本實用新型涉及建筑技術領域,特別涉及一種房屋框架。
背景技術:
在建筑工程行業(yè),房屋框架通常采用以下兩種形式來實現(xiàn):
第一種形式為鋼筋混凝土房屋框架,房屋框架中的立柱及橫梁均是在混凝土中加入鋼筋網(wǎng)固聯(lián)在一起而制成,鋼筋網(wǎng)將混凝土連成一個整體,具有較大承重力。但是,鋼筋混凝土結構的制備過程是在工地上現(xiàn)場施工完成,且工序復雜,對施工人員要求高。
第二種形式為鋼結構房屋框架,包括外表面焊接有連接件的鋼柱及通過連接件與鋼柱連接的橫梁。第二種房屋框架形式中相比于第一種房屋框架形式,可以節(jié)省裝配時間。但是,鋼結構本身的承重能力有限,尤其是橫梁通過連接件連接至鋼柱,當橫梁受到豎直方向的較大壓力時,壓力會集中于連接件和鋼柱的焊接位置,連接件和鋼柱的焊接區(qū)域比較脆弱而存在較大的斷裂風險,這造成鋼結構房屋框架的承重能力有限。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型解決的問題是,現(xiàn)有采用鋼結構框架的房屋框架的承重能力有限。
為解決上述問題,本實用新型提供一種房屋框架,該房屋框架包括單層框架,所述單層框架包括立柱和橫梁,所述立柱和所述橫梁通過第一連接件連接;所述第一連接件與所述立柱利用螺栓連接;和/或
所述房屋框架包括至少兩層單層框架,所有所述單層框架沿所述立柱的高度方向疊置,在所述立柱的高度方向上相對而設的兩個所述立柱利用第二連接件連接,所述第二連接件與兩個所述立柱均利用螺栓連接。
可選地,所述第一連接件包括板部,所述板部與所述立柱貼合并利用螺栓連接。
可選地,所述立柱為中空立柱,具有沿所述橫梁的長度方向相對而設的兩個側壁,所述螺栓穿過所述板部及至少與所述板部貼合的側壁。
可選地,所述立柱為中空立柱,所述板部和所述立柱中與所述板部貼合的側壁設有對準的通孔;
在所述立柱的高度方向上,所述通孔分為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,所述螺栓的螺桿卡在所述第二部分內且所述螺栓的螺母位于所述立柱內并與所述側壁抵靠;
所述第一部分用于在裝配時供所述螺栓的螺帽穿過至位于所述立柱內。
可選地,所述第一連接件包括板部,所述板部與所述立柱利用螺栓連接,且所述板部與所述橫梁焊接或一體成型。
可選地,所述板部與所述橫梁的側壁還利用加強肋連接。
可選地,所述第一連接件與所述橫梁焊接、一體成型或利用螺栓連接。
可選地,所述第一連接件包括板部和從所述板部朝向所述橫梁延伸的延伸部,所述板部與所述立柱之間且所述延伸部與所述橫梁之間均利用螺栓連接。
可選地,所述延伸部和所述橫梁中均設有腰型孔,所述延伸部中的腰型孔和所述橫梁中的腰型孔交叉設置,所述螺栓穿過交叉設置的兩個所述腰型孔。
可選地,所述延伸部和所述橫梁的側壁均設有若干腰型孔,且一一交叉設置;至少一對交叉設置的兩個所述腰型孔均與平行于所述橫梁長度方向的直線相交且夾角為銳角。
可選地,所述延伸部中的腰型孔分成至少一組,每組腰型孔中的所有腰型孔沿所述橫梁的長度方向排布,且沿所述立柱的高度方向從上到下,其中兩個腰型孔之間的間距逐漸增大或減小。
可選地,所述延伸部中的若干腰型孔分成至少兩組,沿所述立柱的高度方向排布;在其中兩組腰型孔中,其中一組腰型孔中的其中兩個腰型孔之間的間距沿所述立柱的高度方向從上到下逐漸增大;且,另一組腰型孔中的其中兩個腰型孔之間的間距沿所述立柱的高度方向從上到下逐漸減小。
可選地,所述延伸部包括相對設置的兩個片狀件,所述橫梁沿長度方向的相應端部位于兩個所述片狀件之間,并與兩個所述片狀件利用螺栓連接。
可選地,所述延伸部具有凹槽,所述橫梁沿長度方向的相應端部至少部分容納在所述凹槽內,并與所述凹槽的槽壁利用螺栓連接。
