专利名称：格构柱节点扣板及其轻钢结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节点连接金属板及桁架，特别是一种冲压成型的节点连接金属板及桁架。
背景技术：
冷弯薄壁型钢桁架具有受力合理、质量轻、抗震性能好、制作方便、施工速度快等特点，近年来在轻钢龙骨体系住宅、办公楼及中小跨度建筑中得到了广泛的应用。传统冷弯薄壁型钢桁架中的杆件一般是6mm厚以内的方(矩)型管、圆管、角钢和槽钢等，杆件的连接方式为焊接、螺栓连接或自攻螺丝连接等。焊接是冷弯薄壁型钢桁架杆件之间的一种直接连接方式。尽管这种连接方式承载力大、不需要接点板，但焊接工作量大，费工，且由于钢桁架杆件截面较薄，焊接操作十分不便，焊接质量难以得到保证。通过节点板采用螺栓连接是冷弯薄壁型钢桁架杆件之间的另一种连接方式。桁架上每个节点板的形状及螺栓孔的布置可根据节点周围杆件的内力而定，一般均不相同，这给桁架的制作和加工带来很大麻烦，并且螺栓孔的开孔面积太大，截面削弱的太多，所以应用不多。通过轻钢结构连接件和自攻螺丝相连是冷弯薄壁型轻钢结构中的杆件之间的第三种连接方式。目前的轻钢结构连接件一般设计为平板，无冲压压筋，无翻边，且不通用；此夕卜，也有一些金属连接板带有冲压压筋，但这些金属连接板还是不够结实，尤其是在受到多个方向的力的时候，容易发生弯裂或变形，所以需要改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种格构柱节点扣板及其轻钢结构，解决传统冷弯薄壁钢桁架杆件之间不易连接、承载力和刚度需要进一步提高的技术问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种格构柱节点扣板，其板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有上连接板、左45°腹杆连接板、右45°腹杆连接板和90° 腹杆连接板的一个板状整体连接件，左45°腹杆连接板的左上侧边缘、右45°腹杆连接板的右上侧边缘、左45°腹杆连接板与90°腹杆连接板之间的板体下边缘、右45°腹杆连接板与90°腹杆连接板之间的板体下边缘均设有垂直于板面、且向金属薄壁板背面弯曲的圆弧状翻边，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋，板体上还设有螺丝孔，其特征在于所述冲压压筋由横向冲压压筋、左竖向冲压压筋、右竖向冲压压筋、上弧形冲压压筋和下弧形冲压压筋组成。所述横向冲压压筋设置在上连接板上。所述左竖向冲压压筋自上连接板至左45°腹杆连接板分布，左竖向冲压压筋的上部与横向冲压压筋十字相交，左竖向冲压压筋的下部朝左45°腹杆连接板弯折、并与横向冲压压筋呈45°夹角。
所述右竖向冲压压筋自上连接板至右45°腹杆连接板分布，右竖向冲压压筋的上部与横向冲压压筋十字相交，右竖向冲压压筋的下部朝右45°腹杆连接板弯折、并与横向冲压压筋呈45°夹角。所述上弧形冲压压筋向上弯曲，下弧形冲压压筋向下弯曲，上弧形冲压压筋的左端和下弧形冲压压筋的左端均位于左45°腹杆连接板上并且均与左竖向冲压压筋T字相交，上弧形冲压压筋的右端和下弧形冲压压筋的右端均位于右45°腹杆连接板上并且均与右竖向冲压压筋T字相交，上弧形冲压压筋的中段和下弧形冲压压筋的中段均设置在90° 腹杆连接板上。所述金属薄壁板的两上角呈直角或圆弧角。所述冲压压筋的横截面为圆弧形。所述冲压压筋的宽度为5_ 10mm，深度为2_ 5_。