CN111561095B - 箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造及安装方法，该箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造包括外连接件和内连接件，其中外连接件具有双屋盖外连接件和单屋盖‑墙体外连接件，分别从外侧连接两屋盖板，以及屋盖板和墙体板；内连接件具有双屋盖内连接件、单屋盖‑墙体内连接件和三屋盖内连接件，分别从内侧连接两屋盖板，屋盖板和墙体板，以及三屋盖板，并且外连接件和内连接件相连接固定。本发明提供的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，不仅能实现屋盖板可靠的连接，而且构造简单、施工方便、成本低，能适应不同坡度的屋顶连接，可广泛应用于箱板装配式钢结构中。

Description

箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造及安装方法

技术领域

本发明总体上涉及建筑结构工程领域，主要涉及一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造及安装方法，具体可应用于装配式钢结构建筑中。

背景技术

近年来，箱板装配式钢结构在高层建筑中得到广泛应用，该建筑结构体系的设计灵感来源于船舶的上层建筑结构，主要由加劲肋与钢板构成，这种结构体系构造简单，自重轻，承载力高、耗能能力强，能够满足高层建筑的力学性能要求，同时，该结构体系采用装配式理念，箱板均为工厂预制，只需进行现场装配即可，不仅施工方便，而且安装效率高，大大缩短了施工时间，是一种新型的装配式钢结构体系。

箱板装配式钢结构住宅便采用上述结构体系，不仅能满足住宅的力学性能要求，也能实现快速安装，提高安装效率。然而，这种结构体系的住宅屋盖采用的是箱型钢板，屋盖之间的连接比较复杂，而且，这种新型钢结构体系的屋盖***连接也无从参考，如何实现连接可靠、封闭性好的屋盖连接至关重要。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖***的连接构造，不仅能实现屋盖板可靠的连接，而且构造简单、施工方便、成本低，能适应不同角度的屋盖连接，可广泛应用于箱板装配式钢结构中。

本发明的技术方案如下：

本发明首先提供一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，该箱板装配式钢结构建筑包括屋盖板和墙体板，屋盖板之间连接固定形成坡屋盖，墙体板与坡屋盖连接固定形成箱板装配式钢结构建筑；包括外连接件和内连接件，其中：

外连接件具有：

双屋盖外连接件，设置在相邻两屋盖板相交的屋脊外部，与两屋盖板固定，从外侧连接两屋盖板；

单屋盖-墙体外连接件，设置在相邻屋盖板和墙体板相交的屋檐外部，与屋盖板和墙体板固定，从外侧连接屋盖板和墙体板；

内连接件具有：

双屋盖内连接件，设置在相邻两屋盖板相交的屋脊内部，与两屋盖板固定，从内侧连接两屋盖板；

单屋盖-墙体内连接件，设置在相邻屋盖板和墙体板相交的屋檐内部，与屋盖板和墙体板固定，从内侧连接屋盖板和墙体板；

三屋盖内连接件，设置在相邻三屋盖板相交的屋脊内部，与三屋盖板固定，从内侧连接三屋盖板；

并且，所述外连接件和内连接件相连接固定。

作为一种具体改进，屋盖板和墙体板均采用由面板和加劲肋构成的箱型钢板结构。

作为一种具体改进，外连接件采用角钢，角钢盖在各屋脊和屋檐处，并与屋盖板和墙体板焊接密封。

作为一种具体改进，内连接件采用矩形薄钢板焊接而成，包括底板、端板和加强板，端板成一定倾斜角度焊接于底板上，用于连接不同方向的加劲肋和面板，加强板垂直焊接于底板上，用于连接外连接件。

作为一种具体改进，双屋盖内连接件为双加劲肋连接件，加强板设置在底板的中央，端板具有两块，关于加强板对称设置在底板的两端，用于与相邻两屋盖板的加劲肋焊接固定；单屋盖-墙体内连接件结构相同，用于与相邻屋盖板和墙体板的加劲肋焊接固定。