可選地,所述橫梁為方型梁,所述方型梁沿長度方向的所述相應端部的頂壁和/或底壁設有操作窗口。
可選地,所述第二連接件包括分別伸入兩個所述立柱內的兩個工作段,每個所述工作段與對應的立柱利用螺栓連接。
可選地,所述工作段具有容納部;所述螺栓的螺帽抗轉動地限定在容納部內,且所述螺栓的螺桿穿過所述工作段和立柱并伸出所述立柱外。
可選地,所述螺帽為長方體且所述容納部為長方形凹槽或長方形孔。
可選地,所述第二連接件為套管,分別套在相對而設的兩個所述立柱內或外。
可選地,所述橫梁為方形梁、U型梁或H型梁。
可選地,所述立柱為多邊形柱或圓柱。
可選地,所述螺栓為高強螺栓。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的技術方案具有以下優(yōu)點:
第一連接件與立柱利用螺栓連接,立柱與第一連接件之間無焊接區(qū)域。在橫梁受到豎直方向的較大壓力時,連接第一連接件和立柱的螺栓可以承擔較大壓力而不易斷裂,這可以房屋框架的承重能力。
對于多層房屋框架,通過第二連接件,上下兩層單層框架中相對設置的立柱利用螺栓連接,組裝過程易于操作且無需復雜的裝配工藝,這大大節(jié)省了裝配時間。而且,多層房屋框架也可以在工廠內組裝后再運送工地,這能夠實現(xiàn)多層房屋框架的規(guī)模化生產(chǎn),極大提高房屋建設效率。
附圖說明
圖1是本實用新型第一實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿立柱高度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的墻角位置;
圖2是本實用新型第一實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿其中一個橫梁的長度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的墻角位置;
圖3是本實用新型第一實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿立柱的高度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的墻面位置;
圖4是本實用新型第一實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿立柱的高度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的室內;
圖5是本實用新型第二實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿立柱高度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的墻角位置;
圖6是圖5所示第一連接件的一個平面視圖;
圖7是本實用新型第二實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿其中一個橫梁的長度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的墻角位置;
圖8是圖5所示第一連接件的另一個平面視圖;
圖9是本實用新型第二實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿立柱的高度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的墻面;
