一种钢框轻质屋面板与h型钢梁连接结构
阅读说明：本技术 一种钢框轻质屋面板与h型钢梁连接结构 (Steel frame light roof boarding and H shaped steel roof beam connection structure ) 是由 王凯 张延年 谷凡 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：一种钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构,属于建筑结构连接技术领域,包括H型钢梁、连接件、钢框轻质屋面板,两连接件于H型钢梁顶部翼缘两侧相对设置,两连接件的第一连接段之间设有空心方钢边框,两第一连接段、空心方钢边框经横向贯穿的长高强螺栓固定相连,第三连接段竖直向下设置,与H型钢梁的腹板经短高强螺栓固定相连。本发明采用连接件的连接结构,避免了在H型钢梁翼缘上开孔,导致H型钢梁的翼缘强度被削弱,同时连接件的卡槽与高强螺栓和H型钢梁翼缘连接,保证了钢框轻质屋面板与H型钢梁的紧密连接,使结构的整体性得到提高。(The utility model provides a steel frame light roof boarding and H shaped steel roof beam connection structure, belongs to building structure connection technical field, including H shaped steel roof beam, connecting piece, steel frame light roof boarding, two connecting pieces set up in H shaped steel roof beam top edge of a wing both sides relatively, are equipped with hollow square steel frame between the first linkage segment of two connecting pieces, and two first linkage segments, hollow square steel frame link to each other through the fixed of the long high strength bolt that transversely runs through, and the vertical downward setting of third linkage segment, web through short high strength bolt with H shaped steel roof beam links to each other. The connecting structure of the connecting piece is adopted, so that the phenomenon that the flange strength of the H-shaped steel beam is weakened due to the fact that holes are formed in the flange of the H-shaped steel beam is avoided, meanwhile, the clamping groove of the connecting piece is connected with the high-strength bolt and the flange of the H-shaped steel beam, the tight connection of the steel frame light roof panel and the H-shaped steel beam is guaranteed, and the structural integrity is improved.)
技术领域
本发明属于建筑结构连接技术领域，具体涉及一种钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构。
背景技术
