专利名称：优化点支式幕墙h型驳接爪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑用幕墙构件，尤其涉及一种点支式玻璃幕墙驳接爪结构的优 化改进。
背景技术：
玻璃幕墙通过金属驳接件和玻璃板组成建筑物外立面，使得建筑物外观整洁、明 丽、具有现代感，而得到广泛的应用；其金属驳接件又是点支式玻璃幕墙重要的组成部分， 它将玻璃板表面承受的风荷载、自身重量等荷重传递至主体结构。在金属驳接件结构中驳接爪起着关键的衔接作用，它使得一块块玻璃板连成一 片。驳接爪最为常用的是2点连接式或4点连接式，与之对应的驳接爪为2点连接的I型 驳接爪，4点连接的H型或X型驳接爪。其中H型驳接爪又是较好为常用的4点式连接件， 它是在中心安装孔座的两侧对称地设置有向外伸展的主爪臂，在两根主爪臂的外端垂直地 设置有呈对称结构的支爪臂，支爪臂的两端则均设置有驳接头安装孔；通常不管主爪臂还 是支爪臂的爪臂横截面形状均为等腰梯形，但主爪臂的截面积大于支爪臂；等腰梯形的上 底位于驳接爪臂的正面，爪臂正面宽度均值实际上为等到腰梯形的中位线长，爪臂侧面厚 度为等到腰梯形的高。玻璃幕墙的风载和自重等则通过驳接爪的爪臂和位于中心安装孔的 连接螺栓传递至主体结构上；在力学上主爪臂和支爪臂均呈悬臂梁结构。由于玻璃板始终吊挂在驳接爪上，玻璃板所承载的风载荷以及玻璃和驳接件的自 重均是通过驳接爪传递给主体结构的，驳接爪是关键的受力件。现有的驳接爪结构一直以 来都是直接借鉴国外经验，往往根据经验通过增大驳接爪的截面尺寸来达到增加其强度 的目的，因而现有驳接爪的外形均显得极为粗大笨重。虽然这种笨重的结构能够保证幕墙 整体的抗风压能力和承重能力，但未能考虑材料的力学性能和合适的强度储备，形成了驳 接爪过多的强度冗余，不仅没有充分发挥金属材料的机械性能，造成金属材料的严重浪费； 而且自重增大，外形笨重，严重影响着玻璃幕墙整体外形的协调美观。
实用新型内容针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种优 化点支式幕墙H型驳接爪，它既能节约驳接爪的金属用料，减轻自重，又具有可靠的力学性 能和使用安全性。为了解决上述技术问题，本实用新型的优化点支式幕墙H型驳接爪，包括爪件固 装孔、主爪臂和支爪臂，主爪臂对称地设置于爪件固装孔孔座的两侧，在两根主爪臂的外端 垂直地设置有呈对称结构的支爪臂，支爪臂的端部设有驳接头安装孔，所述主爪臂的正面 宽度均值A与侧面厚度H1之比B1M1 = 0. 9 1. 5，主爪臂的侧面厚度Hl与主爪臂总长 L1之比H1Zl1 = 0. 02 0. 08 ；所述支爪臂的正面宽度均值化与侧面厚度H2之比= 1. 0 1. 5，支爪臂的侧面厚度H2与支爪臂总长L2之比H2A2 = 0. 05 0. 10。优先的实施方式，所述主爪臂端部的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 =1. 1 1.5，主爪臂根部的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 0.9 1. 1。采用上述结构后，由于通过对主、支爪臂结构尺寸的优化，将主爪臂的正面宽度均 it B1与侧面厚度H1比例B1M1控制在0.9-1.5之间，支爪臂的正面宽度均值B2与侧面 厚度H2之比4/ = 1. 0 1. 5 ；这种通过对驳接爪受力状况分析而计算所得出的结构尺 寸，既克服了根据经验确定驳接爪外形尺寸所导致的笨重外形，又满足了驳接爪强度、刚度 和爪臂稳定性等机械性能，最大限度地减轻驳接爪的材料消耗，大大节省了金属材料，减 轻了驳接爪自重，有效降低成本；申请人通过大量的试验对比，优化后的驳接爪用材较传统 驳接爪用材节省1/3。