圖10是本實用新型第二實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿立柱的高度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的室內;
圖11是本實用新型第三實施例的房屋框架中,立柱與橫梁在裝配狀態(tài)沿立柱的高度方向看過去得到的平面視圖,立柱立于房屋框架的室內;
圖12是本實用新型第三實施例的房屋框架中,上下兩層單層框架中的兩個立柱在裝配狀態(tài)的平面視圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。
第一實施例
房屋框架包括單層框架,所述房屋框架包括一層或至少兩層單層框架。單層框架包括立柱和橫梁,橫梁與立柱連接起來構成了整個單層框架。
參照圖1,立柱1和橫梁2通過第一連接件3連接,第一連接件3與立柱1利用螺栓4連接。
第一連接件3與立柱1利用螺栓4連接,立柱1與第一連接件3之間無焊接區(qū)域。在橫梁2受到豎直方向的較大壓力時,連接第一連接件3和立柱1的螺栓4可以承擔較大壓力而不易斷裂,這可以房屋框架的承重能力。
螺栓4可以選擇高強螺栓,高強螺栓具有較高強度,可承受較大壓力而不易斷裂。
在裝配時,可以先將橫梁2與第一連接件3安裝,第一連接件3輕便,安裝方便;之后,利用螺栓4將第一連接件3與對應的立柱1裝配在一起,橫梁2與立柱1裝配在一起。這個裝配過程無需復雜的裝配工藝,這大大節(jié)省了裝配時間,尤其是相比于焊接,螺栓4裝配工藝更易于操作。這提出了房屋框架在工廠內組裝后再運送工地的可能性,這能夠實現(xiàn)房屋框架的規(guī)?;a(chǎn),極大提高房屋建設效率。
立柱1為中空立柱,可以在房屋框架運送建筑工地后,在立柱1內填充混凝土,這可以顯著提升建房效率。以左側橫梁2為例,立柱1具有沿橫梁2的長度方向A相對而設的兩個側壁1a和1b,螺栓4同時穿過第一連接件3及兩個側壁1a和1b。這對于寬度較小的立柱1、以及在立柱1的兩端之間的區(qū)域安裝橫梁2的情形具有良好的應用。
除此之外,螺栓可以僅穿過板部及兩個側壁中與板部貼合的側壁。這尤其適用于立柱寬度較大的情形。因此,螺栓可以穿過板部及至少與板部貼合的側壁,這可以根據(jù)具體情形進行選擇。
參照圖2,第一連接件3與立柱1通過多個螺栓4連接起來,這可以提升立柱1與第一連接件3的連接強度。第一連接件3包括板部30,板部30與立柱1貼合并利用螺栓4連接。螺栓4穿過板部30和立柱1的兩個側壁1a和1b,立柱1的側壁1a與板部30貼合。第一連接件3與橫梁2可以焊接或者一體成型。板部30與橫梁2沿長度方向A的相應端可以焊接或一體成型。
板部30與橫梁2的側壁還利用加強肋5連接。加強肋5可以提升橫梁2的抗彎能力,增強橫梁2的承重能力。這尤其適用于板部30與橫梁2焊接的情形。加強肋5與板部30和橫梁2的側壁可以均為焊接或一體成型。
橫梁2為工字梁。沿立柱1的高度方向B,工字梁包括上梁板21、下梁板22和連接梁20,連接梁20連接上梁板21和下梁板22。在上梁板21的側壁和下梁板22的側壁分別設有加強肋5。
參照圖1,立柱1同時與兩個橫梁2裝配,對應每個橫梁2設有一個第一連接件3。立柱1立于房屋框架的墻角位置,并與兩個橫梁2安裝,裝配后呈“L”型。
參照圖3,立柱1立于房屋框架的墻面位置,在頂端同時與三個橫梁2裝配,裝配后呈“T”型,而這三個橫梁2又分別連接兩個墻角及另一側墻面的立柱(圖中未示出)。在關于立柱1對稱設置的左右兩個橫梁2的長度方向上,螺栓4同時穿過立柱1和立柱1左右兩側的第一連接件3。
參照圖4,立柱1立于房屋框架的室內,并在房頂同時與四個橫梁2裝配,裝配后呈“十”字型,該四個橫梁2分別連接四個墻面的立柱(圖中未示出)。沿橫梁2的長度方向,每個螺栓4同時穿過立柱1和立柱1兩側的兩個第一連接件3。
