優化點支式幕牆h型駁接爪的製作方法

2023-05-13 21:26:31 1

專利名稱：優化點支式幕牆h型駁接爪的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築用幕牆構件，尤其涉及一種點支式玻璃幕牆駁接爪結構的優 化改進。
背景技術：
玻璃幕牆通過金屬駁接件和玻璃板組成建築物外立面，使得建築物外觀整潔、明 麗、具有現代感，而得到廣泛的應用；其金屬駁接件又是點支式玻璃幕牆重要的組成部分， 它將玻璃板表面承受的風荷載、自身重量等荷重傳遞至主體結構。在金屬駁接件結構中駁接爪起著關鍵的銜接作用，它使得一塊塊玻璃板連成一 片。駁接爪最為常用的是2點連接式或4點連接式，與之對應的駁接爪為2點連接的I型 駁接爪，4點連接的H型或X型駁接爪。其中H型駁接爪又是較好為常用的4點式連接件， 它是在中心安裝孔座的兩側對稱地設置有向外伸展的主爪臂，在兩根主爪臂的外端垂直地 設置有呈對稱結構的支爪臂，支爪臂的兩端則均設置有駁接頭安裝孔；通常不管主爪臂還 是支爪臂的爪臂橫截面形狀均為等腰梯形，但主爪臂的截面積大於支爪臂；等腰梯形的上 底位於駁接爪臂的正面，爪臂正面寬度均值實際上為等到腰梯形的中位線長，爪臂側面厚 度為等到腰梯形的高。玻璃幕牆的風載和自重等則通過駁接爪的爪臂和位於中心安裝孔的 連接螺栓傳遞至主體結構上；在力學上主爪臂和支爪臂均呈懸臂梁結構。由於玻璃板始終吊掛在駁接爪上，玻璃板所承載的風載荷以及玻璃和駁接件的自 重均是通過駁接爪傳遞給主體結構的，駁接爪是關鍵的受力件。現有的駁接爪結構一直以 來都是直接借鑑國外經驗，往往根據經驗通過增大駁接爪的截面尺寸來達到增加其強度 的目的，因而現有駁接爪的外形均顯得極為粗大笨重。雖然這種笨重的結構能夠保證幕牆 整體的抗風壓能力和承重能力，但未能考慮材料的力學性能和合適的強度儲備，形成了駁 接爪過多的強度冗餘，不僅沒有充分發揮金屬材料的機械性能，造成金屬材料的嚴重浪費； 而且自重增大，外形笨重，嚴重影響著玻璃幕牆整體外形的協調美觀。

實用新型內容針對現有技術所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種優 化點支式幕牆H型駁接爪，它既能節約駁接爪的金屬用料，減輕自重，又具有可靠的力學性 能和使用安全性。為了解決上述技術問題，本實用新型的優化點支式幕牆H型駁接爪，包括爪件固 裝孔、主爪臂和支爪臂，主爪臂對稱地設置於爪件固裝孔孔座的兩側，在兩根主爪臂的外端 垂直地設置有呈對稱結構的支爪臂，支爪臂的端部設有駁接頭安裝孔，所述主爪臂的正面 寬度均值A與側面厚度H1之比B1M1 = 0. 9 1. 5，主爪臂的側面厚度Hl與主爪臂總長 L1之比H1Zl1 = 0. 02 0. 08 ；所述支爪臂的正面寬度均值化與側面厚度H2之比= 1. 0 1. 5，支爪臂的側面厚度H2與支爪臂總長L2之比H2A2 = 0. 05 0. 10。優先的實施方式，所述主爪臂端部的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 =1. 1 1.5，主爪臂根部的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 0.9 1. 1。採用上述結構後，由於通過對主、支爪臂結構尺寸的優化，將主爪臂的正面寬度均 it B1與側面厚度H1比例B1M1控制在0.9-1.5之間，支爪臂的正面寬度均值B2與側面 厚度H2之比4/ = 1. 0 1. 5 ；這種通過對駁接爪受力狀況分析而計算所得出的結構尺 寸，既克服了根據經驗確定駁接爪外形尺寸所導致的笨重外形，又滿足了駁接爪強度、剛度 和爪臂穩定性等機械性能，最大限度地減輕駁接爪的材料消耗，大大節省了金屬材料，減 輕了駁接爪自重，有效降低成本；申請人通過大量的試驗對比，優化後的駁接爪用材較傳統 駁接爪用材節省1/3。