一种装配式钢结构及其装配方法与流程

本发明属于钢结构装配技术领域，具体地说，涉及一种装配式钢结构及其装配方法。

背景技术：

钢结构装配技术在施工技术领域中使用广泛，通过钢材的装配，形成施工者需要的结构，在工地以及施工技术领域中使用巨多，现有的装配式钢结构以其方便安装、可重复利用、方便运输、污染少等优点而成为建筑业发展的重点方向，现有的钢结构装配技术领域中主要采用两种钢材；包括：

方形管材以及h型钢，方形管材是现有技术中最为常用的竖向受力钢材，而h型钢是现有技术中最为常见的横向受力钢材，在现有技术中，h型钢与方形管材在装配过程中还存在如下缺陷：

h型钢和方形管材在现有技术中采用螺栓连接等连接方式进行装配，但是螺栓连接时需要对方形管材和h型钢进行螺栓开孔，螺栓开孔造成了方形管材以及h型钢的截面削弱，受力上容易产生应力集中，在使用中存在安全隐患等问题。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有的装配式钢结构装配以后存在应力集中的问题，本发明提供一种装配式钢结构，该钢结构通过方形管材和h型钢进行配装连接，连接后受力截面增大，增强了方形管材的受力面积，应力削弱，降低了使用安全风险，本发明还提供了上述装配式钢结构的装配方法，有效地解决了背景技术中提出的问题。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种装配式钢结构，包括方形管材以及装配在方形管材上的h型钢；

所述的方形管材上对称设置有装配固定耳，装配固定耳与连接件连接，且装配固定耳通过连接件连接h型钢，h型钢将剪力通过连接件传递到装配固定耳上，实现了钢结构的合力受力。

优选地，所述的连接件连接件包括翼面连接部和耳板连接部；耳板连接部与所述的翼面连接部垂直，所述的h型钢包括上翼面和下翼面，翼面连接部分别与h型钢的上翼面和下翼面通过螺栓连接。

优选地，所述的连接件翼面连接部的端面上固定设置有与翼面连接部分的装配件，h型钢上翼面一端固定安装耳，连接件套设在h型钢的一端且装配件贴合在所述的安装耳上，且安装耳以及装配件之间通过螺栓装配连接。

优选地，连接件与h型钢装配后安装耳抵接在方形管材的侧壁上。

上述的装配式钢结构中，还包括加强h型钢和方形管材稳定性的加强构件，加强构件的两端分别与所述的方形管材和h型钢连接，采用三角形的稳定性提高h型钢和方形管材的稳定性。

优选地，所述的加强构件包括转动套筒以及对称安装在转动套筒两端的螺纹杆，螺纹杆一端螺纹旋入到转动套筒内，螺纹杆的另一端固定连接有连接构件；

所述的h型钢的上翼面以及下翼面上对称滑动安装有滑动件，所述的滑动件的表面固定连接有铰接头；

铰接头与加强构件一端的连接构件铰接，且加强构件另一端的连接构件铰接在方形管材的侧壁上。

优选地，所述的转动套筒的转动，位于转动套筒两端的螺纹杆同时旋入或旋出。

本发明中还提供上述装配式钢结构的装配方法，包括如下步骤：

s1、在工厂中预制装配固定耳、连接件、安装耳、带有连接构件的螺纹杆、转动套筒以及滑动件；

s2、将装配固定耳固定焊接在方形管材的相应标高处，焊接后装配固定耳与方形管材的侧壁齐平；

s3、将安装耳焊接在h型钢的上翼面末端，安装耳垂直于h型钢的上翼面；

s4、将连接件套设在所述的h型钢上，连接件的翼面连接部通过螺栓与h型钢的上翼面和下翼面连接，连接后连接件的装配件与h型钢的安装耳相互贴合，且装配件与安装耳之间通过螺栓连接；

s5、将h型钢与连接件安装后连接件的耳板连接部贴合在装配固定耳侧壁上，且耳板连接部与装配固定耳通过螺栓连接，连接后使得h型钢的安装耳贴合在方形管材的侧壁上；

s6、在h型钢上滑动安装滑动件，滑动件上的铰接头上铰接加强构件，将加强构件铰接在方形管材的侧壁上。

优选地，所述的步骤s1中预制成的装配固定耳、连接件以及安装耳上开设有螺栓孔，且预制的连接件包括翼面连接部和耳板连接部，且翼面连接部端面上连接有装配件，在工厂预制的时候，在翼面连接部和耳板连接部以及装配件上开设螺栓孔；预制形成的螺纹杆的一端焊接连接构件，且连接构件上开设有螺栓孔，螺纹杆的一端旋入到所述的转动套筒内；预制形成的滑动件后其表面设置有铰接头。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