第二實施例
與第一實施例相比,第二實施例的不同之處為:
參照圖5并結合圖6,第一連接件13包括板部130和從板部130朝向橫梁12延伸的延伸部131,板部130與立柱11之間利用螺栓(以下稱為第一螺栓14)連接,延伸部131與橫梁12之間也利用螺栓(以下稱為第二螺栓16)連接。
第一螺栓14僅穿過立柱11與板部130貼合的側壁11a以及板部130,第一螺栓14不穿過立柱11與側壁11a相對而設的側壁11b。參照圖6并結合圖7,立柱11側壁11a和板部130均設有通孔且對準。以設于板部130的通孔130a為例,結合圖8,在立柱11的高度方向B上,通孔130a分為第一部分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中的通孔也作相應設置。第一螺栓14的螺桿卡在第二部分1302內且第一螺栓14的螺母位于立柱11內并與側壁11a抵靠。第一部分1301具有較大孔徑,用于在裝配時供第一螺栓14的螺帽穿過至達到立柱11內。之后向下運動第一螺栓14,螺桿卡在第二部分1302內,接著緊固螺母15于第一螺栓14的螺桿上。
參照圖5、圖7和圖8,延伸部131具有凹槽132,橫梁12沿長度方向的相應端部至少部分容納在凹槽132內,并與凹槽132的槽壁利用第二螺栓16連接。凹槽132具有三個槽壁,包括兩個側壁和連接兩個側壁的底壁,橫梁12可以同時與底壁和兩個側壁利用第二螺栓16連接,或者至少與兩個側壁利用第二螺栓16連接起來。
在裝配時,可以先將第一連接件13與立柱11利用第一螺栓14連接在一起;接著,操作橫梁12沿長度方向的兩個端部分別容納在對應立柱11上的凹槽132內,橫梁12架設在兩個立柱11之間;之后,利用第二螺栓16連接凹槽132的槽壁和橫梁12。
在組裝第二螺栓16之前,橫梁12架設在兩個立柱11之間,具有良好的穩(wěn)定性。在裝配第二螺栓16時,不需要人力或借助外部機械來支撐橫梁12,這可以使得裝配過程更加易于操作,節(jié)省人力,裝配效率進一步提升。
參照圖5和圖7,凹槽132可以為U型槽,橫梁12可以支撐在凹槽132的底壁上并被兩個側壁所限位,U型槽能夠穩(wěn)定支撐橫梁12,而且制造工藝成熟。
橫梁12為U型梁,U型梁的兩側側壁分別具有外翻邊120。在U型梁容納在凹槽132內時,兩個翻邊120可以分別搭在凹槽132的兩個側壁上。在房屋框架裝配后,可以在工地,在U型梁內注入填充混凝土。
作為一種改進,延伸部可以僅包括沿橫梁寬度方向相對設置的兩個片狀件,橫梁沿長度方向的相應端部位于兩個所述片狀件之間,并與兩個片狀件利用螺栓連接。
需要說明的是,利用本技術方案,橫梁可以選擇H型梁,H型梁中相對設置的兩側梁板可以分別利用螺橫梁連接第一連接件。
參照圖7并結合圖6,延伸部131和橫梁12中均設有腰型孔,延伸部131中的腰型孔和橫梁12中的腰型孔交叉設置,第二螺栓16穿過交叉設置的兩個腰型孔。如延伸部131設有第一腰型孔131a且橫梁12設有第二腰型孔12a,第一腰型孔131a和第二腰型孔12a交叉設置,第二螺栓16穿過第一腰型孔131a和第二腰型孔12a。
由于腰型孔具有較長長度,橫梁12和延伸部131的安裝位置在一定范圍內可調。在垂直于橫梁12的平面內,在一定范圍內移動橫梁12,第一腰型孔131a與第二腰型孔12a之間可以始終具有重疊區(qū)域,以供第二螺栓16穿過。這能夠消除橫梁12與延伸部131之間的裝配誤差,使兩者的安裝位置符合預期。