作为一种具体改进，三屋盖内连接件为三加劲肋连接件，加强板设置在底板的中央，端板具有三块，其中两块关于加强板对称设置在底板的两端，另一块设置在该两块连线的垂向上，用于与相邻三屋盖板的加劲肋焊接固定。

作为一种具体改进，端板尺寸大于其所连接的加劲肋截面尺寸，端板与其所连接的加劲肋焊接固定。

作为一种具体改进，加强板的高度延伸至外连接件，并与其焊接固定。

作为一种具体改进，端板倾斜角度根据其所连接的相邻两屋盖板夹角或相邻屋盖板和墙体板夹角确定。

本发明进一步提供一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的安装方法，包括以下步骤：

S10：单屋盖-墙体连接处，在屋盖外侧的屋檐处，将角钢紧贴扣合于屋盖板和墙体板，然后将角钢与屋盖板和墙体板焊接固定；在屋盖内侧的屋檐处，将双加劲肋连接件的端板分别与屋盖板和墙体板的面板和加劲肋焊接，双加劲肋连接件的加强板与屋盖外侧的角钢焊接；

S20：双屋盖连接水平屋脊处，在水平屋脊处的屋盖外侧，将角钢紧贴扣合于屋盖板，然后将角钢与屋盖板焊接固定；在水平屋脊处的屋盖内侧，将双加劲肋连接件的端板与各屋盖板的面板和加劲肋焊接，双加劲肋连接件的加强板与屋盖外侧的角钢焊接；

S30：三屋脊相交处，在倾斜屋脊处的屋盖外侧，将角钢端部进行切削处理，然后紧贴扣合于屋盖板，将角钢拼装在三屋脊相交处并与屋盖板焊接固定；在倾斜屋脊处的屋盖内侧，将三加劲肋连接件的端板与各屋盖板的面板和加劲肋焊接，三加劲肋连接件的加强板与屋盖外侧的角钢焊接；

S40：双屋盖-双墙体相交处，在墙体外侧，将角钢紧贴扣合于墙-墙连接处，然后将角钢与墙体板的面板和加劲肋焊接固定，延伸倾斜屋脊处和单屋盖-墙体连接处的角钢至双屋盖-双墙体相交处，将四者焊接为整体。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明提供一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，不仅能实现屋盖板可靠的连接，而且构造简单、施工方便、成本低，能适应不同坡度的屋顶连接，可广泛应用于箱板装配式钢结构中。具体而言，至少具有如下实际效果：

（1）分别采用外连接件和内连接件从外内两侧与屋盖板、墙体板的面板、加劲肋焊接，从外内两侧增强整个屋盖***的整体性，提高箱板装配式钢结构建筑屋盖***的强度和稳定性；

（2）外连接件和内连接件也相互连接固定，保证了各部件连接的安全可靠性；

（3）外连接件采用角钢焊接而成，角钢盖在各屋脊和屋檐处，并与屋盖板和墙体板密封焊接固定，既能够增强整个屋盖***的整体性，也防止屋盖产生漏水现象；

（4）内连接件采用由矩形薄钢板焊接而成的加劲肋连接件，构造简单，安装方便，可适用于L型加劲肋、T型加劲肋箱型板；

（5）通过对加劲肋连接件的端板加工成不同的角度，可适用于不同坡度的屋盖***；

（6）外连接件和内连接件均为工厂预制，只需进行现场安装，大大减少了施工时间，降低了施工难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一个实施例的屋盖外侧连接示意图；

图2为本发明一个实施例的双加劲肋连接件示意图；

图3为本发明一个实施例的三加劲肋连接件示意图；

图4为本发明一个实施例的三屋脊相交处屋盖连接示意图；

图5为本发明一个实施例的双屋盖的水平屋脊处连接示意图；

图6为本发明一个实施例的单屋盖-墙体连接示意图；

图7为本发明一个实施例的双屋盖-双墙体相交处连接示意图。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但不构成对本发明的限定。图中各个标号的含义为：

