CN215254807U - 一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，每个钢模块包括但不限于位于角部的立柱至少四根、位于模块顶部的第二横梁和位于模块底部的第一横梁；第一横梁和第二横梁均为双肋板工字钢；上下层相邻模块之间，通过连接螺栓穿过下层模块的第二横梁和上层模块的第一横梁进行固定，所述连接螺栓穿设于双肋板工字钢两侧的双肋板之间，连接螺栓的两端还设置有用于增强局部刚性的刚性垫块。该重载荷双肋板工字钢模块拼接结构，适用于重载荷使用环境中的模块化装配式加装电梯井道的连接，具有提高连接强度与刚度，以及安全性好的有益技术效果。

Description

一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构

技术领域

本实用新型涉及装配式加装电梯井道拼接技术领域，具体涉及一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构。

背景技术

建筑年代较早的楼房通常只配设楼梯，随着人口老龄化趋势的发展以及旧房改造工程的不断推进，为了方便高龄体弱和需要使用轮椅的居民的出入，旧楼加装电梯成为改造过程中非常重要的一项工作。钢结构装配式加装电梯具有施工周期短、安全性能好等优点被广泛使用。

由于我国地域辽阔，不同城市的地址条件也差别很大，常规的钢结构电梯井道的连接形式对于处于台风高发区和地震带的城市而言，并不能满足这些城市旧有建筑物加装电梯的结构强度需求，因此在全国老旧楼房改造和加装电梯的过程中，必须针对处于台风高发区和地震带的电梯改造采用高标准的设计，以克服现有钢结构电梯井道连接存在的问题：1、强度和刚度不能满足重载荷要求；2、安全性不够。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种连接强度与刚度高，以及安全性好的模块拼接结构，适用于装配式模块化加装电梯井道的连接。

一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，每个钢模块包括但不限于位于角部的立柱至少四根、位于模块顶部且与两侧立柱连接的第二横梁至少四根、位于模块底部且与两侧立柱连接的第一横梁至少四根；第一横梁和第二横梁均为双肋板工字钢结构；上下层相邻模块之间通过连接螺栓穿过下层模块的第二横梁和上层模块的第一横梁进行固定，螺栓穿设于所述双肋板工字钢两侧的双肋板之间。

所述钢模块，至少包含四根立柱位于角部，作为可选方案，也可包含六根或更多立柱。第二横梁与两侧立柱侧面焊接且第二横梁上表面与立柱上端面平齐，第一横梁同样与两侧立柱侧面焊接且第一横梁下表面与立柱下端面平齐。

优选地，上述的钢模块拼接结构中，所述连接螺栓具有螺母和垫片，垫片分别位于第一横梁的上表面和第二横梁的下表面，垫片的宽度大于双肋板之间的缝隙宽度。

优选地，上述钢模块拼接结构中，所述双肋板工字钢在位于连接螺栓的两侧均具有有双层加劲肋，在两侧双层加劲肋的间隙中设置有连接螺栓，所述加劲肋用于支撑和传递螺栓的紧固力，同时由于所述加劲肋的支撑作用所述连接螺栓可以采用更高的预紧力，从而提高模块之间的连接强度和刚度。

进一步地，所述加劲肋的厚度为所述连接螺栓直径的0.5-0.8倍。

优选地，在连接螺栓与第二横梁下表面以及与第一横梁上表面之间具有刚性垫块，所述刚性垫块两端与横梁两侧平齐，用于螺栓承压区域的压力分散，以便将压应力扩散均匀，降低连接螺栓周围的应变量，进而提高模块之间的连接强度和刚度。

进一步地，所述刚性垫块为具有两个螺栓通孔的长方体碳钢垫块，其宽度为所述连接螺栓直径的3-6倍，其长度等于第二横梁或第一横梁的宽度，其厚度为所述连接螺栓直径的0.5-1.2倍。

优选地，所述连接螺栓的位置集中于所述模块的立柱附近，角部立柱附近连接螺栓的分布密度大于中部立柱附近，由于角部立柱附近通常是上下模块连接最容易发生失效的地方，所以连接螺栓这样分布就可以实现同样数量连接螺栓的连接强度和刚度的最大化，换言之，就是在满足连接强度和刚度要求下使用最少数量的连接螺栓。

