房屋框架的制作方法

文档序号:12760075阅读:428来源:国知局
房屋框架的制作方法与工艺

本实用新型涉及建筑技术领域,特别涉及一种房屋框架。



背景技术:

在建筑工程行业,房屋框架通常采用以下两种形式来实现:

第一种形式为钢筋混凝土房屋框架,房屋框架中的立柱及横梁均是在混凝土中加入钢筋网固联在一起而制成,钢筋网将混凝土连成一个整体,具有较大承重力。但是,钢筋混凝土结构的制备过程是在工地上现场施工完成,且工序复杂,对施工人员要求高。

第二种形式为钢结构房屋框架,包括外表面焊接有连接件的钢柱及通过连接件与钢柱连接的横梁。第二种房屋框架形式中相比于第一种房屋框架形式,可以节省装配时间。但是,钢结构本身的承重能力有限,尤其是横梁通过连接件连接至钢柱,当横梁受到竖直方向的较大压力时,压力会集中于连接件和钢柱的焊接位置,连接件和钢柱的焊接区域比较脆弱而存在较大的断裂风险,这造成钢结构房屋框架的承重能力有限。



技术实现要素:

本实用新型解决的问题是,现有采用钢结构框架的房屋框架的承重能力有限。

为解决上述问题,本实用新型提供一种房屋框架,该房屋框架包括单层框架,所述单层框架包括立柱和横梁,所述立柱和所述横梁通过第一连接件连接;所述第一连接件与所述立柱利用螺栓连接;和/或

所述房屋框架包括至少两层单层框架,所有所述单层框架沿所述立柱的高度方向叠置,在所述立柱的高度方向上相对而设的两个所述立柱利用第二连接件连接,所述第二连接件与两个所述立柱均利用螺栓连接。

可选地,所述第一连接件包括板部,所述板部与所述立柱贴合并利用螺栓连接。

可选地,所述立柱为中空立柱,具有沿所述横梁的长度方向相对而设的两个侧壁,所述螺栓穿过所述板部及至少与所述板部贴合的侧壁。

可选地,所述立柱为中空立柱,所述板部和所述立柱中与所述板部贴合的侧壁设有对准的通孔;

在所述立柱的高度方向上,所述通孔分为第一部分和第二部分,所述第一部分位于所述第二部分的上方,所述螺栓的螺杆卡在所述第二部分内且所述螺栓的螺母位于所述立柱内并与所述侧壁抵靠;

所述第一部分用于在装配时供所述螺栓的螺帽穿过至位于所述立柱内。

可选地,所述第一连接件包括板部,所述板部与所述立柱利用螺栓连接,且所述板部与所述横梁焊接或一体成型。

可选地,所述板部与所述横梁的侧壁还利用加强肋连接。

可选地,所述第一连接件与所述横梁焊接、一体成型或利用螺栓连接。

可选地,所述第一连接件包括板部和从所述板部朝向所述横梁延伸的延伸部,所述板部与所述立柱之间且所述延伸部与所述横梁之间均利用螺栓连接。

可选地,所述延伸部和所述横梁中均设有腰型孔,所述延伸部中的腰型孔和所述横梁中的腰型孔交叉设置,所述螺栓穿过交叉设置的两个所述腰型孔。

可选地,所述延伸部和所述横梁的侧壁均设有若干腰型孔,且一一交叉设置;至少一对交叉设置的两个所述腰型孔均与平行于所述横梁长度方向的直线相交且夹角为锐角。

可选地,所述延伸部中的腰型孔分成至少一组,每组腰型孔中的所有腰型孔沿所述横梁的长度方向排布,且沿所述立柱的高度方向从上到下,其中两个腰型孔之间的间距逐渐增大或减小。

可选地,所述延伸部中的若干腰型孔分成至少两组,沿所述立柱的高度方向排布;在其中两组腰型孔中,其中一组腰型孔中的其中两个腰型孔之间的间距沿所述立柱的高度方向从上到下逐渐增大;且,另一组腰型孔中的其中两个腰型孔之间的间距沿所述立柱的高度方向从上到下逐渐减小。