装配式钢结构建筑正在推动着建筑产业的快速发展，因为其安装方便、建造速度快、节省施工时间和施工成本、资源可再回收利用等优势，是一种绿色环保的建筑结构模式，是我国今后实现产业化发展的研究方向。
装配式钢结构建筑具有以下优点：①钢结构节能环保。钢材可回收再利用；②钢结构具有较好的抗震性能。钢结构质量轻强度高，可以有效地降低地震作用力；③工业化程度高。钢结构大部分构建都在工厂内生产完成，有利于实现我国对工业化建筑的发展要求；④施工污染小。构建生产均在工厂内预制完成，现场吊装、连接；⑤空间布置灵活方便。
钢框轻质屋面板与H型钢梁的机械连接是当今装配式钢结构建筑研究的主要连接形式之一，其具有良好的整体性、抗震性，现场施工简便、工期较短、无需焊接、节省材料、机械化生产等优势，使得这种连接方式得到更加广泛的研究和应用。目前钢框轻质屋面板与钢梁之间最常用的连接方式为焊接和机械连接这两类：
焊接连接，制作工艺简单，便于现场焊接，目前应用最为广泛。其施工工艺是：将预制好的屋面板在现场进行吊装后将屋面板与钢梁进行焊接连接。因此常出现焊缝处出现裂纹，钢梁因焊接应力导致钢梁承载力下降，或者变形，屋面板由于焊接不能相对自由的热胀冷缩，从而导致屋面板和钢梁之间的受力较为复杂，出现很多不确定因素，导致屋面板焊接失效。
机械连接便于施工，无需焊接，避免了焊缝造成的缺陷留下安全隐患，但是机械连接需要在翼缘处钻孔，当钻孔较多时，大大的削弱了钻孔截面的截面强度，且整体性较差抗震性能不佳。
上述两种连接均有不可避免地缺点，因此，需要提供一种新型连接结构，避免进行现场焊接和较差的整体性，真正的实现装配结构的便利性和整体性。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提出一种钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构，采用连接件的连接结构，避免了在H型钢梁翼缘上开孔，导致H型钢梁的翼缘强度被削弱，同时连接件的卡槽与高强螺栓和H型钢梁翼缘连接，保证了钢框轻质屋面板与H型钢梁的紧密连接，使结构的整体性得到提高。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构，包括H型钢梁、连接件、钢框轻质屋面板，所述连接件包括第一连接段、第二连接段、第三连接段，所述第一连接段、第二连接段、第三连接段围合成与H型钢梁一半翼缘外边缘相匹配的结构，第一连接段竖直向上设置，两连接件于H型钢梁顶部翼缘两侧相对设置，两连接件的第一连接段之间设有空心方钢边框，两第一连接段、空心方钢边框经横向贯穿的长高强螺栓固定相连，第三连接段竖直向下设置，与H型钢梁的腹板经短高强螺栓固定相连，所述连接件、空心方钢边框顶部平齐置于钢框轻质屋面板拼接缝下面，所述空心方钢边框内设有竖直向上深入钢框轻质屋面板内的垂直预留连接螺栓，所述钢框轻质屋面板由上至下依次为上保护板、防水层、下保护板、泡沫混凝土保温层，所述泡沫混凝土保温层内设有钢筋网，两相邻钢框轻质屋面板拼接缝处设有油毡防水卷材。
进一步地，所述两连接件的第一连接段之间设有两个空心方钢边框两个空心方钢边框占满两第一连接段之间区域。
本发明的优点与效果为：
本发明构造形式简单，易于实现标准化、模数化生产，现场装配简单，施工定位准确，从而大大节省了安装时间，提高工作效率；采用所述连接件的连接结构，避免了在H型钢梁翼缘上开孔，导致H型钢梁的翼缘强度被削弱，同时连接件的卡槽与高强螺栓和H型钢梁翼缘连接，保证了钢框轻质屋面板与H型钢梁的紧密连接，使结构的整体性得到提高，受力更加合理；连接件可以根据不同型号的H型钢梁进行批量化生产，适应不同的情况；钢框轻质屋面板的下铁皮保护板在预制时可以充当底模，节省了模板的用量；屋面板的保温层没有间断，保温效果好；且现场无需焊接，装配简单，施工方便，可以大大简化施工流程；既能够较好的适应主体结构变形，保证连接安全可靠，又能够节约成本，易于施工和实现产业化生产。
附图说明
图1为钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构的连接示意图；
图2为H型钢梁截面示意图；
图3为连接件结构示意图；
图4为连接件截面示意图；
图5为图4中的1-1剖视图示；
图6为钢框轻质屋面板结构示意图；
图7为图6中的2-2剖视图；
图8为图7中的A部放大图；
图9为钢框轻质屋面板结构层示意图；