所述横向冲压压筋的两端、左竖向冲压压筋的两端和右竖向冲压压筋的两端均与板体的边缘相距5mm 20mm。一种应用所述格构柱节点扣板的轻钢结构，其特征在于由一根竖杆，一根左 45°腹杆，一根右45°腹杆，一根90°腹杆，以及对称夹在竖杆、左45°腹杆、右45°腹杆和90°腹杆的连接节点处的正反两面的两块格构柱节点扣板组成，所述格构柱节点扣板上的上连接板通过自攻螺丝与竖杆固定连接，格构柱节点扣板上的左45°腹杆连接板通过自攻螺丝与左45°腹杆固定连接，格构柱节点扣板上的右45°腹杆连接板通过自攻螺丝与右45°腹杆固定连接，格构柱节点扣板上的90°腹杆连接板通过自攻螺丝与90°腹杆固定连接。所述竖杆、左45°腹杆、右45°腹杆和90°腹杆的横截面是冷弯、热轧或其它方式成型的矩形、C形或帽形钢管。与现有技术相比，本发明具有以下特点本发明提供了一种标准的格构柱节点扣板，由金属薄壁板通过模具冲压而成，通用性好；格构柱节点扣板上设计有特定形式的冲压压筋，这大大提高了连接板本身的承载力和刚度，使其变的更加结实，并可以承受更多方向和更大的力；连接板上开小孔，可方便自攻螺丝连接；连接斑角部带弧边，使外形更加美观。所述格构柱节点扣板上设计有特定的冲压压筋，这些冲压压筋在板体上彼此贯通形成一个闭合的整体，大大提高了节点扣板的承载力和刚度，实验证明，采用这种冲压压筋的格构柱节点扣板的受力性能明显优于已有的各种节点扣板，尤其是在受到多个方向的力的时候，其不会轻易的发生弯裂或变形，此外，应用了所述格构柱节点扣板的的轻钢结构的承载力和稳定性也得到了极大的提高。所述格构柱节点扣板的的圆弧状翻边即可以限位腹杆，确保腹杆的准确连接，又提高了格构柱节点扣板的承载力和刚度，克服了传统的节点扣板通用性差、互换性差的弱点。所述格构柱节点扣板通过自攻螺丝连接，克服了传统连接方式制作工作量大、承载力和刚度低、质量难以保证的缺点，其形状和连接孔洞通过模具一次冲压成型，制作和安装都非常方便，可广泛用于冷弯薄壁金属桁架杆件之间的连接。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是从正面看格构柱节点扣板的立体示意图。图2是从背面看格构柱节点扣板的立体示意图。图3是应用了本发明的一榀框架的立体示意图。图4是一榀框架中的屋架与格构柱的连接处的放大示意图。附图标记1 一上连接板、2 —左45°腹杆连接板、3 —右45°腹杆连接板、4 一 90°腹杆连接板、5 —圆弧状翻边、6 —冲压压筋、6. 1 一横向冲压压筋、6. 2 一左竖向冲压压筋、6. 3 一右竖向冲压压筋、6. 4 一上弧形冲压压筋、6. 5 一下弧形冲压压筋、7 —螺丝孔、8 — 竖杆、9 一左45°腹杆、10—右45°腹杆、11 一 90°腹杆、12—格构柱、13 —屋架。
具体实施例方式参见图1、图2所示，这种格构柱节点扣板，其板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有上连接板1、左45°腹杆连接板2、右45°腹杆连接板3和90°腹杆连接板4的一个板状整体连接件，左45°腹杆连接板2的左上侧边缘、右45°腹杆连接板3的右上侧边缘、左45°腹杆连接板2与90°腹杆连接板4之间的板体下边缘、右45°腹杆连接板3与 90°腹杆连接板4之间的板体下边缘均设有垂直于板面、且向金属薄壁板背面弯曲的圆弧状翻边5，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋6，板体上还设有螺丝孔7。