可选地,所述延伸部包括相对设置的两个片状件,所述横梁沿长度方向的相应端部位于两个所述片状件之间,并与两个所述片状件利用螺栓连接。

可选地,所述延伸部具有凹槽,所述横梁沿长度方向的相应端部至少部分容纳在所述凹槽内,并与所述凹槽的槽壁利用螺栓连接。

可选地,所述横梁为方型梁,所述方型梁沿长度方向的所述相应端部的顶壁和/或底壁设有操作窗口。

可选地,所述第二连接件包括分别伸入两个所述立柱内的两个工作段,每个所述工作段与对应的立柱利用螺栓连接。

可选地,所述工作段具有容纳部;所述螺栓的螺帽抗转动地限定在容纳部内,且所述螺栓的螺杆穿过所述工作段和立柱并伸出所述立柱外。

可选地,所述螺帽为长方体且所述容纳部为长方形凹槽或长方形孔。

可选地,所述第二连接件为套管,分别套在相对而设的两个所述立柱内或外。

可选地,所述横梁为方形梁、U型梁或H型梁。

可选地,所述立柱为多边形柱或圆柱。

可选地,所述螺栓为高强螺栓。

与现有技术相比,本实用新型的技术方案具有以下优点:

第一连接件与立柱利用螺栓连接,立柱与第一连接件之间无焊接区域。在横梁受到竖直方向的较大压力时,连接第一连接件和立柱的螺栓可以承担较大压力而不易断裂,这可以房屋框架的承重能力。

对于多层房屋框架,通过第二连接件,上下两层单层框架中相对设置的立柱利用螺栓连接,组装过程易于操作且无需复杂的装配工艺,这大大节省了装配时间。而且,多层房屋框架也可以在工厂内组装后再运送工地,这能够实现多层房屋框架的规模化生产,极大提高房屋建设效率。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿立柱高度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的墙角位置;

图2是本实用新型第一实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿其中一个横梁的长度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的墙角位置;

图3是本实用新型第一实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿立柱的高度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的墙面位置;

图4是本实用新型第一实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿立柱的高度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的室内;

图5是本实用新型第二实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿立柱高度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的墙角位置;

图6是图5所示第一连接件的一个平面视图;

图7是本实用新型第二实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿其中一个横梁的长度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的墙角位置;

图8是图5所示第一连接件的另一个平面视图;

图9是本实用新型第二实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿立柱的高度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的墙面;

图10是本实用新型第二实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿立柱的高度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的室内;

图11是本实用新型第三实施例的房屋框架中,立柱与横梁在装配状态沿立柱的高度方向看过去得到的平面视图,立柱立于房屋框架的室内;

图12是本实用新型第三实施例的房屋框架中,上下两层单层框架中的两个立柱在装配状态的平面视图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

第一实施例

房屋框架包括单层框架,所述房屋框架包括一层或至少两层单层框架。单层框架包括立柱和横梁,横梁与立柱连接起来构成了整个单层框架。

参照图1,立柱1和横梁2通过第一连接件3连接,第一连接件3与立柱1利用螺栓4连接。

第一连接件3与立柱1利用螺栓4连接,立柱1与第一连接件3之间无焊接区域。在横梁2受到竖直方向的较大压力时,连接第一连接件3和立柱1的螺栓4可以承担较大压力而不易断裂,这可以房屋框架的承重能力。

螺栓4可以选择高强螺栓,高强螺栓具有较高强度,可承受较大压力而不易断裂。

在装配时,可以先将横梁2与第一连接件3安装,第一连接件3轻便,安装方便;之后,利用螺栓4将第一连接件3与对应的立柱1装配在一起,横梁2与立柱1装配在一起。这个装配过程无需复杂的装配工艺,这大大节省了装配时间,尤其是相比于焊接,螺栓4装配工艺更易于操作。这提出了房屋框架在工厂内组装后再运送工地的可能性,这能够实现房屋框架的规模化生产,极大提高房屋建设效率。

立柱1为中空立柱,可以在房屋框架运送建筑工地后,在立柱1内填充混凝土,这可以显著提升建房效率。以左侧横梁2为例,立柱1具有沿横梁2的长度方向A相对而设的两个侧壁1a和1b,螺栓4同时穿过第一连接件3及两个侧壁1a和1b。这对于宽度较小的立柱1、以及在立柱1的两端之间的区域安装横梁2的情形具有良好的应用。

除此之外,螺栓可以仅穿过板部及两个侧壁中与板部贴合的侧壁。这尤其适用于立柱宽度较大的情形。因此,螺栓可以穿过板部及至少与板部贴合的侧壁,这可以根据具体情形进行选择。

参照图2,第一连接件3与立柱1通过多个螺栓4连接起来,这可以提升立柱1与第一连接件3的连接强度。第一连接件3包括板部30,板部30与立柱1贴合并利用螺栓4连接。螺栓4穿过板部30和立柱1的两个侧壁1a和1b,立柱1的侧壁1a与板部30贴合。第一连接件3与横梁2可以焊接或者一体成型。板部30与横梁2沿长度方向A的相应端可以焊接或一体成型。

