 以任意一对切槽所在直线为折叠 棱, 向内分部折叠 90 度形成长方体槽, 并且第一和第三对子翼板位于外侧, 第二对子翼板 位于内侧, 该外侧和内侧子翼板分别固定在一起。
    10: 一种超薄壁钢的连接结构, 包括两段超薄壁型材, 其特征是 : 两段超薄壁型材的端 部分别插入权利要求 8 所述连接件外侧, 利用箍紧钢带将两段超薄壁型材同时箍轧在连接 2 件的箍槽内。

    说明书


    超薄壁钢结构连接件及其连接结构

         技术领域 本发明涉及超薄壁钢结构的技术领域, 特别是涉及一种超薄壁钢结构连接件及其连接 结构。背景技术
         冷弯薄壁型钢结构建筑体系由于其自重轻, 抗震性能好, 连接形式多样, 可适应复 杂建筑造型, 较少或无湿法作业, 适宜工厂化优化设计及模块化生产, 施工周期短, 房屋格 局布置灵活, 建筑垃圾少, 构件可重复使用, 对环境的污染接近于零等的特点越来越受到人 们的关注, 并被列为底层和中高层建筑中的优选项目。
         随着冶金技术的发展和冷弯成型技术的开发, 冷弯型钢构件向着高强超薄发展, 在美国厚度在 0.55mm—2mm 的高强冷弯型钢已经广泛的运用到建筑领域中。 我国对此开发 尚为空白。对新型高强冷弯型钢尤其是超薄壁冷弯型钢的开发及应用, 成为冷弯型钢领域 的新前沿。 目前我国的冷弯薄壁钢结构与发达国还有一定的差距, 生产设备和技术较为陈旧 落。对产品构件的深加工不够, 尚未达到广泛的零件化, 模块化生产。对产品构件生产的计 算机辅助设计技术不成熟, 仍需大量基础性研究。对新型冷弯薄壁钢结构体系的研究力度 不够, 习惯于采用外国成型技术, 所开发的具有自主知识产权的结构体系少之又少, 缺少自 主品牌。
         随着近年来新农村建设的迅速发展, 对新型结构的房屋需求不断增长, 逐渐也改 变了传统的观念, 钢结构住房也逐渐在农村发展开来, 现有的钢结构住房体系结构比较笨 重, 施工周期比较长, 成本较高, 不利于其推广应用, 发明人在去年申请了超薄壁钢结构单 体型材和组合型材及其超薄壁钢结构房的实用新型专利中提出了一种新型的钢结构住房 体系, 本专利申请就是为了配套解决上述专利的快速安装的问题。
         发明内容
         本发明的目的是为了解决上述问题, 提供一种超薄壁钢结构连接件及其连接结 构。
         本发明的技术方案是 : 一种超薄壁钢结构立柱连接件, 为空心正方体或长方体连 接件, 该连接件的两个平行侧面的中部设置有箍槽。
         所述连接件的前、 后侧板为两个相扣的槽型钢, 上、 下侧板为两个相扣但不接触的 槽型钢, 其中上、 下槽型钢的两侧翼板均固定于前、 后槽型钢翼板的外侧, 该上、 下槽型钢翼 板之间不接触的部分形成箍槽。
         前、 后槽型钢和上、 下槽型钢的腹板上设有匹配的减重孔。
         该连接件为一整块条状槽型钢板折叠而成, 其折叠步骤为 : (1) 在条状槽型钢板 的两侧对称翼板上分别作出三对切槽, 使两侧对称翼板被分割成四对子翼板, 并且满足第 一和第三对子翼板长度相同, 第二和第四对子翼板长度相同 ; (2) 以任意一对切槽所在直线为折叠棱, 向内折叠 90 度形成正方体或长方体, 并且第一和第三对子翼板位于外侧, 第 二和第四对子翼板位于内侧, 该外侧和内侧子翼板分别固定在一起。
