輕鋼構件及輕鋼構件組件的製作方法

2023-11-10 17:48:52

專利名稱：輕鋼構件及輕鋼構件組件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輕鋼建築中使用的構件，特別是涉及一種用於輕鋼建築中的輕鋼構件。本實用新型還涉及一種適用於施工現場大規模組裝的輕鋼構件的組件。
背景技術：
近年來，輕鋼結構住宅的優越性越來越被人人們所認識，並逐漸成為住宅技術新熱點。在北美、歐洲等國家，輕鋼結構建築已是一種常見的結構體系，採用輕鋼結構的住宅所佔的比例已從90年代初的5%發展到現在的25%左右。輕鋼結構房屋體系以其高度工業化的生產方式、高效的現場安裝水平、優良的使用性能、健康居家的產品理念，為越來越多的人們所接受。但是，傳統的輕鋼建築體系在實際建造過程中，存在多種技術障礙和不足。例如，如何降低樓板的重量，使其更加適合輕鋼建築體系，發明名稱為「輕型樓板」的中國專利CN200820133842.4很好的解決了這個問題。在輕鋼建築體系中常用的冷彎薄壁型鋼也存在強度不足的問題，發明名稱為「設有加強結構的冷彎薄壁型鋼」的中國專利CN 200920000905. 3提出了一種新的解決方案。由於輕鋼建築體系的基本結構是由多種輕鋼構件固定連接而成，因此在輕鋼建築的施工現場，有大量的輕鋼構件需要精確而又快速的連接和固定。目前，傳統結構的輕鋼構件在施工現場一般通過焊接、鉚接、自攻螺絲和螺栓的方式進行固定和連接。焊接的固定接合方式的主要問題如下(1)輕鋼構件所用的鋼板較薄，焊接時容易破損；( 輕鋼構件的鋼板普遍採用鍍鋅防鏽處理，焊接過程會造成構件的鍍鋅層破壞， 形成防鏽薄弱點；(3)輕鋼構件的用量大，現場組裝和校正工作困難；(4)輕鋼構件需要連接的節點繁多，現場焊接工作繁重。輕鋼構件在施工現場鉚接接合時，主要存在以下問題(1)鉚接在2毫米以下薄鋼板的固定接合中普遍採用，如果薄鋼板厚度超過2毫米時，鉚接操作困難；(2)輕鋼構件的配置密度較大，現場構件組裝校正工作困難；(3)冷彎薄壁型鋼結構這件的連接節點繁多， 現場鉚接工作繁重。輕鋼構件在施工現場自攻螺絲接合，主要問題如下(1)現場攻絲操作困難；(2) 用自攻螺絲接合時存在過度鎖緊問題，易造成基材擴孔接合失效及自攻螺絲過熱熔斷，接合點品質難以保證。因此自攻螺絲接合一般用於少量構件的臨時固定，不能適應施工現場大規模構件的組裝。用螺栓接合輕鋼構件的方式區別於以上三種接合方式，螺栓接合屬可靈活調節節點處鬆緊狀態的接合，但目前使用的螺栓接合存在以下問題(1)採用單支螺栓，屬於鉸接節點，結構穩定度較差，且單一螺栓使得應力集中，造成薄鋼板撕裂，從而節點位置的抗剪力不足；(2)若採用多支螺栓進行接合以增加節點處抗剪力，則使得構件定位及校正工作更加困難。[0010]因此，由於現有技術中輕鋼構件的結構及現有固定和連接方式存在的一些缺點， 使得現實中迫切需要針對上述缺陷開發出一種新型結構的輕鋼構件，從而使得輕鋼構件在輕鋼建築體系中能夠發揮更多的作用。有鑑於此，本發明人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，並配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新的輕鋼構件及輕鋼構件組件， 能夠改進一般現有技術存在的不足，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，並經反覆試作及改進後，終於創設出確具實用價值的本實用新型。

實用新型內容本實用新型的主要目的在於，克服現有的輕鋼構件結構存在的缺陷，而提供一種新的一種輕鋼構件，所要解決的技術問題是使其能夠進行快速精確的定位，從而更加適於實用，且具有產業上的利用價值。本實用新型的再一目的在於，提供一種輕鋼構件組件，該組件安裝定位準確，成本低廉，從而更加適於實用。本實用新型的目的及解決其技術問題還採用以下的技術方案來實現。依據本實用新型提出的一種輕鋼構件，該輕鋼構件欲固定面軸向中心線的節點位置設有中心定位孔。本實用新型的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。前述的輕鋼構件，其中所述的輕鋼構件由冷彎薄壁型鋼、C型鋼或L型鋼製成。前述的輕鋼構件，其中所述輕鋼構件進一步設有多個用於進一步加強固定所述輕鋼構件的緊固孔，所述緊固孔以中心定位孔為圓心，以同一半徑分布。前述的輕鋼構件，其中所述緊固孔的數目為2-10個。