板部30与横梁2的侧壁还利用加强肋5连接。加强肋5可以提升横梁2的抗弯能力,增强横梁2的承重能力。这尤其适用于板部30与横梁2焊接的情形。加强肋5与板部30和横梁2的侧壁可以均为焊接或一体成型。

横梁2为工字梁。沿立柱1的高度方向B,工字梁包括上梁板21、下梁板22和连接梁20,连接梁20连接上梁板21和下梁板22。在上梁板21的侧壁和下梁板22的侧壁分别设有加强肋5。

参照图1,立柱1同时与两个横梁2装配,对应每个横梁2设有一个第一连接件3。立柱1立于房屋框架的墙角位置,并与两个横梁2安装,装配后呈“L”型。

参照图3,立柱1立于房屋框架的墙面位置,在顶端同时与三个横梁2装配,装配后呈“T”型,而这三个横梁2又分别连接两个墙角及另一侧墙面的立柱(图中未示出)。在关于立柱1对称设置的左右两个横梁2的长度方向上,螺栓4同时穿过立柱1和立柱1左右两侧的第一连接件3。

参照图4,立柱1立于房屋框架的室内,并在房顶同时与四个横梁2装配,装配后呈“十”字型,该四个横梁2分别连接四个墙面的立柱(图中未示出)。沿横梁2的长度方向,每个螺栓4同时穿过立柱1和立柱1两侧的两个第一连接件3。

第二实施例

与第一实施例相比,第二实施例的不同之处为:

参照图5并结合图6,第一连接件13包括板部130和从板部130朝向横梁12延伸的延伸部131,板部130与立柱11之间利用螺栓(以下称为第一螺栓14)连接,延伸部131与横梁12之间也利用螺栓(以下称为第二螺栓16)连接。

第一螺栓14仅穿过立柱11与板部130贴合的侧壁11a以及板部130,第一螺栓14不穿过立柱11与侧壁11a相对而设的侧壁11b。参照图6并结合图7,立柱11侧壁11a和板部130均设有通孔且对准。以设于板部130的通孔130a为例,结合图8,在立柱11的高度方向B上,通孔130a分为第一部分1301和第二部分1302,第一部分1301位于第二部分1302的上方,立柱11中的通孔也作相应设置。第一螺栓14的螺杆卡在第二部分1302内且第一螺栓14的螺母位于立柱11内并与侧壁11a抵靠。第一部分1301具有较大孔径,用于在装配时供第一螺栓14的螺帽穿过至达到立柱11内。之后向下运动第一螺栓14,螺杆卡在第二部分1302内,接着紧固螺母15于第一螺栓14的螺杆上。

参照图5、图7和图8,延伸部131具有凹槽132,横梁12沿长度方向的相应端部至少部分容纳在凹槽132内,并与凹槽132的槽壁利用第二螺栓16连接。凹槽132具有三个槽壁,包括两个侧壁和连接两个侧壁的底壁,横梁12可以同时与底壁和两个侧壁利用第二螺栓16连接,或者至少与两个侧壁利用第二螺栓16连接起来。

在装配时,可以先将第一连接件13与立柱11利用第一螺栓14连接在一起;接着,操作横梁12沿长度方向的两个端部分别容纳在对应立柱11上的凹槽132内,横梁12架设在两个立柱11之间;之后,利用第二螺栓16连接凹槽132的槽壁和横梁12。

在组装第二螺栓16之前,横梁12架设在两个立柱11之间,具有良好的稳定性。在装配第二螺栓16时,不需要人力或借助外部机械来支撑横梁12,这可以使得装配过程更加易于操作,节省人力,装配效率进一步提升。

参照图5和图7,凹槽132可以为U型槽,横梁12可以支撑在凹槽132的底壁上并被两个侧壁所限位,U型槽能够稳定支撑横梁12,而且制造工艺成熟。

横梁12为U型梁,U型梁的两侧侧壁分别具有外翻边120。在U型梁容纳在凹槽132内时,两个翻边120可以分别搭在凹槽132的两个侧壁上。在房屋框架装配后,可以在工地,在U型梁内注入填充混凝土。

