多层钢结构房屋框架

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，尤其涉及多层钢结构房屋框架。

背景技术

传统房屋基础一般是用砖砌或水泥混凝土浇灌，砖砌的房屋基础操作繁琐，且结构不坚固；采用水泥混凝土浇灌，需要先用木板或钢模板把地基浇灌槽制作出来，然后放入铁笼架再浇灌，混凝土凝固后再把木板或钢模板拆除掉才能砌砖垒墙，工期长又浪费木材、钢材等，而且水泥混凝土浇筑基础受气候、地理、地质、建筑材料等客观条件影响比较大，不良环境会使房屋基础下沉、变形，进而影响房屋的承载能力及安全使用。

装配式钢结构体系是指按照统一、标准的建筑部品规格制作房屋单元或构件，然后运至施工现场装配就位而产生的建筑。建筑采用装配式，可有效提高建筑物品质，成本低、自重轻、强度高，抗震性能好；同时，装配式钢结构体系缩短建筑物施工周期，简化施工工序，受气候条件制约小、保护环境，是我国建筑的发展趋势。现阶段，由于受到结构稳定性等多方面因素的影响，装配式钢结构房屋多为单层结构，如何建造出结构稳定的多层钢结构建筑框架，成为本领域技术人员的研究方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层钢结构房屋框架，该多层钢结构房屋框架通过一个连接件的设计，实现了不同位置处柱、梁之间的稳定连接，不仅简化了生产工艺，也便于现场的安装。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多层钢结构房屋框架，包括立柱和横梁，平行相邻设置的两个立柱之间通过所述横梁连接，所述横梁的一端与一个立柱的侧端面之间通过两个沿立柱轴向方向设置的连接件连接；

所述连接件包括安装于立柱侧端面上的第一连接部和用于与横梁连接的第二连接部，所述第二连接部垂直于第一连接部设置，从而在两个连接件各自的第二连接部之间形成一供横梁嵌入的区域，所述横梁的一端嵌入该区域内，且此横梁的两个端面分别与两个连接件的第二连接部连接；

上下相邻设置的两个立柱中，一个立柱靠近另一个立柱一端的侧端面上安装有一个所述连接件，两个所述连接件的第一连接部各安装于一个立柱上，所述横梁的一端安装于两个连接件的第二连接部之间；

所述立柱的顶端面上设置有一盖板，此盖板上具有至少两个沿垂直于立柱侧端面方向向外的延伸部，所述延伸部的下方安装有所述连接件，所述横梁的一端嵌入延伸部与连接件的第二连接部之间，并与延伸部、连接件的第二连接部连接；

所述连接件的第一连接部通过一螺栓组件与所述立柱连接，所述螺栓组件进一步包括螺杆和具有内螺纹的螺母，所述螺杆包括具有外螺纹的螺旋部和位于螺旋部一端且外径大于螺旋部外径的头部，所述螺母安装于螺杆的螺旋部上；

位于螺杆的头部与螺母之间的螺旋部上套装有一套筒，此套筒一端的端面与螺杆的头部接触，所述套筒另一端的端面上沿周向间隔开设有若干个与螺旋部轴向平行的线槽，所述螺母的外表面上沿周向间隔设置有若干个供嵌入线槽内的凸条；

所述螺母进一步包括具有凸条的第一端部和远离套筒的第二端部，所述第一端部的外表面为锥形面，该第一端部与第二端部的连接处的外径为所述螺母的最大外径，该最大外径与套筒的外径相同；

所述套筒与螺杆头部相互接触的表面上各自均设置有若干沿周向排布的齿体，此若干个齿体连续设置，从而在相邻齿体之间形成一齿槽，所述套筒上的齿体嵌入螺杆头部上的齿槽内，所述螺杆头部上的齿体嵌入套筒上的齿槽内，所述齿体的一个面为平行于螺杆、套筒轴向的竖直面，所述齿体的另一个面为倾斜面，该竖直面与倾斜面之间形成的夹角为锐角。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1、上述方案中，所述横梁进一步包括两个平行设置的翼板和连接于两个翼板之间的腹板，所述腹板沿立柱轴向方向设置，两个所述翼板用于与连接件的第二连接部或者盖板上是延伸部连接。