         在第 (1) 步中, 同时在四段相连接的槽型钢板的腹板上设置匹配的减重孔 一种超薄壁钢结构立柱的连接结构, 包括两段中空超薄壁钢立柱, 两段中空超薄壁钢 立柱的端部分别插入所述连接件外侧, 利用箍紧钢带将两段中空超薄壁钢立柱同时箍轧在 连接件的箍槽内。
         所述的箍紧钢带的宽度略小于连接件箍槽的宽度。
         先用箍紧工具将第一个中空超薄壁钢立柱的端部逐渐压缩到连接件箍槽外侧, 再 将利用箍紧工具将第二个中空超薄壁钢立柱的端部逐渐压缩到第一个中空超薄壁钢立柱 的外侧, 在第二个中空超薄壁钢立柱的外侧套装箍紧钢带, 利用箍紧工具对箍紧钢带的两 端拉伸使箍紧钢带箍轧在连接件箍槽中, 对箍紧钢带的两端压紧固定。
         一种超薄壁钢结构立柱与过梁的连接结构, 包括中空超薄壁钢立柱和过梁, 中空 超薄壁钢立柱的端部分别插入所述连接件外侧, 利用箍紧钢带将中空超薄壁钢立柱箍轧在 连接件的箍槽内, 连接件的端面固定在过梁的底板上。
         所述连接件的上或下侧板上固定有一个槽型钢连接件, 该槽型钢连接件与过梁底 板固定连接在一起。
         一种超薄壁型钢连接件, 应用于超薄壁型材的对接处, 为中空长方体结构或者长 方体槽结构, 该连接件的两个平行的侧面的中部设置有箍槽。
         所述连接件包括一个上侧板和前、 后两个侧板, 均为槽型钢, 上侧板的腹板为正方 形或长方形, 前、 后侧板的高度与上侧板的两翼板高度相同, 前、 后侧板的两翼板分别扣接 固定在上侧板的两翼板外侧, 前、 后两侧板的翼板扣接而不接触的部分形成箍槽。
         上侧板的腹板上设有匹配的减重孔。
         该连接件为一整块条状槽型钢板折叠而成, 其折叠步骤为 : (1) 在条状槽型钢板 的两侧对称翼板上分别作两对切槽, 使两侧对称翼板被分割成三对子翼板, 并且满足第一 和第三对子翼板长度与其高度相同, 第二对子翼板长度大于第一和第三对子翼板长度之 和; (2) 以任意一对切槽所在直线为折叠棱, 向内分部折叠 90 度形成长方体槽, 并且第一和 第三对子翼板位于外侧, 第二对子翼板位于内侧, 该外侧和内侧子翼板分别固定在一起。
         在第 (1) 步中, 同时在上端槽型钢板的腹板上设置匹配的减重孔。
         一种超薄壁钢的连接结构, 包括两段超薄壁型材, 两段超薄壁型材的端部分别插 入所述连接件外侧, 利用箍紧钢带将两段超薄壁型材同时箍轧在连接件的箍槽内。
         所述的箍紧钢带的宽度略小于连接件箍槽的宽度。
         先用箍紧工具将第一个超薄壁型材的端部逐渐压缩到连接件箍槽外侧, 再将利用 箍紧工具将第二个超薄壁型材的端部逐渐压缩到第一个超薄壁型材的外侧, 在第二超薄壁 型材的外侧套装箍紧钢带, 利用箍紧工具对箍紧钢带的两端拉伸使箍紧钢带箍轧在连接件 箍槽中, 同时对箍紧钢带的两端压紧固定。
         本发明的有益效果 本发明采用组合型钢 (超薄壁钢结构) 与新型柱连接件箍接的形式连接, 即组合截面型 钢在端头压缩变形到连接件的箍槽内, 再用薄钢带在外围缠绕箍轧钢带进行束缚, 形成箍 接。这种形式的连接, 操作简便快捷, 强度高, 轴向约束性能良好, 节点整体性强, 有效控制薄壁型钢受压时的端头局部屈曲, 提高构件的承载力。
         柱连接件主要运用于两连接构件同向或垂直等情况。如组合截面柱与过梁的连 接, 或当构件不够长度时两个组合截面柱相互对接等。
         超薄壁型钢连接件具有使两连接构件同向的特点, 适用于超薄壁型钢构件不够长 度时两个超薄壁型钢相互对接。