作为一种改进,延伸部可以仅包括沿横梁宽度方向相对设置的两个片状件,横梁沿长度方向的相应端部位于两个所述片状件之间,并与两个片状件利用螺栓连接。

需要说明的是,利用本技术方案,横梁可以选择H型梁,H型梁中相对设置的两侧梁板可以分别利用螺横梁连接第一连接件。

参照图7并结合图6,延伸部131和横梁12中均设有腰型孔,延伸部131中的腰型孔和横梁12中的腰型孔交叉设置,第二螺栓16穿过交叉设置的两个腰型孔。如延伸部131设有第一腰型孔131a且横梁12设有第二腰型孔12a,第一腰型孔131a和第二腰型孔12a交叉设置,第二螺栓16穿过第一腰型孔131a和第二腰型孔12a。

由于腰型孔具有较长长度,横梁12和延伸部131的安装位置在一定范围内可调。在垂直于横梁12的平面内,在一定范围内移动横梁12,第一腰型孔131a与第二腰型孔12a之间可以始终具有重叠区域,以供第二螺栓16穿过。这能够消除横梁12与延伸部131之间的装配误差,使两者的安装位置符合预期。

延伸部131和横梁12的侧壁均设有6个腰型孔且一一交叉设置,构成了6对交叉设置的腰型孔,这种布置方式可以增强横梁12和第一连接件13的连接强度。交叉设置的第一腰型孔131a和第二腰型孔12a位于图7所示延伸部131的左上侧,均与平行于横梁12的长度方向的直线相交且夹角为锐角。这种布置方式具有以下优势:横梁12的压力转化为所述第二螺栓16与第一腰型孔131a和第二腰型孔12a的孔壁之间的较大摩擦阻力,该摩擦阻力的方向平行于第一腰型孔131a和第二腰型孔12a的孔壁,这在一定程度上减小了第一腰型孔131a和第二腰型孔12a的孔壁所受压力,第一腰型孔131a和第二腰型孔12a的孔壁不会被轻易压断,可以长期保证横梁12的位置稳定,这可以进一步维持横梁12和立柱11的相对位置保持稳定,有效保持房屋框架的结构稳定。

除了第一腰型孔131a和第二腰型孔12a之外,如图7所示延伸部131的右上侧、左下侧和右下侧,交叉设置的三对腰型孔均与平行于横梁12的长度方向A的直线相交且夹角为锐角。因此,这里要说明的是,延伸部131和横梁12的侧壁可以均设有若干腰型孔且一一交叉设置;至少一对交叉设置的腰型孔均与平行于横梁12长度方向A的直线相交且夹角为锐角,这与腰型孔的位置无关,可以根据需要作合理布置。

以延伸部131中的腰型孔为例,在立柱11的高度方向B上,位于延伸部131上方的一组腰型孔中,第一腰型孔131a和第三腰型孔131b沿横梁12的长度方向A排布,且在立柱11的高度方向B上从上到下,这两个腰型孔之间的间距逐渐增大。当横梁12具有下移的趋势时,分别穿过第一腰型孔131a和第三腰型孔131b的两个第二螺栓16从上到下具有逐渐远离的运动趋势。但是这两个第二螺栓16之间的间距是不变的,而第一腰型孔131a和第三腰型孔131b之间的间距从上到下却逐渐减小,两个第二螺栓16被第一腰型孔131a和第三腰型孔131b之间的延伸部部分所别住而很难转化为有效的下移运动,这可以较好地维持房屋框架的结构稳定性。

位于延伸部131下方的一组腰型孔中,第四腰型孔131c和第五腰型孔131d沿横梁12的长度方向A排布,且在立柱11的高度方向B上从上到下,这两个腰型孔之间的间距逐渐减小。当横梁12具有下移的趋势时,分别穿过第四腰型孔131c和第五腰型孔131d的两个第二螺栓16从上到下具有逐渐靠拢的运动趋势。但是这两个第二螺栓16之间的间距是不变的,而第四腰型孔131c和第五腰型孔131d之间的间距从上到下却逐渐增大,两个第二螺栓16被第四腰型孔131c和第五腰型孔131d之间的延伸部部分所别住而很难转化为有效的下移运动,这可以较好地维持房屋框架的结构稳定性。

而且,分别穿过第一腰型孔131a和第三腰型孔131b的两个第二螺栓16从上到下具有逐渐远离的运动趋势,而分别穿过第四腰型孔131c和第五腰型孔131d的两个第二螺栓16从上到下具有逐渐靠近的运动趋势,这可以形成相互制约,进一步避免延伸部131受压迫轻易变形,提升延伸部131和横梁12的连接稳定性。