又由于主爪臂的侧面厚度H1与主爪臂总长L1之比H1Zl1 = 0. 02 0. 08，支爪臂的侧面厚度H2与支爪臂总长L2之比H2A2 = 0. 05 0. 10 ；而主臂总长L1和 支爪臂总长L2对同一种型号的驳接爪具有固定数值，这样主、支爪臂的侧面厚度与相对固 定的LpL2保持着合理的对应关系，既满足了不同孔距驳接爪的强度、刚度等力学性能，又 优化了爪臂的结构尺寸、减轻自重、节省材料和成本。该爪臂结构尺寸的优化，是根据驳接 爪的受力状况和几何特征，借助有限单元法的基本原理，通过ANSYS等计算机软件得出准 确合理的结构尺寸范围，具有建模合理、数据准确的特点。优化后的驳接爪结构不仅节约了 金属材料、减轻了自重，而且具有稳定的力学性能和较高的安全性。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型优化点支式幕墙H型驳接爪作进一 步详细的说明。
图1是本实用新型优化点支式幕墙I型驳接爪一种具体实施结构的主视图；图2是
图1所示结构的俯视图；图3是
图1中的B-B剖面放大视图；图4是
图1中的C-C剖面放大视图；图5是
图1中的A-A剖面放大视图；图6是
图1中的D-D剖面放大视图。图中，1-爪件固装孔、2-主爪臂、3-支爪臂、4-驳接头安装孔。
具体实施方式
实施例1在
图1、图2所示的优化点支式幕墙H型驳接爪中，驳接爪件主体呈H型结构，在 爪件主体中心位置设置有爪件固装孔1，通过该爪件固装孔1和连接螺栓将驳接爪固定安 装于幕墙主体结构上，以支承幕墙玻璃板。该H型驳接爪包括有主爪臂2和支爪臂3，主爪 臂2对称地设置于爪件固装孔1孔座的两侧，即主爪臂2从爪件固装孔1的孔座两侧对称 地向外伸展；在两根主爪臂的外端设置有呈对称结构的支爪臂3，该支爪臂3与主爪臂2相 互垂直设置，支爪臂3的端部设置有驳接头安装孔4，该驳接头安装孔4用于固定安装驳接 头。两支爪臂3中心线间的距离为主爪臂总长L1,支爪臂3两端驳接头安装孔4的中心距 为支爪臂总长L2。本实施例中主爪臂总长L1 = 600mm，支爪臂总长L2 = 300mm。图3所示主爪臂2外端B-B剖面为等腰梯形，其等腰梯形上底宽为22mm，下底宽 为^mm,，主爪臂2的正面宽度均值B1 = 24mm,主爪臂2的侧面厚度H1 = 21mm,因此主爪臂2的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 1. 14，侧面厚度H1与主爪臂总长L1之 比H1Zl1 = 0. 035。如图4所示主爪臂2根部C-C剖面也为等腰梯形，该等腰梯形上底宽为 35mm，下底宽为40mm，主爪臂该处的正面宽度均值B1 = 37. 5mm，等到腰梯形高即侧面厚度 H1 = 40mm，该处的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 0. 938，侧面厚度H1与主爪 臂总长L1之比H1A1 = 0.07。图5所示支爪臂3外端A-A剖面为等腰梯形，其等腰梯形上底宽为15mm，下底宽 为20mm，该处支爪臂3的正面宽度均值B2 = 17. 5mm，支爪臂3的侧面厚度H2 = 16mm，故而 支爪臂3该处的正面宽度均值化与侧面厚度H2之比4/ = 1. 09 ；侧面厚度H2与支爪臂 3的支爪臂总长L2之比H2/L2 = 0. 053。图6所示支爪臂3根部D-D剖面也为等腰梯形，该 等腰梯形上底宽为20mm，下底宽为沈讓，该处支爪臂3的正面宽度均值化=23mm,侧面厚 度H2 = 23mm，其正面宽度均值化与侧面厚度H2之比= 1. 0，侧面厚度H2与支爪臂总 长1^2 之比 H2/L2 = 0. 076。实施例2本实施例的外形结构与上述实施例相同，但其尺寸参数不同。