所述冲压压筋6由横向冲压压筋6. 1、左竖向冲压压筋6. 2、右竖向冲压压筋6. 3、 上弧形冲压压筋6. 4和下弧形冲压压筋6. 5组成。所述横向冲压压筋6. 1设置在上连接板 1上。所述左竖向冲压压筋6. 2自上连接板1至左45°腹杆连接板2分布，左竖向冲压压筋6. 2的上部与横向冲压压筋6. 1十字相交，左竖向冲压压筋6. 2的下部朝左45°腹杆连接板2弯折、并与横向冲压压筋6.1呈45°夹角。所述右竖向冲压压筋6. 3自上连接板1至右45°腹杆连接板3分布，右竖向冲压压筋6. 3的上部与横向冲压压筋6. 1十字相交，右竖向冲压压筋6. 3的下部朝右45°腹杆连接板3弯折、并与横向冲压压筋6.1呈45°夹角。所述上弧形冲压压筋6. 4向上弯曲，下弧形冲压压筋6. 5向下弯曲，上弧形冲压压筋6. 4的左端和下弧形冲压压筋6. 5的左端均位于左45°腹杆连接板2上并且均与左竖向冲压压筋6. 2T字相交，上弧形冲压压筋6. 4的右端和下弧形冲压压筋6. 5的右端均位于右 45°腹杆连接板2上并且均与右竖向冲压压筋6. 3T字相交，上弧形冲压压筋6. 4的中段和下弧形冲压压筋6. 5的中段均设置在90°腹杆连接板4上。所述金属薄壁板的两上角呈直角或圆弧角。所述冲压压筋的横截面为圆弧形，冲压压筋的宽度为5mm 10mm，深度为2mm 5mm。所述横向冲压压筋6. 1的两端、左竖向冲压压筋6. 2的两端和右竖向冲压压筋6. 3的两端均与板体的边缘相距5mm 20mm。参见图3、图4，为一榀框架，该一榀框架包括有格构柱12和屋架13，所述格构柱 12中包括有应用所述格构柱节点扣板的轻钢结构，这种应用所述格构柱节点扣板的轻钢结构，由一根竖杆8，一根左45°腹杆9，一根右45°腹杆10，一根90°腹杆11，以及对称夹在竖杆8、左45°腹杆9、右45°腹杆10和90°腹杆11的连接节点处的正反两面的两块格构柱节点扣板组成，所述格构柱节点扣板上的上连接板1通过自攻螺丝与竖杆8固定连接，格构柱节点扣板上的左45°腹杆连接板2通过自攻螺丝与左45°腹杆9固定连接，格构柱节点扣板上的右45°腹杆连接板3通过自攻螺丝与右45°腹杆10固定连接，格构柱节点扣板上的90°腹杆连接板4通过自攻螺丝与90°腹杆11固定连接。所述竖杆8、左45°腹杆9、右45°腹杆10和90°腹杆11的横截面是冷弯、热轧或其它方式成型的矩形、C形或帽形钢管，本实施例中，竖杆8、左45°腹杆9、右45°腹杆10和90°腹杆11均是薄壁方 (矩)形管。
权利要求
1.一种格构柱节点扣板，其板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有上连接板(1)、 左45°腹杆连接板(2)、右45°腹杆连接板(3)和90°腹杆连接板(4)的一个板状整体连接件，左45°腹杆连接板(2)的左上侧边缘、右45°腹杆连接板(3)的右上侧边缘、左45° 腹杆连接板(2)与90°腹杆连接板(4)之间的板体下边缘、右45°腹杆连接板(3)与90° 腹杆连接板(4)之间的板体下边缘均设有垂直于板面、且向金属薄壁板背面弯曲的圆弧状翻边(5)，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋(6)，板体上还设有螺丝孔(7)，其特征在于所述冲压压筋(6)由横向冲压压筋(6. 1)、左竖向冲压压筋(6. 2)、右竖向冲压压筋 (6. 3)、上弧形冲压压筋(6. 4)和下弧形冲压压筋(6. 5)组成；所述横向冲压压筋(6. 