延伸部131和橫梁12的側壁均設有6個腰型孔且一一交叉設置,構成了6對交叉設置的腰型孔,這種布置方式可以增強橫梁12和第一連接件13的連接強度。交叉設置的第一腰型孔131a和第二腰型孔12a位于圖7所示延伸部131的左上側,均與平行于橫梁12的長度方向的直線相交且夾角為銳角。這種布置方式具有以下優(yōu)勢:橫梁12的壓力轉化為所述第二螺栓16與第一腰型孔131a和第二腰型孔12a的孔壁之間的較大摩擦阻力,該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,這在一定程度上減小了第一腰型孔131a和第二腰型孔12a的孔壁所受壓力,第一腰型孔131a和第二腰型孔12a的孔壁不會被輕易壓斷,可以長期保證橫梁12的位置穩(wěn)定,這可以進一步維持橫梁12和立柱11的相對位置保持穩(wěn)定,有效保持房屋框架的結構穩(wěn)定。
除了第一腰型孔131a和第二腰型孔12a之外,如圖7所示延伸部131的右上側、左下側和右下側,交叉設置的三對腰型孔均與平行于橫梁12的長度方向A的直線相交且夾角為銳角。因此,這里要說明的是,延伸部131和橫梁12的側壁可以均設有若干腰型孔且一一交叉設置;至少一對交叉設置的腰型孔均與平行于橫梁12長度方向A的直線相交且夾角為銳角,這與腰型孔的位置無關,可以根據(jù)需要作合理布置。
以延伸部131中的腰型孔為例,在立柱11的高度方向B上,位于延伸部131上方的一組腰型孔中,第一腰型孔131a和第三腰型孔131b沿橫梁12的長度方向A排布,且在立柱11的高度方向B上從上到下,這兩個腰型孔之間的間距逐漸增大。當橫梁12具有下移的趨勢時,分別穿過第一腰型孔131a和第三腰型孔131b的兩個第二螺栓16從上到下具有逐漸遠離的運動趨勢。但是這兩個第二螺栓16之間的間距是不變的,而第一腰型孔131a和第三腰型孔131b之間的間距從上到下卻逐漸減小,兩個第二螺栓16被第一腰型孔131a和第三腰型孔131b之間的延伸部部分所別住而很難轉化為有效的下移運動,這可以較好地維持房屋框架的結構穩(wěn)定性。
位于延伸部131下方的一組腰型孔中,第四腰型孔131c和第五腰型孔131d沿橫梁12的長度方向A排布,且在立柱11的高度方向B上從上到下,這兩個腰型孔之間的間距逐漸減小。當橫梁12具有下移的趨勢時,分別穿過第四腰型孔131c和第五腰型孔131d的兩個第二螺栓16從上到下具有逐漸靠攏的運動趨勢。但是這兩個第二螺栓16之間的間距是不變的,而第四腰型孔131c和第五腰型孔131d之間的間距從上到下卻逐漸增大,兩個第二螺栓16被第四腰型孔131c和第五腰型孔131d之間的延伸部部分所別住而很難轉化為有效的下移運動,這可以較好地維持房屋框架的結構穩(wěn)定性。
而且,分別穿過第一腰型孔131a和第三腰型孔131b的兩個第二螺栓16從上到下具有逐漸遠離的運動趨勢,而分別穿過第四腰型孔131c和第五腰型孔131d的兩個第二螺栓16從上到下具有逐漸靠近的運動趨勢,這可以形成相互制約,進一步避免延伸部131受壓迫輕易變形,提升延伸部131和橫梁12的連接穩(wěn)定性。
因此,延伸部131中的腰型孔可以分成至少一組,每組腰型孔中的所有腰型孔沿橫梁12的長度方向A排布,且沿立柱11的高度方向B從上到下,其中兩個腰型孔之間的間距逐漸增大或減小。進一步地,延伸部131中的若干腰型孔分成至少兩組,沿立柱的11的高度方向B排布;在其中兩組腰型孔中,在立柱11的高度方向B從上到下,其中一組腰型孔中的其中兩個腰型孔之間的間距逐漸增大;且沿立柱11的高度方向B從上到下,另一組腰型孔中的其中兩個腰型孔之間的間距逐漸減小。
參照圖5,立柱11立于房屋框架的墻角位置,并與兩個橫梁12安裝,裝配后呈“L”型。參照圖9,立柱11立于房屋框架的墻面,并在頂端同時與三個橫梁12裝配,裝配后呈“T”型。參照圖10,立柱11立于房屋框架的室內,并在房頂同時與四個橫梁12裝配,裝配后呈“十”字型