依據本實用新型提出的輕鋼構件，其定位和固定方法包括如下步驟(1)首先確定輕鋼構件欲固定面的軸向中心線；(2)確定輕鋼構件欲固定面軸向中心線的節點位置，作為定位輕鋼構件的中心點， 並在所述中心點進行衝孔，形成所述輕鋼構件的中心定位孔；以及(3)通過所述中心定位孔對多個所述輕鋼構件進行定位和固定接合。本實用新型的目的及解決其技術問題還採用以下的技術方案來實現。依據本實用新型提出的一種輕鋼構件組件，該組件由兩個或兩個以上的輕鋼構件構成，所述輕鋼構件的欲固定面軸向中心線的節點位置設有中心定位孔，並通過螺栓穿過所述輕鋼構件的中心定位孔定位固定接合，從而形成輕鋼構件組件。本實用新型的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。前述的輕鋼構件組件，其中所述的輕鋼構件由冷彎薄壁型鋼、C型鋼或L型鋼製成。前述的輕鋼構件組件，其中所述的輕鋼構件進一步設有多個用於進一步加強固定所述輕鋼構件的緊固孔，所述緊固孔以中心定位孔為圓心，以同一半徑分布。前述的輕鋼構件組件，其中所述的輕鋼構件的緊固孔的數目為2-10個。藉由上述技術方案，本實用新型提出的輕鋼構件、輕鋼構件組件及其快速定位和固定的接合方法至少具有下列優點(1)輕鋼構件一般是鉚接、焊接等方式，而且現有螺栓連接方式也存在缺陷。本實用新型克服了傳統技術的偏見，通過特殊結構的輕鋼構件和連接固定方法，實現了輕鋼構件的快速準確定位。(2)傳統輕鋼構件連接採用螺栓結合，固定點一般為一個，而本實用新型可以通過多孔固定連接，從而連接強度更好。(3)採用中心定位孔連接和固定輕鋼構件時，首先通過中心定位孔將需要固定和連接的輕鋼構件連接到一起，然後再通過加強定位孔進一步加強輕鋼構件的固定。該連接方法的優點是快速、方便、穩固。(4)傳統螺栓固定的方式誤差大，而本實用新型的連接方法具有連接精度精確，現場操作方便等優點。綜上所述，本實用新型提出的輕鋼構件及輕鋼構件組件，其具有上述諸多的優點及實用價值，並在同類技術和產品中未見有類似的設計公開發表或使用而確屬創新，其在產品功能上有較大的改進，在技術上有較大的進步，並產生了好用及實用的效果，且較現有技術具有增進的多項功效，從而更加適於實用，而具有產業的廣泛利用價值，誠為一新穎、 進步、實用的新設計。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本實用新型的具體方法及產品結構由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1顯示的是本實用新型輕鋼構件的平面示意圖。圖2顯示的是本實用新型輕鋼構件和其它輕鋼構件接合時的立體示意圖。圖3顯示的是本實用新型輕鋼構件和其它輕鋼構件接合的一個實施例的截面示意圖。圖4所示的是圖3實施例的平面示意圖。圖5所示的是本實用新型輕鋼構件和其它輕鋼構件接合的另一實施例的截面示意圖。圖中1:中心定位孔2:緊固孔3:螺栓4:輕鋼構件具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所採取的技術手段及功效， 以下接合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的一種輕鋼構件、輕鋼構件組件及其快速定位和固定的方法的具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。本實用新型提出的輕鋼構件的接合方法包括如下步驟(1)首先確定輕鋼構件的欲固定面軸向中心線；(2)確定輕鋼構件欲固定面軸向中心線處的節點位置，作為定位輕鋼構件的中心點，並在所述中心點進行衝孔，形成所述輕鋼構件的中心定位孔；根據需要，可以對所述輕鋼構件設有多個用於進一步加強固定所述輕鋼構件的緊固孔，所述緊固孔以中心定位孔為圓心，以同一半徑分布，螺栓穿過所述的多個緊固孔，對多個所述輕鋼構件進行進一步的加強固定；以及(3)通過所述中心定位孔和緊固孔對多個所述輕鋼構件進行定位和固定。對輕鋼構件進行衝孔時，本實用新型採用多孔位整體衝壓模具。該衝壓模具的優點是既可以一次完成對節點處的中心定位孔完成衝孔，也可以同時完成對中心定位孔和緊固孔的衝孔。在組裝輕鋼構件時，首先將輕鋼構件上的中心定位孔通過螺栓連接定位，由輕鋼構件形成的整個屋架校正之後，再對節點處的中心定位孔或其四周的緊固孔鎖緊，精確對位後，再用螺栓將其鎖緊。該方法具有如下特點1、本方法採用多孔位整體衝壓模具，節點處多孔可以一次性衝壓形成，有效控制節點處多孔之間的誤差，這種方法主要應用於梁與柱直角相交處。2、在本方法中，節點處的多孔由中心定位孔和四周鎖緊接合孔構成。