图10为钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构屋面板整体装配结构图；
图11为图10中的3-3剖视图；
图12为长高强螺栓、螺帽结构示意图；
图13为短高强螺栓、螺帽结构示意图。
图中：1、H型钢梁，2、连接件，2-1、第一连接段，2-2、第二连接段，2-3、第三连接段，3、钢框轻质屋面板，4、长高强螺栓，5、短高强螺栓，6、螺帽，1-1、第一通孔，2-1、第二通孔，2-2、第三通孔，3-1、第四通孔，3-2、下保护板，3-3、泡沫混凝土保温层，3-4、钢筋网，3-5、防水层，3-6、上保护板，3-7、空心方钢边框，3-8、垂直预留连接螺栓，3-9、油毡防水卷材,L1、第一通孔距离H型钢梁下表面距离和第三通孔距离H型钢梁上表面距离，L2、第一通孔第二通孔第三通孔第四通孔的孔间距，L3、第一通孔和第二通孔上下两排的垂直距离，L4、第二通孔和第三通孔距离连接件边缘的水平距离，L5、第二通孔和第三通孔距离连接件边缘的垂直距离。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
根据图1～图13所示，一种钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构，包括：H型钢梁1、连接件2、钢框轻质屋面板3、长高强螺栓4、短高强螺栓5、螺帽6；在工厂内，在所述H型钢梁1上开设有第一通孔1-1，且第一通孔1-1距离H型钢梁1上翼缘的距离L1长度为40mm，所述连接件2上与所述第一通孔1-1对应位置开设有第二通孔，且第二通孔距离连接板边缘水平距离L4长度不小于19mm，第二通孔距离连接板边缘垂直距离L5长度不小于15mm，所述钢框轻质屋面板3侧边框与连接件2上部的第三通孔对应位置开设有第四通孔3-1，所述第三通孔距离H型钢梁1上翼缘的距离L1长度为40mm，所述第三通孔距离连接板边缘水平距离L4长度不小于19mm，第三通孔距离连接板2边缘垂直距离L5长度不小于15mm，第一通孔1-1、第二通孔、第三通孔、第四通孔3-1孔间间距不小于30mm，钢框轻质屋面板3与空心方钢边框3-7由穿过空心方钢边框3-7和下铁皮保护板3-2的垂直预留连接螺栓3-8与泡沫混凝土保温层3-3共同浇筑连接受力, 钢框轻质屋面板3的泡沫混凝土保温层3-3内放有钢筋网3-4便于更好的受力，在靠近空心方钢边框3-7附近设有支座负筋3-4使得泡沫混凝土保温层3-3兼顾保温和受力的双重功能,钢框轻质屋面板3共分为五层，分别为下铁皮保护板3-2、泡沫混凝土保温层3-3、钢筋网3-4、油毡卷材防水层3-5、上铁皮保护板3-6,钢框轻质屋面板3在预制时可以省去底模，用下铁皮保护板3-2充当模板，在施工现场，将厚度不小于10mm的连接件2卡在H型钢梁1上翼缘部位，短高强螺栓5穿过所述第一通孔1-1和第二通孔伸出连接板一端装有螺母6，并通过扳手拧紧，将短高强螺栓5锁紧，将钢框轻质屋面板3放置在两连接件2之间的卡槽中，并将第三通孔和第四通孔3-1对齐后穿入长高强螺栓4伸出连接板一端装有螺母6，并通过扳手拧紧，将长高强螺栓4锁紧，完成钢框轻质屋面板3与H型钢梁1的固定连接，钢框轻质屋面板3的接缝处先用乳化沥青灌缝，再用油毡防水卷材3-9跨缝粘贴,以达到防水的效果。
所述H型钢梁上开设的第一通孔呈上下两排阵列布置，每一排含有三个通孔。
所述H型钢梁上开设的第一通孔的上排通孔中心距离上翼缘下表面距离不小于40mm。
所述H型钢梁上开设的第一通孔中心的水平间距为30mm。
所述H型钢梁上开设的第一通孔中心的竖向间距为27mm。
所述连接件下部开设的第二通孔呈上下两排阵列布置，每一排含有三个通孔。
所述连接件下部开设的第二通孔的上排通孔中心距离上翼缘下表面距离为40mm。
所述连接件下部开设的第二通孔的水平间距为30mm。
所述连接件下部开设的第二通孔中心的竖向间距为27mm。
所述连接件下部开设的第二通孔外侧通孔中心距离连接件边缘间距不小于19mm。
所述连接件下部开设的第二通孔下排通孔中心距离连接件底部边缘间距不小于15mm。
所述连接件下部开设的第一通孔和第二通孔的直径相等，直径为10-20mm。
所述连接件上部开设有第三通孔呈单排布置含有三个通孔。
所述连接件上部开设的第三通孔与下侧第二通孔下排的排列间距一致。
所述钢框轻质屋面板的空心方钢边框与第三通孔对应位置开设有第四通孔，排列方式与第三通孔相对应。