主爪臂总长L1 = 600mm，支爪臂总长L2 = 300mm。图3中所示主爪臂2外端B-B剖面为等腰梯形，其等腰梯形上底宽为30mm，下底 宽为40mm，，主爪臂2的正面宽度均值B1 = 35mm,主爪臂2的侧面厚度H1 = 25mm,因此主 爪臂2的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 1. 4，侧面厚度H1与主爪臂总长L1之 比H1Zl1 = 0. 042。如图4所示主爪臂2根部C-C剖面也为等腰梯形，该等腰梯形上底宽为 44mm,下底宽为48mm，主爪臂该处的正面宽度均值B1 = 46mm,等到腰梯形高即侧面厚度H1 =42mm，该处的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 1. 095，侧面厚度H1与主爪臂 总长L1之比H1A1 = 0. 07。图5所示支爪臂3外端A-A剖面为等腰梯形，其等腰梯形上底宽为^mm,下底宽为 ^mm,该处支爪臂3的正面宽度均值化=27mm，支爪臂3的侧面厚度H2 = 18mm，故而支爪 臂3该处的正面宽度均值化与侧面厚度H2之比4/ = 1. 5 ；侧面厚度H2与支爪臂3的支 爪臂总长L2之比H2/L2 = 0. 06。图6所示支爪臂3根部D-D剖面也为等腰梯形，该等腰梯 形上底宽为沈讓，下底宽为观讓，该处支爪臂3的正面宽度均值化=27mm，侧面厚度H2 = 25mm，其正面宽度均值化与侧面厚度H2之比= 1. 08，侧面厚度H2与支爪臂总长L2之 比 H2/L2 = 0. 083。
权利要求1.一种优化点支式幕墙H型驳接爪，包括爪件固装孔(1)、主爪臂(2)和支爪臂(3)， 主爪臂( 对称地设置于爪件固装孔(1)孔座的两侧，在两根主爪臂O)的外端垂直地设 置有呈对称结构的支爪臂(3)，支爪臂(3)的端部设有驳接头安装孔G)，其特征在于所述 主爪臂O)的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 0.9 1.5，主爪臂O)的侧面 厚度H1与主爪臂总长L1之比H1Zl1 = 0. 02 0. 08 ；所述支爪臂(3)的正面宽度均值化与 侧面厚度吐之比VU= 1.0 1.5，支爪臂(3)的侧面厚度H2与支爪臂总长L2之比H2/L2 =0. 05 0. 10。
2.根据权利要求1所述一种优化点支式幕墙H型驳接爪，其特征在于所述主爪臂(2) 端部的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 1.1 1.5，主爪臂⑵根部的正面宽 度均值B1与侧面厚度H1之比B1M1 = 0. 9 1. 1。
专利摘要本实用新型公开了一种优化点支式幕墙H型驳接爪，包括爪件固装孔、主爪臂和支爪臂，主爪臂对称地设置于爪件固装孔孔座的两侧，在两根主爪臂的外端垂直地设置有呈对称结构的支爪臂，支爪臂的端部设有驳接头安装孔，所述主爪臂的正面宽度均值B1与侧面厚度H1之比B1/H1＝0.9～1.5，主爪臂的侧面厚度H1与主爪臂总长L1之比H1/L1＝0.02～0.08；所述支爪臂的正面宽度均值B2与侧面厚度H2之比B2/H2＝1.0～1.5，支爪臂的侧面厚度H2与支爪臂总长L2之比H2/L2＝0.05～0.10。该驳接爪用料合理，能大幅度减轻自重，又是有较高的力学性能和使用安全性，广泛适用于玻璃幕墙的支承结构中。
文档编号E04B2/88GK201874126SQ20102056742
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者丁从云, 吕盛夏, 朱平安, 王喜, 蒋庆林, 黄军庆 申请人:江苏东阁不锈钢制品有限公司