第三實施例
與第二實施例相比,第三實施例的不同之處在于:
參照圖11,橫梁22為方形梁,方型梁沿長度方向的相應端部容納在第一連接件23的凹槽230內。在橫梁22的頂壁中設有操作窗口220,通過操作窗孔220,安裝第二螺栓26以連接橫梁22的側壁和凹槽230的槽壁。在房屋框架裝配后,可以在工地,在方形梁內填充混凝土以增強房屋強度。
作為改進,操作窗口可以設置在橫梁底壁中。因此,在橫梁的頂壁和/或底壁中可以設有操作窗口。
第四實施例
房屋框架包括至少兩層單層框架,所有單層框架沿立柱的高度方向疊置。
參照圖12,在立柱的高度方向B上相對而設的兩個立柱利用第二連接件33連接,第二連接件33與兩個立柱均利用螺栓34連接,所述的兩個立柱分別為下層的第一立柱3a和上層的第二立柱3b。
在房屋框架的裝配過程中,可以先參考第一實施例至第三實施例的方案,組裝下層單層框架;接著在下層的第一立柱3a上方裝配第二立柱3b,待第二立柱3b與第一立柱3a連接完成后,完成上層單層框架的橫梁裝配步驟。本技術方案中第一立柱3a和第二立柱3b利用螺栓34連接,組裝過程易于操作且無需復雜的裝配工藝,這大大節(jié)省了裝配時間。而且,多層房屋框架也可以在工廠內組裝后再運送工地,這能夠實現(xiàn)多層房屋框架的規(guī)?;a(chǎn),極大提高房屋建設效率。
第二連接件33包括分別伸入兩個立柱內的兩個工作段,每個工作段與對應的立柱利用螺栓34連接。第二連接件33包括伸入第一立柱3a內的第一工作段331和伸入第二立柱3b的第二工作段332。在裝配時,可以先操作第一工作段331伸入第一立柱3a內,并利用螺栓34連接于第一立柱3a;接著,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內。第二工作段332起到一定定位作用,第二立柱3b可以穩(wěn)定支撐在第一立柱3a上。之后,利用螺栓34緊固第二工作段332和第二立柱3b,第二立柱3b穩(wěn)定性好,緊固螺栓34的操作過程易于控制。
第二連接件33可以為套管,分別套入相對而設的第一立柱3a和第二立柱3b內。在改進方案中,該套管可以套在相對而設的兩個立柱外。
為便于緊固螺栓34,第一工作段331具有容納部3311;螺栓34包括螺帽340和螺桿341,螺帽340抗轉動地限定在容納部3311內,且螺桿341穿過第一工作段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設有供螺帽340通過的通孔35,通孔35與容納部3311具有重疊區(qū)域。
在裝配時,首先螺帽340穿過設于第一工作段331和第一立柱3a中的通孔35,螺桿341露出在第一立柱3a外。接著,旋轉螺桿341至螺帽340與容納部3311對準,緊接著操作螺桿341向第一立柱3a外運動至螺帽340限定在容納部3311內;之后在螺桿341上旋擰螺母。在旋擰螺母的過程中,螺帽340被限定在容納部3311內而不得轉動,因此螺母能夠被輕易地緊固在螺桿341上。
螺帽340可以為長方體,容納部3311也相適應地設計為長方形凹槽或長方形孔,螺帽340可以很好地限定在長方形凹槽或長方形孔中。在改進方案中,螺帽和容納部可以均設計為大六角形等其他形狀,以起到相互配合限位的效果。
第一立柱3a和第二立柱3b均為方管柱。作為替代方案,房屋框架的立柱可以為其他多邊形柱或圓柱。
雖然本實用新型披露如上,但本實用新型并非限定于此。任何本領域技術人員,在不脫離本實用新型的精神和范圍內,均可作各種更動與修改,因此本實用新型的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。