一种新型的山墙柱与屋架的连接结构及连接方法与流程

本发明涉及建筑工程设计技术领域，具体为一种新型的山墙柱与屋架的连接结构及连接方法。

背景技术：

在钢结构建筑中，山墙柱与屋架的连接有一些成熟的构造节点，这些构造节点可以满足以下两个要求：首先是能将山墙柱承受的风荷载、地震作用等传递至屋架系统，其次，屋架承受的竖向荷载如自重、风荷载等不会传递至抗风柱，也即屋架的竖向变形不会受到抗风柱的限制。对于跨度不大的结构，这类节点是适用的。

随着近年来社会和技术发展，钢结构车间的跨度越来越大，甚至达到150m左右，此时，屋架在竖向荷载下将产生相当大的变形，同时，山墙柱传递给屋架系统的水平荷载也大大超过了传统构造节点的承载能力，因此为满足此类大跨度钢结构的受力要求，需要设计一种新型的山墙柱与屋架的连接结构。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型的山墙柱与屋架的连接结构及连接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型的山墙柱与屋架的连接结构，包括钢连杆、山墙柱连接板、屋架连接板、第一连接销轴和第二连接销轴，所述山墙柱连接板固定安装在山墙抗风柱上，屋架连接板与屋架固定连接；所述山墙柱连接板、屋架连接板相互对齐，钢连杆的两端分别与山墙柱连接板、屋架连接板相连，且分别通过第一连接销轴、第二连接销轴固定连接。

优选的，所述山墙柱连接板、屋架连接板配套设置有多组，钢连杆与山墙抗风柱、屋架连接面保持垂直。

优选的，所述山墙柱连接板、屋架连接板均为“c”字型结构，二者侧面设置有连接槽；所述钢连杆两端设置有连接板，连接板卡入连接槽中，并分别通过第一连接销轴、第二连接销轴固定。

优选的，本发明还提供了一种新型的山墙柱与屋架的连接结构的连接方法，包括如下步骤：

s1、在山墙抗风柱、屋架选取对应的位置点，并在选取的位置点上设置山墙柱连接板、屋架连接板；

s2、根据步骤s1中设置的山墙柱连接板、屋架连接板加工钢连杆，并在钢连杆端部加工出连接板；

s3；将钢连杆两端的连接板分别卡入连接板、屋架连接板的连接槽中，并通过第一连接销轴、第二连接销轴固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所提供的连接结构，适用于大跨度钢结构中，能够满足在屋盖大变形情况下，山墙柱受力向屋盖系统的传递，同时山墙柱也不会限制屋盖的变形，具有结构受力明确，安全可靠的特点，同时，便于施工安装。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的力学机理分析图；

图中标号：1、钢连杆；2、山墙柱连接板；3、屋架连接板；4、第一连接销轴；5、第二连接销轴；6、山墙抗风柱；7、屋架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的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或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种新型的山墙柱与屋架的连接结构，包括钢连杆1、山墙柱连接板2、屋架连接板3、第一连接销轴4和第二连接销轴5，所述山墙柱连接板2固定安装在山墙抗风柱6上，屋架连接板3与屋架7固定连接；所述山墙柱连接板2、屋架连接板3相互对齐，钢连杆1的两端分别与山墙柱连接板2、屋架连接板3相连，且分别通过第一连接销轴4、第二连接销轴5固定连接。

进一步的，所述山墙柱连接板2、屋架连接板3配套设置有多组，钢连杆1与山墙抗风柱6、屋架7连接面保持垂直。

进一步的，所述山墙柱连接板2、屋架连接板3均为“c”字型结构，二者侧面设置有连接槽；所述钢连杆1两端设置有连接板，连接板卡入连接槽中，并分别通过第一连接销轴4、第二连接销轴5固定。