所述连接件通过卡槽卡在H型钢梁翼缘上。
所述高强螺栓和螺帽至少为九对。
所述钢框强制屋面板与空心方钢边框通过预制在空心方钢边框内穿过空心方钢边框和下铁皮护板的预留垂直螺栓伸入到泡沫混凝土保温层内与其共同浇筑使其有更好的连接与受力。
所述钢框轻质屋面板共由5层组成，分别是下铁皮护板、泡沫混凝土保温层、钢筋网、油毡卷材防水层、上铁皮护板。
所述钢框轻质屋面板的下铁皮保护板在预制屋面板时可以充当模板。
所述钢框轻质屋面板的接缝处用乳化沥青灌缝，然后跨缝铺贴油毡防水卷材，防止接缝漏水。
实施例1
一种钢框轻质屋面板与H型钢梁连接结构，包括H型钢梁1、连接件2、钢框轻质屋面板3，所述连接件2包括第一连接段2-1、第二连接段2-2、第三连接段2-3，所述第一连接段2-1、第二连接段2-2、第三连接段2-3围合成与H型钢梁1一半翼缘外边缘相匹配的结构，第一连接段2-1竖直向上设置，两连接件2于H型钢梁1顶部翼缘两侧相对设置，所述两连接件2的第一连接段2-1之间设有两个空心方钢边框3-7两个空心方钢边框3-7占满两第一连接段2-1之间区域。两第一连接段2-1、空心方钢边框3-7经横向贯穿的长高强螺栓4固定相连，第三连接段2-3竖直向下设置，与H型钢梁1的腹板经短高强螺栓5固定相连，所述连接件2、空心方钢边框3-7顶部平齐置于钢框轻质屋面板3拼接缝下面，所述空心方钢边框3-7内设有竖直向上深入钢框轻质屋面板3内的垂直预留连接螺栓3-8，所述钢框轻质屋面板3由上至下依次为上保护板3-6、防水层3-5、下保护板3-2、泡沫混凝土保温层3-3，所述泡沫混凝土保温层3-3内设有钢筋网3-4，两相邻钢框轻质屋面板3拼接缝处设有油毡防水卷材3-9。
所述H型钢梁1上开设的第一通孔1-1呈上下两排阵列布置，每一排含有三个通孔，H型钢梁1上开设的第一通孔1-1的上排通孔中心距离上翼缘下表面距离不小于40mm， H型钢梁1上开设的第一通孔1-1中心的水平间距为30mm，H型钢梁1上开设的第一通孔1-1中心的竖向间距为27mm。
所述连接件2下部开设的第二通孔呈上下两排阵列布置，每一排含有三个通孔，连接件2下部开设的第二通孔的上排通孔中心距离上翼缘下表面距离不小于40mm，连接件2下部开设的第二通孔的水平间距为30mm，连接件2下部开设的第二通孔中心的竖向间距为27mm，所述连接件2下部开设的第二通孔的外侧通孔中心距离连接件2边缘水平间距不小于19mm，连接件2下部开设的第二通孔下排通孔中心距离连接件2底部边缘间距不小于15mm，连接件2下部开设的第二通孔和第一通孔的直径相等，直径为10-20mm，连接件2上部开设有第三通孔呈单排布置含有三个通孔，连接件2上部开设的第三通孔与的水平间距为30mm，第三通孔的外侧通孔中心距离连接件2边缘水平间距不小于19mm，第三通孔的孔中心距离连接件2顶部边缘间距不小于15mm，连接件2自身形成一个卡槽，连接件1通过卡槽卡在H型钢梁1翼缘上。
所述长高强螺栓4和螺帽6至少为三对，短高强螺栓5和螺帽6至少为六对。
所述钢框轻质屋面板3的空心方钢边框3-7与第三通孔对应位置开设有第四通孔3-1，第四通孔3-1的水平间距为30mm，开设位置与排列方式与第三通孔的位置相对应，钢框轻质屋面板3与空心方钢边框3-7由穿过空心方钢边框3-7和下铁皮保护板3-2的垂直预留连接螺栓3-8与泡沫混凝土保温层3-3共同浇筑使得空心方钢边框3-7与屋面板3紧密连接共同受力，在预制时钢框轻质屋面板3的下铁皮保护板3-2在预制时可以充当底模，节省模板用量,钢框轻质屋面板3的泡沫混凝土保温层3-3内放有钢筋网3-4便于更好的受力，在靠近空心方钢边框3-7附近设有支座负筋3-4使得泡沫混凝土保温层3-3兼顾保温和受力的双重功能，钢框轻质屋面板3共分为五层，分别为下铁皮保护板3-2、泡沫混凝土保温层3-3、钢筋网3-4、油毡卷材防水层3-5、上铁皮保护板3-6，钢框轻质屋面板3接缝处先用乳化沥青灌缝然后将油毡防水卷材3-9跨缝粘贴,以达到防水的效果。
最后应该说明的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实例对本发明进行了详细说明，所述领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明当中。
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