Ⅰ—三屋脊相交处，Ⅱ—双屋盖连接水平屋脊处，Ⅲ—单屋盖-墙体连接处，Ⅳ—双屋盖-双墙体相交处，1a—双屋盖外连接件一，1b—双屋盖外连接件二，1c—双屋盖外连接件三，1d—单屋盖-墙体外连接件一，1e—单屋盖-墙体外连接件二，2a—端板，2b—底板，2c—加强板，3a—屋盖板一，3b—屋盖板二，3c—屋盖板三，4a—墙体板一，4b—墙体板二，5—角钢。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明首先提供一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，该箱板装配式钢结构建筑以箱板装配式钢结构住宅为例，包括屋盖板和墙体板，屋盖板包括屋盖板一3a、屋盖板二3b、屋盖板三3c，屋盖板一3a、屋盖板二3b在本实施方式中为纵向屋盖板，屋盖板三3c为横向屋盖板；墙体板包括墙体板一4a、墙体板二4b，墙体板一4a为纵向墙体板，墙体板二4b为横向墙体板，各屋盖板之间连接固定形成坡屋盖，墙体板与坡屋盖连接固定形成箱板装配式钢结构建筑。

如图4-6所示，本发明中屋盖板和墙体板均采用由面板和加劲肋构成的箱型钢板结构，如此形成箱板装配式钢结构建筑。

作为本发明的改进，坡屋盖的连接构造包括外连接件和内连接件，其中：

外连接件具有：

双屋盖外连接件，设置在相邻两屋盖板相交的屋脊外部，与两屋盖板固定，从外侧连接两屋盖板；参见图1，双屋盖外连接件一1a连接屋盖板一3a和屋盖板二3b，双屋盖外连接件二1b连接屋盖板二3b和屋盖板三3c，双屋盖外连接件三1c连接屋盖板一3a和屋盖板三3c。

单屋盖-墙体外连接件，设置在相邻屋盖板和墙体板相交的屋檐外部，与屋盖板和墙体板固定，从外侧连接屋盖板和墙体板；参见图1、图7，单屋盖-墙体外连接件一1d连接屋盖板一3a和墙体板一4a，单屋盖-墙体外连接件二1e连接屋盖板三3c和墙体板二4b。

本发明中外连接件采用角钢焊接而成，角钢盖在各屋脊和屋檐处，并与屋盖板和墙体板密封焊接固定。如此，在屋盖外侧增强了整个屋盖***的整体性，也防止屋盖产生漏水现象。角钢为工厂预制而成，只需现场装配即可。

内连接件具有：

双屋盖内连接件，设置在相邻两屋盖板相交的屋脊内部，与两屋盖板固定，从内侧连接两屋盖板。参见图2、图5、图6，本发明提供一种具体的双屋盖内连接件结构，为双加劲肋连接件，加强板2c设置在底板2b的中央，用于连接外连接件，端板2a具有两块，关于加强板2c对称设置在底板2b的两端，用于与相邻两屋盖板（图中为屋盖板一3a和屋盖板二3b）的面板和加劲肋焊接固定。

单屋盖-墙体内连接件，设置在相邻屋盖板和墙体板相交的屋檐内部，与屋盖板和墙体板固定，从内侧连接屋盖板和墙体板；本发明的单屋盖-墙体内连接件结构与双屋盖内连接件相同，参见图6，用于与相邻屋盖板和墙体板（图中为屋盖板一3a和墙体板一4a）的面板和加劲肋焊接固定。

三屋盖内连接件，设置在相邻三屋盖板相交的屋脊内部，与三屋盖板固定，从内侧连接三屋盖板。参见图3、图4，本发明提供一种具体的三屋盖内连接件结构，为三加劲肋连接件，加强板2c设置在底板2b的中央，用于连接外连接件，端板2a具有三块，其中两块关于加强板2c对称设置在底板2b的两端，另一块设置在该两块连线的垂向上，用于与相邻三屋盖板（图中为屋盖板一3a、屋盖板二3b和屋盖板三3c）的面板和加劲肋焊接固定。