（1）本发明中的装配式钢结构，h型钢通过连接件装配在方形管材上，h型钢将剪力通过连接件传递到装配固定耳上，从而避免了现有技术中方形管材开设螺栓孔装配h型钢，实现了钢结构的合力受力；

（2）本发明中装配式钢结构，在h型钢的上翼面上设置有安装耳，连接件翼面连接部上安装有装配件，装配件与安装耳通过高强螺栓连接，h型钢与连接件和方形管材的连接后，安装耳抵接在方形管材的侧壁上，从而大大提高了方形管材的受力面积，实现了方形管材的受力均匀；

（3）本发明中装配式钢结构，还包括加强结构，加强结构通过三角形的稳定性，大大提高了h型钢以及方形管材的稳定性，从而大大实现钢结构装配后的稳定性；

（4）本发明中的加强结构，通过转动套筒的转动调节了加强结构的长度，且h型钢下翼面上的滑动件可以调整位置，一方面利用三角形的稳定性提高了h型钢以及方形管材的稳定性，且h型钢下翼面的滑动件调节位置以后改变了剪力的力矩，方便调节，使用方便。

（5）本发明中还提供了上述装配式钢结构的装配方法，其装配步骤简单，操作方便，实用性强。

附图说明

图1为实施例1中装配式钢结构的装配效果图；

图2为实施例1中方形管材的结构示意图；

图3为实施例1中h型钢与方形管材的装配结构图；

图4为实施例1中连接件的结构示意图；

图5为实施例1中h型钢的结构示意图；

图6为实施例2中装配式钢结构的装配效果图；

图7为实施例2中h型钢的侧视图；

图8为实施例2中加强构件的结构示意图。

图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：

10、方形管材；11、装配固定耳；

20、h型钢；21、安装耳；22、滑动件；221、铰接头；

30、连接件；31、装配件；

40、加强构件；41、转动套筒；42、螺纹杆；43、连接构件。

具体实施方式

下面结合具体发明对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，其为本发明中一优选实施方式的一种装配式钢结构的结构示意图，包括方形管材10以及装配在方形管材10上的h型钢20；

如图2所示，所述的方形管材10上对称设置有装配固定耳11，装配固定耳11上开设有螺栓孔；装配固定耳11与所述的方形管材10的外边缘对齐，装配固定耳11上开设有螺栓孔，装配固定耳11通过高强螺栓与连接件30连接，本发明中，方形管材10通过连接件30连接h型钢20。

如图5所示，所述的h型钢20包括上翼面和下翼面，h型钢20上翼面一端固定安装耳21，安装耳21上开设有螺栓孔，所述的h型钢20与所述的方形管材10上通过连接件30连接；

如图3以及图4所示，本实施例中，所述的连接件30为u形结构，连接件30包括翼面连接部和耳板连接部，耳板连接部与所述的翼面连接部垂直，翼面连接部分别与h型钢20的上翼面和下翼面通过螺栓连接，所述的连接件30翼面连接部的端面上固定设置有与翼面连接部分的装配件31，装配件31上开设有螺栓孔，连接件30套设在h型钢20的一端且装配件31贴合在所述的安装耳21上，且安装耳21以及装配件31之间通过高强螺栓装配连接；

如图1所示，本实施例中，连接件30的耳板连接部通过高强螺栓安装在装配固定耳11上，且h型钢20的安装耳21抵接在方形管材10的侧壁上；通过上述安装以后h型钢20将剪力传递给所述的装配固定耳11上，实现装配式钢结构的合力受力，且h型钢20通过安装耳21将剪力传递给方形管材10的侧面上，提高了方形管材的受力面积。