因此,延伸部131中的腰型孔可以分成至少一组,每组腰型孔中的所有腰型孔沿横梁12的长度方向A排布,且沿立柱11的高度方向B从上到下,其中两个腰型孔之间的间距逐渐增大或减小。进一步地,延伸部131中的若干腰型孔分成至少两组,沿立柱的11的高度方向B排布;在其中两组腰型孔中,在立柱11的高度方向B从上到下,其中一组腰型孔中的其中两个腰型孔之间的间距逐渐增大;且沿立柱11的高度方向B从上到下,另一组腰型孔中的其中两个腰型孔之间的间距逐渐减小。

参照图5,立柱11立于房屋框架的墙角位置,并与两个横梁12安装,装配后呈“L”型。参照图9,立柱11立于房屋框架的墙面,并在顶端同时与三个横梁12装配,装配后呈“T”型。参照图10,立柱11立于房屋框架的室内,并在房顶同时与四个横梁12装配,装配后呈“十”字型

第三实施例

与第二实施例相比,第三实施例的不同之处在于:

参照图11,横梁22为方形梁,方型梁沿长度方向的相应端部容纳在第一连接件23的凹槽230内。在横梁22的顶壁中设有操作窗口220,通过操作窗孔220,安装第二螺栓26以连接横梁22的侧壁和凹槽230的槽壁。在房屋框架装配后,可以在工地,在方形梁内填充混凝土以增强房屋强度。

作为改进,操作窗口可以设置在横梁底壁中。因此,在横梁的顶壁和/或底壁中可以设有操作窗口。

第四实施例

房屋框架包括至少两层单层框架,所有单层框架沿立柱的高度方向叠置。

参照图12,在立柱的高度方向B上相对而设的两个立柱利用第二连接件33连接,第二连接件33与两个立柱均利用螺栓34连接,所述的两个立柱分别为下层的第一立柱3a和上层的第二立柱3b。

在房屋框架的装配过程中,可以先参考第一实施例至第三实施例的方案,组装下层单层框架;接着在下层的第一立柱3a上方装配第二立柱3b,待第二立柱3b与第一立柱3a连接完成后,完成上层单层框架的横梁装配步骤。本技术方案中第一立柱3a和第二立柱3b利用螺栓34连接,组装过程易于操作且无需复杂的装配工艺,这大大节省了装配时间。而且,多层房屋框架也可以在工厂内组装后再运送工地,这能够实现多层房屋框架的规模化生产,极大提高房屋建设效率。

第二连接件33包括分别伸入两个立柱内的两个工作段,每个工作段与对应的立柱利用螺栓34连接。第二连接件33包括伸入第一立柱3a内的第一工作段331和伸入第二立柱3b的第二工作段332。在装配时,可以先操作第一工作段331伸入第一立柱3a内,并利用螺栓34连接于第一立柱3a;接着,操作第二立柱3b立在第一立柱3a上,第二工作段332套在第二立柱3b内。第二工作段332起到一定定位作用,第二立柱3b可以稳定支撑在第一立柱3a上。之后,利用螺栓34紧固第二工作段332和第二立柱3b,第二立柱3b稳定性好,紧固螺栓34的操作过程易于控制。

第二连接件33可以为套管,分别套入相对而设的第一立柱3a和第二立柱3b内。在改进方案中,该套管可以套在相对而设的两个立柱外。

为便于紧固螺栓34,第一工作段331具有容纳部3311;螺栓34包括螺帽340和螺杆341,螺帽340抗转动地限定在容纳部3311内,且螺杆341穿过第一工作段331和第一立柱3a并伸出第一立柱3a外。第一工作段331和第一立柱3a设有供螺帽340通过的通孔35,通孔35与容纳部3311具有重叠区域。

在装配时,首先螺帽340穿过设于第一工作段331和第一立柱3a中的通孔35,螺杆341露出在第一立柱3a外。接着,旋转螺杆341至螺帽340与容纳部3311对准,紧接着操作螺杆341向第一立柱3a外运动至螺帽340限定在容纳部3311内;之后在螺杆341上旋拧螺母。在旋拧螺母的过程中,螺帽340被限定在容纳部3311内而不得转动,因此螺母能够被轻易地紧固在螺杆341上。

螺帽340可以为长方体,容纳部3311也相适应地设计为长方形凹槽或长方形孔,螺帽340可以很好地限定在长方形凹槽或长方形孔中。在改进方案中,螺帽和容纳部可以均设计为大六角形等其他形状,以起到相互配合限位的效果。

第一立柱3a和第二立柱3b均为方管柱。作为替代方案,房屋框架的立柱可以为其他多边形柱或圆柱。

虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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