3、本方法應用於輕鋼構件組裝時，首先將中心定位孔通過螺栓連接定位，整個屋架校正之後，再對節點處的多孔進行鎖緊接合，這種固定連接能夠實現精確對位，然後即可通過螺栓將其鎖緊。下面對本實用新型提出的新型結構的輕鋼構件及其組件進行說明。實施例1請參閱圖1所示，本實用新型較佳實施例的一種輕鋼構件4主要包括輕鋼構件欲固定面軸向中心線的節點位置設有一中心定位孔1，以及所述輕鋼構件4上以中心定位孔為圓心，以同一半徑分布的多個用於進一步加強固定所述輕鋼構件的緊固孔2。緊固孔2可設計為長條孔。在本實例中，所述的輕鋼構件4可以是由冷彎薄壁型鋼、C型鋼或L型鋼製成的。實施例2請參閱圖2、3和4，其中所示的本實用新型中輕鋼構件組合在一起，形成輕鋼構件組件的情況。在該實例中，輕鋼構件4上設有四個緊固孔2，並通過螺栓3對中心定位孔1 和緊固孔2進行精確緊固和定位。其中定位中心定位孔1的螺栓可以稱之為定位螺栓，固定緊固孔2的螺栓可以稱之為緊固螺栓。在圖2、3和4中，所述的輕鋼構件4可以形成連續雙梁，以夾持其它輕鋼構件，如 C型鋼柱或方柱。其中的中心定位孔1設於節點中央可以通過長螺栓貫通中心定位孔進行定位。緊固孔2可設為長條型的孔，從而可調節螺栓，方便組裝。緊固孔2可使用短螺栓， 將兩構件接觸面緊密接合。實施例3請參閱圖5所示，所示的是本實用新型輕鋼構件組件的另一實施例。和實施例2 不同的是，本實施例中的輕鋼構件4上設置的緊固孔2的數目為2個。本實用新型除了具有上述優點和特點外，還具有如下一些特徵(1)本實用新型採用螺栓緊固定位，突破了輕鋼建築領域的技術偏見。螺栓接合屬可靈活調節節點處鬆緊狀態的接合，本實用新型集合單支螺栓及多支螺栓各自在使用過程中的優勢，分步驟同時運用，彌補兩者的短處。冷彎薄壁型鋼結構的構件接合處首先採用單支螺栓，屬鉸接節點，能夠使冷彎薄壁型鋼結構的構件精準定位，且校正工作容易進行，當單一螺栓節點抗剪力不足時，以單支螺栓為中心，在其周邊增加若干多支螺栓，增加節點處抗剪力。(2)本實用新型採用的用於薄鋼板的多支螺栓接合，能將受力分散，提高構件節點的承載力。(3)本實用新型採用的多支螺栓以定位螺栓為圓心，以同一半徑平均分布，當構件節點受彎矩力時，多支螺栓能夠平均受力，避免產生應力集中在局部螺栓進而產生的連鎖破壞。(4)在本實用新型的技術方案中，位於圓心的定位螺栓，以構件中心線位置定位， 方便構件組裝校正，可採用貫穿多重接合面的長螺栓，定位完成後抽換成短螺栓。(5)本實用新型中多支螺栓進一步以定位螺栓為圓心分布，其中的螺栓孔可以設為長圓孔，以利於對輕鋼構件的固定和連接位置作微調使用。(6)本實用新型中的緊固螺栓可以採用鎖緊式螺栓，從而提高每一支螺栓的接合力。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種輕鋼構件，其特徵在於該所述輕鋼構件欲固定面的軸向中心線的節點位置設有中心定位孔。
2.根據權利要求1所述的輕鋼構件，其中輕鋼構件由冷彎薄壁型鋼、C型鋼或L型鋼製成。
3.根據權利要求1或2所述的輕鋼構件，其中所述輕鋼構件進一步設有多個用於進一步加強固定所述輕鋼構件的緊固孔，所述緊固孔以中心定位孔為圓心，以同一半徑分布。
4.根據權利要求3所述的輕鋼構件，其中所述緊固孔的數目為2-10個。
5.一種由權利要求1所述的輕鋼構件組成的輕鋼構件組件，該組件由兩個或兩個以上的權利要求1所述的輕鋼構件構成，其中，所述的輕鋼構件欲固定面軸向中心線的節點位置設有中心定位孔，並通過螺栓穿過所述輕鋼構件的中心定位孔定位固定。
6.根據權利要求5所述的輕鋼構件組件，其中所述的輕鋼構件由冷彎薄壁型鋼、C型鋼或L型鋼製成。
7.根據權利要求5或6所述的輕鋼構件組件，其中所述的輕鋼構件進一步設有多個用於進一步加強固定所述輕鋼構件的緊固孔，所述緊固孔以中心定位孔為圓心，以同一半徑分布。
8.根據權利要求7所述的輕鋼構件組件，其中所述的輕鋼構件的緊固孔的數目為2-10個。
專利摘要本實用新型是關於一種輕鋼構件及其輕鋼構件組件。本實用新型提供的輕鋼構件的中心線的節點位置設有中心定位孔，所述輕鋼構件可進一步設有多個用於進一步加強固定所述輕鋼構件的緊固孔，所述緊固孔以中心定位孔為圓心，以同一半徑分布。本實用新型提供的輕鋼構件及其組件具有安裝快速準確等優點。
文檔編號E04B1/24GK202108112SQ20112017953
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月31日 優先權日2011年5月31日
發明者謝英俊 申請人:謝英俊