         本发明柱连接件的结构简单, 容易制造, 适用性强。 利用柱连接件和超薄壁型钢连 接件时, 组合型钢之间安装方式简单, 实用, 操作方便, 快速, 能够大幅度节约成本和工时。 另外, 连接件的部分腹板中部设有匹配的减重孔, 能够进一步的减轻该连接件的自重, 从而 能够减轻房屋的自重。 附图说明
         图 1 为本发明超薄壁钢结构立柱连接件的结构示意图 ; 图 2 为本发明超薄壁钢结构立柱连接件的一种折叠过程示意图 ; 图 3 是两立柱连接结构示意图 ; 图 4 是立柱与过梁连接结构示意图 ; 图 5 是立柱内安装连接件的示意图 ; 图 6 为本发明超薄壁型钢连接件的结构示意图 ; 图 7 为本发明超薄壁型钢连接件的一种折叠过程示意图 ; 图 8 是两超薄壁型钢连接结构示意图。
         图中标号 A 为超薄壁钢结构立柱连接件, 1 为前、 后侧板 (槽型钢板) , 1a 和 1b 分别 为前后侧壁的翼板, 2 为上、 下侧板 (槽型钢板) , 2a 和 2b 分别为上下侧壁的翼板, 3 为箍槽, 4 为折叠前的槽型钢, 4a 和 4b 分别为槽型钢的两侧翼板, 5、 5a、 5b 均为立柱, 6 为立柱的收缩 部位, 7 为箍紧钢带, 8 为箍紧部位 (箍紧扣) , 9 为过梁的底板, 10 为切槽, 11 为减重孔, B为 超薄壁型钢连接件, 20 为切槽, 21 为前、 后侧板 (槽型钢板) , 21a 和 21b 分别为前后侧壁的翼 板, 22 为上侧板 (槽型钢板) , 22a 为上下侧壁的翼板, 23 为箍槽, 24 为折叠前的槽型钢, 24a 和 24b 分别为槽型钢的两侧翼板, 25a、 25b 为超薄壁型钢, 26 为超薄壁型钢的收缩部位, 27 为箍紧钢带, 28 为箍紧部位 (箍紧扣) , 29 为减重孔。
         具体实施方式
         实施例一 : 一种超薄壁钢结构立柱连接件, 为正方体或长方体连接件, 该连接件的 两个平行侧面的中部上设置有箍槽 3。
         具体结构参见图 1, 连接件的前、 后侧板 1 为两个相扣的槽型钢 (前后侧板的翼板 对扣后可以接触也可以不接触) , 上、 下侧板 2 为两个相扣但不接触的槽型钢, 该上、 下槽型 钢的两侧翼板 2a 和 2b 均固定于前、 后槽型钢翼板 1a 和 1b 的外侧, 其中上、 下槽型钢翼板 之间不接触的部分形成箍槽 3。
         另外, 前、 后槽型钢 1 和上、 下槽型钢 2 的腹板上设有匹配的减重孔。
         实施例二 : 参见图 2, 是实施例一所描述连接件的一种折叠组成方式。该连接件为 一整块条状槽型钢板 4 折叠而成, 其折叠步骤为 : (1) 在条状槽型钢板 4 的两侧对称翼板4a 和 4b 上分别作三对切槽形 10 成四对子翼板, 并且满足第一和第三对子翼板长度相同, 第二和第四对子翼板长度相同 ; 同时在四段相连接的槽型钢板的腹板上设置匹配的减重孔 (2) 以两侧相对切槽所在直线为折叠棱, 向内折叠形成正方体或长方体, 并且第一和第三对 子翼板位于外侧, 第二和第四对子翼板位于内侧, 该外侧和内侧子翼板分别固定在一起。
         实施例三 : 参见图 3, 一种超薄壁钢结构立柱的连接结构, 包括两段中空超薄壁钢 立柱 5a 和 5b, 两段中空超薄壁钢立柱的端部分别插入所述连接件 A 外侧, 利用箍紧钢 7 带 将两段中空超薄壁钢立柱同时箍轧在连接件的箍槽 3 内。