2、上述方案中，所述上下相邻设置的两个立柱之间还连接有一加强管，此加强管的两端嵌入对应的立柱内，并与立柱的侧壁通过螺栓连接。

3、上述方案中，所述连接件的第一连接部与第二连接部之间连接有至少一个筋板，所述筋板位于第二连接部远离横梁的一侧。

4、上述方案中，所述第二连接部的一端焊接于所述第一连接部的侧表面中部。

5、上述方案中，所述第二端部的外表面为锥形面。

6、上述方案中，所述第一端部远离第二端部一端的外径小于套筒的内径。

7、上述方案中，所述第一端部、第二端部各自的内壁为直径相同、具有螺纹的圆柱面。

8、上述方案中，所述齿体的竖直面与倾斜面之间形成的夹角为55°~65°。

9、上述方案中，平行相邻设置的两个横梁之间间隔设置有若干根支撑梁。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1. 本发明多层钢结构房屋框架，其通过简单稳定的柱梁连接结构，可快速搭接多层的钢结构房屋框架，在保证房屋结构稳定性、承载力还便于拆装的同时，为多层钢结构建筑框架的实现提供了良好的方案；另外，其连接件包括安装于立柱侧端面上的第一连接部和用于与横梁连接的第二连接部，所述第二连接部垂直于第一连接部设置，从而在两个连接件各自的第二连接部之间形成一供横梁嵌入的区域，所述横梁的一端嵌入该区域内，且此横梁的两个端面分别与两个连接件的第二连接部连接，通过一个连接件的设计，实现了不同位置处柱、梁之间的稳定连接，不仅简化了生产工艺，也便于现场的安装。

2. 本发明多层钢结构房屋框架，其上下相邻设置的两个立柱中，一个立柱靠近另一个立柱一端的侧端面上安装有一个所述连接件，两个所述连接件的第一连接部各安装于一个立柱上，所述横梁的一端安装于两个连接件的第二连接部之间，通过连接件与横梁的安装配合，无需附加其他部件，即可同时实现立柱与立柱之间、立柱与横梁之间的连接，还可以提高各个部件之间连接结构的稳定性；另外，其立柱的顶端面上设置有一盖板，此盖板上具有至少两个沿垂直于立柱侧端面方向向外的延伸部，所述延伸部的下方安装有所述连接件，所述横梁的一端嵌入延伸部与连接件的第二连接部之间，并与延伸部、连接件的第二连接部连接，通过连接件与立柱上部件的配合，实现了立柱顶部处横梁的快速稳定安装。

3. 本发明多层钢结构房屋框架，其通过螺栓组件实现立柱与连接件之间的快速紧固连接，方便快捷且不会出连接松动脱落的情况，连接稳定性好；进一步的，通过螺母上的凸条端部与套筒上的线槽结构的嵌入卡接，保证螺母与套筒的相对固定，从而实现了仅从外侧即可快速实现对螺母与螺栓的拧紧，进一步的，还可以起到导向作用，配合第一端部的锥形面，通过螺母的进一步向套筒方向移动，将套筒一端向外撑开，进一步保证立柱与连接件之间连接的稳定性和强度，避免发生连接松动等情况；更进一步的，其在套筒与螺杆头部相互接触的表面上各自均设置有若干沿周向排布的齿体，通过截面为直角三角形的斜齿之间的相互配合，使得螺杆只可以往一个方向旋转，避免安装完成后发生回转导致连接松动，且将齿体直接设置于套筒和螺杆头部，结构一体性和稳定性好。

附图说明

附图1为本发明多层钢结构房屋框架结构示意图；

附图2为图1中A处的结构示意图；

附图3为图2中局部结构分解示意图；

附图4为本发明多层钢结构房屋框架中连接件结构示意图；

附图5为本发明多层钢结构房屋框架中螺栓组件结构示意图；

附图6为本发明多层钢结构房屋框架中螺栓组件局部放大示意图；

附图7为本发明多层钢结构房屋框架中顶部节点结构示意图。

以上附图中：1、立柱；2、横梁；201、翼板；202、腹板；3、连接件；4、第一连接部；5、第二连接部；6、盖板；601、延伸部；7、支撑梁；8、加强管；9、螺栓；10、筋板；12、螺栓组件；121、螺杆；122、螺母；123、螺旋部；124、头部；125、套筒；126、线槽；127、凸条；128、第一端部；129、第二端部；131、齿体；132、齿槽。