进一步地，所述连接螺栓的分布可以按照数列的方式分布，例如：由某一角部立柱顺序计数的第1排螺栓与角部立柱侧面之间的距离为A，第n排与第(n+1)排连接螺栓间的距离是k*n*A。所述k为系数，其数值范围为1.5-3；所述n为自然数，其数值范围以螺栓孔分布范围不超过两个立柱间距的40％为准。

进一步地，所述A为连接螺栓直径的3-10倍。

优选地，在四个角部的立柱的顶端设置有用于上下模块组装时导向定位的导向板，所述导向板由两块垂直交叉的钢板组成，所述导向板两块钢板的四条竖边与立柱内部四角棱线焊接，所述导向板的两块钢板两侧具有用于模块组装导向的斜角，组成所述导向板的两块钢板一长一短，其中较长的钢板上具有用于模块吊装的吊装孔。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

一、连接结构合理，显著提高了连接的强度与刚度：通过在连接螺栓两侧对

称设置双层肋板，以及连接螺栓与第二横梁上表面和第一横梁下表面间设置刚性垫块，从而显著地提高第二横梁和第一横梁连接位置的局部刚度，连接螺栓可以采用更高的预紧力，显著提高了连接的强度与刚度。

二、优化了螺栓分布，显著提高了连接安全性：连接螺栓对称分布在横梁的两侧，连接螺栓形成了双排分布；同时所述连接螺栓的位置集中于所述模块的四个角部的立柱附近，越接近角部立柱连接螺栓的分布密度就越大，因此提高了连接安全性。

附图说明

图1为钢模块拼接结构的上层模块和下层模块拼接立体示意图；

图2为上层钢模块和下层钢模块拼接结构的截面示意图；

图3为钢模块拼接结构应用在模块化电梯的示意图。

图中：1-第一横梁，2-第二横梁，3-立柱，4-螺栓，41-螺栓孔，5-加劲肋，6-垫片，7-螺母，8-刚性垫块，9-腹板，10.翼板，31.导向板，311.吊装孔。

具体实施方式

下面结合附图1-4和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细解释和说明，以使本领域技术人员能够更好地理解本实用新型并予以实施。

如图1所示，一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，每个钢模块包含位于角部的立柱3四根以及位于侧面中部的立柱3两根、位于模块顶部的第二横梁2和位于模块底部的第一横梁1；所述第一横梁1和第二横梁2均为双肋板工字钢，所述钢模块在工厂预制完成，施工现场模块化组合安装。

如图1和2所示，双肋板工字钢包括上下两块平行的翼板10、与上下翼板10相连接且垂直的一块腹板9、在上下翼板10螺栓孔41的两侧且与翼板10和腹板9垂直的两块平行的加劲肋板5，简称双肋板，所述双肋板在工字钢的两侧对称设置。贯穿所述上下翼板10螺栓孔41的连接螺栓4，中间的腹板9和螺栓孔41两侧的加劲肋板5对上下翼板形成刚性支撑，显著提高了螺栓孔41周边的局部刚性，从而连接螺栓4可以采用更高的预紧力，以实现更高的连接强度和连接刚度。

所述加劲肋的厚度为所述连接螺栓直径的0.6倍。

连接螺栓在伸出双肋板工字钢的表面处还套设有垫片6，垫片的宽度大于双肋板之间的距离，能够更好地承载螺栓的压力。

如图1所示，在连接螺栓与第二横梁下表面以及与第一横梁上表面之间具有刚性垫块8，所述刚性垫块8两端与横梁两侧平齐，用于提高连接螺栓4承压区域的局部刚性，以分散压力，使压应力扩散均匀，降低连接螺栓4周围的应变量，进而提高模块之间的连接强度和刚度。

进一步地，所述刚性垫块8为具有两个螺栓通孔41的长方体碳钢垫块，其宽度为所述连接螺栓4直径的4倍，其长度等于第二横梁或第一横梁的宽度，其厚度为所述连接螺栓直径的0.8倍。

如图1所示，所述连接螺栓4的位置集中于所述模块的四个角部的立柱附近，越接近角部立柱连接螺栓4的分布密度就越大，由于角部立柱附近通常是上下模块连接最容易发生失效的地方，所以连接螺栓4这样分布就可以实现同样数量连接螺栓4的连接强度和刚度的最大化，换言之，就是在满足连接强度和刚度要求下使用最少数量的连接螺栓4。