实施例2

如图6~7所示，其为本发明另一优选实施方式的一种装配式钢结构的结构示意图，在实施例1的基础上，本实施例中还包括加强h型钢20和方形管材10稳定性的加强构件40；

本实施例中，加强构件的40两端分别与所述的方形管材10和h型钢20连接，通过三角形的稳定性提高了h型钢20和方形管材10的稳定性。

本实施例中，所述的加强构件40包括转动套筒41以及对称安装在转动套筒41两端的螺纹杆42，螺纹杆42一端螺纹旋入到转动套筒41内，螺纹杆42的另一端固定连接有连接构件43；本实施例中，通过转动套筒41的转动，可以使得转动套筒41两端的螺纹杆42同时旋入或旋出；

本实施例中，所述的h型钢20的上翼面以及下翼面上对称滑动安装有滑动件22，滑动件22的截面形成凹槽，凹槽滑动套设在h型钢20上；所述的滑动件22的表面固定连接有铰接头221，铰接头221铰接有加强构件40。

本发明中，通过加强构件40中的转动套筒41转动，转动套筒41转动将螺纹杆42从转动套筒41内慢慢旋出，从而增加了加强构件40的长度，滑动件22可以在h型钢20的上翼面以及下翼面上滑动，改变了滑动件22的位置，从而改变了h型钢20传递剪力的传导位置，从而大大提高了h型钢20以及方形管材10的稳定性。

本发明中装配式钢结构的装配方法，包括如下步骤：

s1、在工厂中预制装配固定耳11、连接件30、安装耳21、带有连接构件43的螺纹杆42、转动套筒41以及滑动件22；预制成的装配固定耳11、连接件30以及安装耳21上开设有螺栓孔，且预制的连接件30包括翼面连接部和耳板连接部，且翼面连接部端面上连接有装配件31，在工厂预制的时候，在翼面连接部和耳板连接部以及装配件31上开设螺栓孔；预制形成的螺纹杆42的一端焊接连接构件43，且连接构件43上开设有螺栓孔，螺纹杆42的一端旋入到所述的转动套筒41内；预制形成的滑动件22后其表面设置有铰接头221；

s2、将装配固定耳11固定焊接在方形管材10的相应标高处，使得装配固定耳11与方形管材10的侧壁齐平；

s3、将安装耳21焊接在h型钢20的上翼面末端，安装耳21垂直于h型钢20的上翼面；

s4、将连接件30套设在所述的h型钢20上，连接件30的翼面连接部通过高强螺栓与h型钢20的上翼面和下翼面连接，连接后连接件30的装配件31与h型钢20的安装耳21相互贴合，且装配件31与安装耳21之间通过高强螺栓连接；

s5、将h型钢20与连接件30安装后连接件30的耳板连接部贴合在装配固定耳11侧壁上，且耳板连接部与装配固定耳11通过高强螺栓连接，连接后使得h型钢20的安装耳21贴合在方形管材10的侧壁上，从而大大提高了形管材的受力面积，实现装配式钢结构的合力受力；

s6、在h型钢20上滑动安装滑动件22，滑动件22上的铰接头221上铰接加强构件40，将加强构件40铰接在方形管材10的侧壁上。

本发明中装配式钢结构的使用方法，h型钢20安装在方形管材10上以后，h型钢20受力以后，其剪力通过连接件30传递到装配固定耳11上，且h型钢20的安装耳21抵接在方形管材10的侧壁上，从而将剪力传递到方形管材10的侧壁上，从而大大提高了方形管材10的受力面积，使得方形管材合理受力；

本发明中，为了进一步调整h型钢20的力量传递位置，通过加强构件40中的转动套筒41转动，从而螺纹杆42从转动套筒41内旋入或旋出，从而调节了加强构件40的长度，同时使得滑动件22滑动，滑动件22在h型钢20的上翼面和下翼面以后，当滑动件22的位置确定以后，停止转动套筒41转动，从而确定了加强构件40的长度，滑动件22停止滑动，通过三角形的稳定性，加强了方形管材10以及h型钢20的稳定性。

以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。