又由於主爪臂的側面厚度H1與主爪臂總長L1之比H1Zl1 = 0. 02 0. 08，支爪臂的側面厚度H2與支爪臂總長L2之比H2A2 = 0. 05 0. 10 ；而主臂總長L1和 支爪臂總長L2對同一種型號的駁接爪具有固定數值，這樣主、支爪臂的側面厚度與相對固 定的LpL2保持著合理的對應關係，既滿足了不同孔距駁接爪的強度、剛度等力學性能，又 優化了爪臂的結構尺寸、減輕自重、節省材料和成本。該爪臂結構尺寸的優化，是根據駁接 爪的受力狀況和幾何特徵，藉助有限單元法的基本原理，通過ANSYS等計算機軟體得出準 確合理的結構尺寸範圍，具有建模合理、數據準確的特點。優化後的駁接爪結構不僅節約了 金屬材料、減輕了自重，而且具有穩定的力學性能和較高的安全性。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型優化點支式幕牆H型駁接爪作進一 步詳細的說明。


圖1是本實用新型優化點支式幕牆I型駁接爪一種具體實施結構的主視圖；圖2是
圖1所示結構的俯視圖；圖3是
圖1中的B-B剖面放大視圖；圖4是
圖1中的C-C剖面放大視圖；圖5是
圖1中的A-A剖面放大視圖；圖6是
圖1中的D-D剖面放大視圖。圖中，1-爪件固裝孔、2-主爪臂、3-支爪臂、4-駁接頭安裝孔。
具體實施方式
實施例1在
圖1、圖2所示的優化點支式幕牆H型駁接爪中，駁接爪件主體呈H型結構，在 爪件主體中心位置設置有爪件固裝孔1，通過該爪件固裝孔1和連接螺栓將駁接爪固定安 裝於幕牆主體結構上，以支承幕牆玻璃板。該H型駁接爪包括有主爪臂2和支爪臂3，主爪 臂2對稱地設置於爪件固裝孔1孔座的兩側，即主爪臂2從爪件固裝孔1的孔座兩側對稱 地向外伸展；在兩根主爪臂的外端設置有呈對稱結構的支爪臂3，該支爪臂3與主爪臂2相 互垂直設置，支爪臂3的端部設置有駁接頭安裝孔4，該駁接頭安裝孔4用於固定安裝駁接 頭。兩支爪臂3中心線間的距離為主爪臂總長L1,支爪臂3兩端駁接頭安裝孔4的中心距 為支爪臂總長L2。本實施例中主爪臂總長L1 = 600mm，支爪臂總長L2 = 300mm。圖3所示主爪臂2外端B-B剖面為等腰梯形，其等腰梯形上底寬為22mm，下底寬 為^mm,，主爪臂2的正面寬度均值B1 = 24mm,主爪臂2的側面厚度H1 = 21mm,因此主爪臂2的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 1. 14，側面厚度H1與主爪臂總長L1之 比H1Zl1 = 0. 035。如圖4所示主爪臂2根部C-C剖面也為等腰梯形，該等腰梯形上底寬為 35mm，下底寬為40mm，主爪臂該處的正面寬度均值B1 = 37. 5mm，等到腰梯形高即側面厚度 H1 = 40mm，該處的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 0. 938，側面厚度H1與主爪 臂總長L1之比H1A1 = 0.07。圖5所示支爪臂3外端A-A剖面為等腰梯形，其等腰梯形上底寬為15mm，下底寬 為20mm，該處支爪臂3的正面寬度均值B2 = 17. 5mm，支爪臂3的側面厚度H2 = 16mm，故而 支爪臂3該處的正面寬度均值化與側面厚度H2之比4/ = 1. 09 ；側面厚度H2與支爪臂 3的支爪臂總長L2之比H2/L2 = 0. 053。圖6所示支爪臂3根部D-D剖面也為等腰梯形，該 等腰梯形上底寬為20mm，下底寬為沈讓，該處支爪臂3的正面寬度均值化=23mm,側面厚 度H2 = 23mm，其正面寬度均值化與側面厚度H2之比= 1. 0，側面厚度H2與支爪臂總 長1^2 之比 H2/L2 = 0. 076。