本发明将屋盖板、墙体板通过外连接件从屋盖外侧焊接固定，通过内连接件从屋盖内侧焊接固定，并且内连接件与屋盖板、墙体板的面板和加劲肋焊接固定，同时外连接件和内连接件也相互连接固定，提高箱板装配式钢结构建筑屋盖***的强度和稳定性，保证了各部件连接的安全可靠性，防止偶然超大荷载（如风荷载）带来安全隐患。

作为一种具体改进，端板2a尺寸大于其所连接的加劲肋截面尺寸，便于端板与其所连接的加劲肋焊接固定。

作为一种具体改进，加强板2c的高度延伸至外连接件，并与其焊接固定。

作为一种具体改进，端板2a倾斜角度根据其所连接的相邻两屋盖板夹角或相邻屋盖板和墙体板夹角确定，可适用于不同坡度的屋盖***。

本发明还涉及一种箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的安装方法，由如下步骤执行完成：

参照图1、图6、图7，单屋盖-墙体连接处Ⅲ安装：在屋盖外侧的屋檐处，将单屋盖-墙体外连接件一1d的角钢紧贴扣合于屋盖板一3a和墙体板一4a，然后将角钢与屋盖板一3a和墙体板一4a焊接固定；在屋盖内侧的屋檐处，将双加劲肋连接件的端板2a分别与屋盖板一3a和墙体板一4a的面板和加劲肋焊接，双加劲肋连接件的加强板2c与屋盖外侧的角钢焊接；

参照图1、图5，双屋盖连接水平屋脊处Ⅱ安装：在水平屋脊处的屋盖外侧，将双屋盖外连接件一1a的角钢紧贴扣合于屋盖板一3a和屋盖板二3b，然后将角钢与屋盖板焊接固定；在水平屋脊处的屋盖内侧，将双加劲肋连接件的端板2a与屋盖板一3a和屋盖板二3b的面板和加劲肋焊接，双加劲肋连接件的加强板2c与屋盖外侧的角钢焊接；

参照图1、图4，三屋脊相交处Ⅰ安装：在倾斜屋脊处的屋盖外侧，将双屋盖外连接件一1a、双屋盖外连接件二1b、双屋盖外连接件三1c的角钢端部进行切削处理，然后紧贴扣合于屋盖板一3a、屋盖板二3b和屋盖板三3c，将角钢拼装在三屋脊相交处并与屋盖板焊接固定；在倾斜屋脊处的屋盖内侧，将三加劲肋连接件的端板2a与各屋盖板的面板和加劲肋焊接，三加劲肋连接件的加强板2c与屋盖外侧的水平角钢焊接；

参照图1、图7，双屋盖-双墙体相交处Ⅳ安装：在墙体外侧，将角钢5紧贴扣合于墙-墙连接处，然后将角钢与墙体板的面板和加劲肋焊接固定，并延伸倾斜屋脊处和单屋盖-墙体连接处的角钢至双屋盖-双墙体相交处，将四者焊接为整体。

综上，本发明的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖***的连接形式，构造简单、施工便捷，可适应不同坡度屋盖的连接，连接节点安全可靠，增大了整个屋盖的整体性，使得整个屋盖***安全可靠。箱板装配式钢结构住宅坡屋盖***连接形式的提出，不仅解决了屋盖的连接问题，也推动了箱板装配式钢结构的应用，对促进我国钢结构住宅的发展具有重要的意义。

至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍然可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，该箱板装配式钢结构建筑包括屋盖板和墙体板，屋盖板之间连接固定形成坡屋盖，墙体板与坡屋盖连接固定形成箱板装配式钢结构建筑；其特征在于包括外连接件和内连接件，其中：