如图1所示，所述连接螺栓4的分布按照数列的方式分布，由某一角部立柱顺序计数的第1排连接螺栓4与角部立柱之间的距离为A，所述A等于所述连接螺栓4直径的4倍，第n排与第(n+1)排连接螺栓间的距离是2*n*A，此处n为自然数且最大值等于2。另外两根处于模块侧边中部的立柱3的两侧各具有一排连接螺栓4，所述连接螺栓4与侧边中部立柱之间的距离为A。

如图3所示，在四个角部的立柱3的顶端设置有用于上下模块组装时导向定位的导向板31，所述导向板31由两块垂直交叉的钢板组成，所述导向板31两块钢板的四条竖边与立柱3内部四角棱线焊接，所述导向板31的两块钢板两侧具有用于模块组装导向的斜角，组成所述导向板31的两块钢板一长一短，其中较长的钢板上具有用于模块吊装的吊装孔311。

如图4所示，通过本实用新型所述重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，将多个钢结构电梯井道模块组装成为一种用于老旧建筑物加装电梯所用的钢结构电梯井道。本实用新型具有连接强度和刚度好，安全系数高的特点，适用于台风高发区和地震带的电梯改造工程使用。

所述重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构的使用过程：

1、工厂根据设计图纸加工制作钢模块；

2、工厂进行钢模块预拼装，预拼装完成后模块间临时固定，并在双肋板工字钢翼板上加工螺栓孔41；

3、现场吊装模块拼接并将上下模块的立柱3全部对正；

4、在上模块第一横梁1上表面放置刚性垫块8并对准螺栓孔41；

5、放置垫片6并穿入连接螺栓4以贯穿上模块的第一横梁1和下模块的第二横梁2；

6、在所述连接螺栓4的头部放置刚性垫块8和垫片6，然后将螺母7旋入所述连接螺栓4头部并完进行初拧；

7、所有模块的连接完成后，用工具自上至下拧紧所有螺栓至规定的扭矩。

本文中应用了具体个例对实用新型构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该实用新型构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于，每个钢模块包括但不限于位于角部的立柱至少四根、位于模块顶部且与两侧立柱连接的第二横梁至少四根、位于模块底部且与两侧立柱连接的第一横梁至少四根；第一横梁和第二横梁均为双肋板工字钢结构；上下层相邻模块之间通过连接螺栓穿过下层模块的第二横梁和上层模块的第一横梁进行固定，螺栓穿设于所述双肋板工字钢两侧的双肋板之间。

2.根据权利要求1所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：所述螺栓还套设有垫片，垫片分别位于第一横梁的上表面和第二横梁的下表面，垫片的宽度大于双肋板之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：所述双肋板工字钢在螺栓连接位置，两侧均具有双层加劲肋，在两侧双层加劲肋的间隙中设置有连接螺栓。

4.根据权利要求1所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：每个模块内所述立柱和第二横梁之间，以及立柱与第一横梁之间，通过焊接的方式连接。

5.根据权利要求3所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：所述加劲肋的厚度为所述连接螺栓直径的0.5-0.8倍。

6.根据权利要求1所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：在连接螺栓与第二横梁下表面以及与第一横梁上表面之间具有刚性垫块，所述刚性垫块两端与横梁两侧平齐。

7.根据权利要求6所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：所述刚性垫块为具有两个螺栓通孔的长方体碳钢垫块，其宽度为所述连接螺栓直径的3-6倍，其长度等于第二横梁或第一横梁的宽度，其厚度为所述连接螺栓直径的0.5-1.2倍。

8.根据权利要求1所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：所述连接螺栓的位置集中于所述模块的立柱附近，越接近立柱连接螺栓的分布密度就越大。

9.根据权利要求1所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：由某一立柱顺序计数的第1排个螺栓与立柱侧面之间的距离为A，所述A为连接螺栓直径的3-10倍，第n排与第(n+1)排连接螺栓间的距离是k*n*A。所述k为系数，其数值范围为1.5-3；所述n为自然数，其数值范围以螺栓孔分布范围不超过两个相邻立柱间距的40％为准。

10.根据权利要求1所述的一种重载双肋板工字钢横梁钢模块拼接结构，其特征在于：在四个角部的立柱的顶端设置有用于上下模块组装时导向定位的导向板，所述导向板由两块垂直交叉的钢板组成，所述导向板两块钢板的四条竖边与立柱内部四角棱线焊接，所述导向板的两块钢板两侧具有用于模块组装导向的斜角。

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