實施例2本實施例的外形結構與上述實施例相同，但其尺寸參數不同。主爪臂總長L1 = 600mm，支爪臂總長L2 = 300mm。圖3中所示主爪臂2外端B-B剖面為等腰梯形，其等腰梯形上底寬為30mm，下底 寬為40mm，，主爪臂2的正面寬度均值B1 = 35mm,主爪臂2的側面厚度H1 = 25mm,因此主 爪臂2的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 1. 4，側面厚度H1與主爪臂總長L1之 比H1Zl1 = 0. 042。如圖4所示主爪臂2根部C-C剖面也為等腰梯形，該等腰梯形上底寬為 44mm,下底寬為48mm，主爪臂該處的正面寬度均值B1 = 46mm,等到腰梯形高即側面厚度H1 =42mm，該處的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 1. 095，側面厚度H1與主爪臂 總長L1之比H1A1 = 0. 07。圖5所示支爪臂3外端A-A剖面為等腰梯形，其等腰梯形上底寬為^mm,下底寬為 ^mm,該處支爪臂3的正面寬度均值化=27mm，支爪臂3的側面厚度H2 = 18mm，故而支爪 臂3該處的正面寬度均值化與側面厚度H2之比4/ = 1. 5 ；側面厚度H2與支爪臂3的支 爪臂總長L2之比H2/L2 = 0. 06。圖6所示支爪臂3根部D-D剖面也為等腰梯形，該等腰梯 形上底寬為沈讓，下底寬為觀讓，該處支爪臂3的正面寬度均值化=27mm，側面厚度H2 = 25mm，其正面寬度均值化與側面厚度H2之比= 1. 08，側面厚度H2與支爪臂總長L2之 比 H2/L2 = 0. 083。
權利要求1.一種優化點支式幕牆H型駁接爪，包括爪件固裝孔(1)、主爪臂(2)和支爪臂(3)， 主爪臂( 對稱地設置於爪件固裝孔(1)孔座的兩側，在兩根主爪臂O)的外端垂直地設 置有呈對稱結構的支爪臂(3)，支爪臂(3)的端部設有駁接頭安裝孔G)，其特徵在於所述 主爪臂O)的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 0.9 1.5，主爪臂O)的側面 厚度H1與主爪臂總長L1之比H1Zl1 = 0. 02 0. 08 ；所述支爪臂(3)的正面寬度均值化與 側面厚度吐之比VU= 1.0 1.5，支爪臂(3)的側面厚度H2與支爪臂總長L2之比H2/L2 =0. 05 0. 10。
2.根據權利要求1所述一種優化點支式幕牆H型駁接爪，其特徵在於所述主爪臂(2) 端部的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 1.1 1.5，主爪臂⑵根部的正面寬 度均值B1與側面厚度H1之比B1M1 = 0. 9 1. 1。
專利摘要本實用新型公開了一種優化點支式幕牆H型駁接爪，包括爪件固裝孔、主爪臂和支爪臂，主爪臂對稱地設置於爪件固裝孔孔座的兩側，在兩根主爪臂的外端垂直地設置有呈對稱結構的支爪臂，支爪臂的端部設有駁接頭安裝孔，所述主爪臂的正面寬度均值B1與側面厚度H1之比B1/H1＝0.9～1.5，主爪臂的側面厚度H1與主爪臂總長L1之比H1/L1＝0.02～0.08；所述支爪臂的正面寬度均值B2與側面厚度H2之比B2/H2＝1.0～1.5，支爪臂的側面厚度H2與支爪臂總長L2之比H2/L2＝0.05～0.10。該駁接爪用料合理，能大幅度減輕自重，又是有較高的力學性能和使用安全性，廣泛適用於玻璃幕牆的支承結構中。
文檔編號E04B2/88GK201874126SQ20102056742
公開日2011年6月22日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者丁從雲, 呂盛夏, 朱平安, 王喜, 蔣慶林, 黃軍慶 申請人:江蘇東閣不鏽鋼製品有限公司