1)设置在上连接板(1)上；所述左竖向冲压压筋(6. 2)自上连接板(1)至左45°腹杆连接板(2)分布，左竖向冲压压筋(6. 2)的上部与横向冲压压筋(6. 1)十字相交，左竖向冲压压筋(6. 2)的下部朝左 45°腹杆连接板(2)弯折、并与横向冲压压筋(6.1)呈45°夹角；所述右竖向冲压压筋(6. 3)自上连接板(1)至右45°腹杆连接板(3)分布，右竖向冲压压筋(6. 3)的上部与横向冲压压筋(6. 1)十字相交，右竖向冲压压筋(6. 3)的下部朝右 45°腹杆连接板(3)弯折、并与横向冲压压筋(6.1)呈45°夹角；所述上弧形冲压压筋(6. 4)向上弯曲，下弧形冲压压筋(6. 5)向下弯曲，上弧形冲压压筋(6. 4)的左端和下弧形冲压压筋(6. 5)的左端均位于左45°腹杆连接板(2)上并且均与左竖向冲压压筋(6. 2) T字相交，上弧形冲压压筋(6. 4)的右端和下弧形冲压压筋(6. 5)的右端均位于右45°腹杆连接板(2)上并且均与右竖向冲压压筋(6. 3)T字相交，上弧形冲压压筋(6. 4)的中段和下弧形冲压压筋(6. 5)的中段均设置在90°腹杆连接板(4)上。
2.根据权利要求1所述的格构柱节点扣板，其特征在于所述金属薄壁板的两上角呈直角或圆弧角。
3.根据权利要求1所述的格构柱节点扣板，其特征在于所述冲压压筋的横截面为圆弧形。
4.根据权利要求1所述的格构柱节点扣板，其特征在于所述冲压压筋的宽度为 5mm 10mm，深度为2mm 5mm0
5.根据权利要求1所述的格构柱节点扣板，其特征在于所述横向冲压压筋(6.1)的两端、左竖向冲压压筋(6. 2)的两端和右竖向冲压压筋(6. 3)的两端均与板体的边缘相距 5mm 20mmo
6.一种应用权利要求1-5任意一项所述格构柱节点扣板的轻钢结构，其特征在于由一根竖杆(8)，一根左45°腹杆(9)，一根右45°腹杆(10)，一根90°腹杆(11)，以及对称夹在竖杆(8)、左45°腹杆(9)、右45°腹杆(10)和90°腹杆(11)的连接节点处的正反两面的两块格构柱节点扣板组成，所述格构柱节点扣板上的上连接板(1)通过自攻螺丝与竖杆(8)固定连接，格构柱节点扣板上的左45°腹杆连接板(2)通过自攻螺丝与左45°腹杆(9)固定连接，格构柱节点扣板上的右45°腹杆连接板(3)通过自攻螺丝与右45°腹杆 (10)固定连接，格构柱节点扣板上的90°腹杆连接板(4)通过自攻螺丝与90°腹杆(11) 固定连接。
7.根据权利要求6所述的应用所述格构柱节点扣板的轻钢结构，其特征在于所述竖杆(8)、左45°腹杆(9)、右45°腹杆(10)和90°腹杆(11)的横截面是冷弯、热轧或其它方式成型的矩形、C形或帽形钢管。
全文摘要
一种格构柱节点扣板及其轻钢结构，所述格构柱节点扣板的板体是由金属薄壁板冲压而成、并且包括有上连接板、左45°腹杆连接板、右45°腹杆连接板和90°腹杆连接板的一个板状整体连接件，板体上设有向金属薄壁板正面凸鼓且不通板体边缘的冲压压筋，板体上还设有螺丝孔，所述冲压压筋由横向冲压压筋、左竖向冲压压筋、右竖向冲压压筋、上弧形冲压压筋和下弧形冲压压筋组成。本节点扣板大大提高了连接板本身的承载力和刚度，使其变的更加结实，尤其是在受到多个方向的力的时候，不容易发生弯裂或变形。
文档编号E04B1/58GK102535641SQ201110448999
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者丛玉臣 申请人:筑巢(北京)科技有限公司