进一步的，本发明还提供了一种新型的山墙柱与屋架的连接结构的连接方法，包括如下步骤：

s1、在山墙抗风柱6、屋架7选取对应的位置点，并在选取的位置点上设置山墙柱连接板2、屋架连接板3；

s2、根据步骤s1中设置的山墙柱连接板2、屋架连接板3加工钢连杆1，并在钢连杆1端部加工出连接板；

s3；将钢连杆1两端的连接板分别卡入连接板2、屋架连接板3的连接槽中，并通过第一连接销轴4、第二连接销轴5固定。

工作原理：本方案提供的连接结构的运行机理如下：在竖向荷载如风荷载、自重等作用下，屋架7产生竖向的位移δ1，通过钢连杆1带动山墙抗风柱6发生水平向位移变形δ2。

则有如下运算过程：

(l-δ2)²+δ1²＝l²

-2lδ2+δ2²+δ1²＝0

通过上述的公式推导，可知δ2/δ1数值很小，也即当屋盖发生较大的位移δ1时，抗风柱的水平向位移δ2依然较小，在抗风柱的正常工作范围内而不致导致抗风柱内力的较大变化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种新型的山墙柱与屋架的连接结构，其特征在于：包括钢连杆(1)、山墙柱连接板(2)、屋架连接板(3)、第一连接销轴(4)和第二连接销轴(5)，所述山墙柱连接板(2)固定安装在山墙抗风柱(6)上，屋架连接板(3)与屋架(7)固定连接；所述山墙柱连接板(2)、屋架连接板(3)相互对齐，钢连杆(1)的两端分别与山墙柱连接板(2)、屋架连接板(3)相连，且分别通过第一连接销轴(4)、第二连接销轴(5)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的山墙柱与屋架的连接结构，其特征在于：所述山墙柱连接板(2)、屋架连接板(3)配套设置有多组，钢连杆(1)与山墙抗风柱(6)、屋架(7)连接面保持垂直。

3.根据权利要求1所述的一种新型的山墙柱与屋架的连接结构，其特征在于：所述山墙柱连接板(2)、屋架连接板(3)均为“c”字型结构，二者侧面设置有连接槽；所述钢连杆(1)两端设置有连接板，连接板卡入连接槽中，并分别通过第一连接销轴(4)、第二连接销轴(5)固定。

4.根据权利要求1～3任意所述的一种新型的山墙柱与屋架的连接结构的连接方法，其特征在于：包括如下步骤：

s1、在山墙抗风柱(6)、屋架(7)选取对应的位置点，并在选取的位置点上设置山墙柱连接板(2)、屋架连接板(3)；

s2、根据步骤s1中设置的山墙柱连接板(2)、屋架连接板(3)加工钢连杆(1)，并在钢连杆(1)端部加工出连接板；

s3；将钢连杆(1)两端的连接板分别卡入连接板(2)、屋架连接板(3)的连接槽中，并通过第一连接销轴(4)、第二连接销轴(5)固定。

技术总结
本发明涉及建筑工程设计技术领域，具体公开了一种新型的山墙柱与屋架的连接结构及连接方法，所述连接结构包括钢连杆、山墙柱连接板、屋架连接板、第一连接销轴和第二连接销轴，所述山墙柱连接板固定安装在山墙抗风柱上，屋架连接板与屋架固定连接；所述山墙柱连接板、屋架连接板相互对齐，钢连杆的两端分别与山墙柱连接板、屋架连接板相连，且分别通过第一连接销轴、第二连接销轴固定连接；本发明所提供的连接结构，适用于大跨度钢结构中，能够满足在屋盖大变形情况下，山墙柱受力向屋盖系统的传递，同时山墙柱也不会限制屋盖的变形，具有结构受力明确，安全可靠的特点，同时，便于施工安装。

技术研发人员：倪建公;蔡茂;李玮;吴从超;蒋斌;吴超
受保护的技术使用者：中船第九设计研究院工程有限公司
技术研发日：2021.03.09
技术公布日：2021.07.23