外连接件具有：

双屋盖外连接件，设置在相邻两屋盖板相交的屋脊外部，与两屋盖板固定，从外侧连接两屋盖板；

单屋盖-墙体外连接件，设置在相邻屋盖板和墙体板相交的屋檐外部，与屋盖板和墙体板固定，从外侧连接屋盖板和墙体板；

内连接件具有：

双屋盖内连接件，设置在相邻两屋盖板相交的屋脊内部，与两屋盖板固定，从内侧连接两屋盖板；

单屋盖-墙体内连接件，设置在相邻屋盖板和墙体板相交的屋檐内部，与屋盖板和墙体板固定，从内侧连接屋盖板和墙体板；

三屋盖内连接件，设置在相邻三屋盖板相交的屋脊内部，与三屋盖板固定，从内侧连接三屋盖板；

并且，所述外连接件和内连接件相连接固定。

2.根据权利要求1所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，屋盖板和墙体板均采用由面板和加劲肋构成的箱型钢板结构。

3.根据权利要求1所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，外连接件采用角钢，角钢盖在各屋脊和屋檐处，并与屋盖板和墙体板焊接密封。

4.根据权利要求2所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，内连接件采用矩形薄钢板焊接而成，包括底板、端板和加强板，端板成一定倾斜角度焊接于底板上，用于连接不同方向的加劲肋和面板，加强板垂直焊接于底板上，用于连接外连接件。

5.根据权利要求4所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，双屋盖内连接件为双加劲肋连接件，加强板设置在底板的中央，端板具有两块，关于加强板对称设置在底板的两端，用于与相邻两屋盖板的加劲肋焊接固定；单屋盖-墙体内连接件结构相同，用于与相邻屋盖板和墙体板的加劲肋焊接固定。

6.根据权利要求4所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，三屋盖内连接件为三加劲肋连接件，加强板设置在底板的中央，端板具有三块，其中两块关于加强板对称设置在底板的两端，另一块设置在该两块连线的垂向上，用于与相邻三屋盖板的加劲肋焊接固定。

7.根据权利要求4所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，端板尺寸大于其所连接的加劲肋截面尺寸，端板与其所连接的加劲肋焊接固定。

8.根据权利要求4所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，加强板的高度延伸至外连接件，并与其焊接固定。

9.根据权利要求4所述的箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的连接构造，其特征在于，端板倾斜角度根据其所连接的相邻两屋盖板夹角或相邻屋盖板和墙体板夹角确定。

10.箱板装配式钢结构建筑坡屋盖的安装方法，其特征在于包括以下步骤：

S10：单屋盖-墙体连接处，在屋盖外侧的屋檐处，将角钢紧贴扣合于屋盖板和墙体板，然后将角钢与屋盖板和墙体板焊接固定；在屋盖内侧的屋檐处，将双加劲肋连接件的端板分别与屋盖板和墙体板的面板和加劲肋焊接，双加劲肋连接件的加强板与屋盖外侧的角钢焊接；所述双加劲肋连接件的加强板设置在底板的中央，端板具有两块，关于加强板对称设置在底板的两端；

S20：双屋盖连接水平屋脊处，在水平屋脊处的屋盖外侧，将角钢紧贴扣合于屋盖板，然后将角钢与屋盖板焊接固定；在水平屋脊处的屋盖内侧，将双加劲肋连接件的端板与各屋盖板的面板和加劲肋焊接，双加劲肋连接件的加强板与屋盖外侧的角钢焊接；所述双加劲肋连接件的加强板设置在底板的中央，端板具有两块，关于加强板对称设置在底板的两端；

S30：三屋脊相交处，在倾斜屋脊处的屋盖外侧，将角钢端部进行切削处理，然后紧贴扣合于屋盖板，将角钢拼装在三屋脊相交处并与屋盖板焊接固定；在倾斜屋脊处的屋盖内侧，将三加劲肋连接件的端板与各屋盖板的面板和加劲肋焊接，三加劲肋连接件的加强板与屋盖外侧的角钢焊接；所述三加劲肋连接件的加强板设置在底板的中央，端板具有三块，其中两块关于加强板对称设置在底板的两端，另一块设置在该两块连线的垂向上；

S40：双屋盖-双墙体相交处，在墙体外侧，将角钢紧贴扣合于墙-墙连接处，然后将角钢与墙体板的面板和加劲肋焊接固定，延伸倾斜屋脊处和单屋盖-墙体连接处的角钢至双屋盖-双墙体相交处，将四者焊接为整体。

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