         所述的箍紧钢带 7 的宽度略小于连接件箍槽 3 的宽度。
         以上连接过程为, 先用箍紧工具将第一个中空超薄壁钢立柱 5a 的端部压缩到连 接件 A 箍槽 3 外侧, 再将利用箍紧工具将第二个中空超薄壁钢立柱 5b 的端部压缩到第一个 中空超薄壁钢立柱 5a 的外侧, 在第二中空超薄壁钢立柱 5b 的外侧套装箍紧钢带 7, 利用箍 紧工具对箍紧钢带 7 的两端拉伸使箍紧钢带箍轧在连接件箍槽 3 中, 对箍紧钢带的两端利 用箍紧扣 8 压紧固定。
         实施例四 : 参见图 4 和图 5, 一种超薄壁钢结构立柱与过梁的连接结构, 包括中空 超薄壁钢立柱 5 和过梁, 中空超薄壁钢立柱 5 的端部分别插入所述连接件 A 外侧, 利用箍紧 钢带 7 将中空超薄壁钢立柱 5 箍轧在连接件的箍槽 3 内, 连接件的端面固定在过梁的底板 9 上。 还可以在所述连接件的上或下侧板上固定有一个槽型钢连接件, 该槽型钢连接件 与过梁底板固定连接在一起。
         实施例五 : 一种超薄壁型钢连接件, 为长方体连接件, 该连接件的两个平行侧面的 中部上设置有箍槽 23。
         具体结构参见图 6, 连接件包括一个上侧板 22 和前、 后侧板 21, 均为槽型钢。上侧 边的腹板为正方形或长方形, 该腹板上设有匹配的减重孔 29。前、 后侧板 21 的高度与上侧 板的两翼板 22a 高度相同, 前、 后侧板 21 的两翼板 21a 和 21b 分别扣接固定在上侧边的两 翼板外侧, 前、 后两侧边的各翼板 21a 和 21b 不接触的部分形成箍槽 23。
         实施例六 : 参见图 7, 是实施例一所描述连接件的一种折叠组成方式。该连接件为 一整块条状槽型钢板 24 折叠而成, 其折叠步骤为 : (1) 将槽型钢板 24 的两侧翼板分别截取 出所需要的高度, 也可以直接选择合适高度翼板的槽型钢板 24, 在条状槽型钢板 24 的两侧 对称翼板 24a 或 24b 上分别作两对切, 20 形成三对子翼板, 并且满足第一和第三对子翼板长 度与其自身高度相同 (同时与 24a 或 24b 高度相同) , 第二对子翼板长度大于第一和第三对 子翼板长度之和 ; (2) 以两侧相对切槽所在直线为折叠棱, 向内折叠形成长方体 B, 并且第 一和第三对子翼板位于外侧, 第二对子翼板位于内侧, 该外侧和内侧子翼板分别固定在一 起。
         实施例七 : 参见图 8, 一种超薄壁钢的连接结构, 两段超薄壁型材 25a 和 25b 的端 部分别插入所述连接件 B 外侧, 利用箍紧钢 27 带将两段超薄壁型材同时箍轧在连接件的箍 槽 23 内。
         所述的箍紧钢带 27 的宽度略小于连接件箍槽 23 的宽度。
         以上连接过程为, 先用箍紧工具将第一个超薄壁型材 25a 的端部压缩到连接件 B 箍槽 23 外侧, 再将利用箍紧工具将第二个超薄壁型材 25b 的端部压缩到第一个超薄壁型材
         25a 的外侧, 在第二超薄壁型材 25b 的外侧套装箍紧钢带 27, 利用箍紧工具对箍紧钢带 27 的两端拉伸使箍紧钢带箍轧在连接件箍槽 23 中, 对箍紧钢带的两端利用箍紧扣 28 压紧固 定。

    关 键  词:
    薄壁 钢结构 连接 及其 结构
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