具体实施方式

实施例1：一种多层钢结构房屋框架，包括立柱1和横梁2，平行相邻设置的两个立柱1之间通过所述横梁2连接，所述横梁2的一端与一个立柱1的侧端面之间通过两个沿立柱1轴向方向设置的连接件3连接；

所述连接件3包括安装于立柱1侧端面上的第一连接部4和用于与横梁2连接的第二连接部5，所述第二连接部5垂直于第一连接部4设置，从而在两个连接件3各自的第二连接部5之间形成一供横梁2嵌入的区域，所述横梁2的一端嵌入该区域内，且此横梁2的两个端面分别与两个连接件3的第二连接部5连接；

上下相邻设置的两个立柱1中，一个立柱1靠近另一个立柱1一端的侧端面上安装有一个所述连接件3，两个所述连接件3的第一连接部4各安装于一个立柱1上，所述横梁2的一端安装于两个连接件3的第二连接部5之间；

所述立柱1的顶端面上设置有一盖板6，此盖板6上具有两个沿垂直于立柱1侧端面方向向外的延伸部601，所述延伸部601的下方安装有所述连接件3，所述横梁2的一端嵌入延伸部601与连接件3的第二连接部5之间，并与延伸部601、连接件3的第二连接部5连接；

所述连接件3的第一连接部4通过一螺栓组件12与所述立柱1连接，所述螺栓组件12进一步包括螺杆121和具有内螺纹的螺母122，所述螺杆121包括具有外螺纹的螺旋部123和位于螺旋部123一端且外径大于螺旋部123外径的头部124，所述螺母122安装于螺杆121的螺旋部123上；

位于螺杆121的头部124与螺母122之间的螺旋部123上套装有一套筒125，此套筒125一端的端面与螺杆121的头部124接触，所述套筒125另一端的端面上沿周向间隔开设有若干个与螺旋部123轴向平行的线槽126，所述螺母122的外表面上沿周向间隔设置有若干个供嵌入线槽126内的凸条127；

所述螺母122进一步包括具有凸条127的第一端部128和远离套筒125的第二端部129，所述第一端部128的外表面为锥形面，该第一端部128与第二端部129的连接处的外径为所述螺母122的最大外径，该最大外径与套筒125的外径相同；

所述套筒125与螺杆121头部124相互接触的表面上各自均设置有若干沿周向排布的齿体131，此若干个齿体131连续设置，从而在相邻齿体131之间形成一齿槽132，所述套筒125上的齿体131嵌入螺杆121头部124上的齿槽132内，所述螺杆121头部124上的齿体131嵌入套筒125上的齿槽132内，所述齿体131的一个面为平行于螺杆121、套筒125轴向的竖直面，所述齿体131的另一个面为倾斜面，该竖直面与倾斜面之间形成的夹角为锐角。

所述横梁2进一步包括两个平行设置的翼板201和连接于两个翼板201之间的腹板202，所述腹板202沿立柱1轴向方向设置，两个所述翼板201用于与连接件3的第二连接部5或者盖板6上是延伸部601连接。

上下相邻设置的两个立柱1之间还连接有一加强管8，此加强管8的两端嵌入对应的立柱1内，并与立柱1的侧壁通过螺栓9连接。

所述连接件3的第一连接部4与第二连接部5之间连接有一个筋板10，所述筋板10位于第二连接部5远离横梁2的一侧。

所述第二连接部5的一端焊接于所述第一连接部4的侧表面中部。

所述第一端部128、第二端部129各自的内壁为直径相同、具有螺纹的圆柱面。

所述齿体131的竖直面与倾斜面之间形成的夹角为60°。

平行相邻设置的两个横梁2之间间隔设置有若干根支撑梁7。

实施例2：一种多层钢结构房屋框架，包括立柱1和横梁2，平行相邻设置的两个立柱1之间通过所述横梁2连接，所述横梁2的一端与一个立柱1的侧端面之间通过两个沿立柱1轴向方向设置的连接件3连接；

所述连接件3包括安装于立柱1侧端面上的第一连接部4和用于与横梁2连接的第二连接部5，所述第二连接部5垂直于第一连接部4设置，从而在两个连接件3各自的第二连接部5之间形成一供横梁2嵌入的区域，所述横梁2的一端嵌入该区域内，且此横梁2的两个端面分别与两个连接件3的第二连接部5连接；

上下相邻设置的两个立柱1中，一个立柱1靠近另一个立柱1一端的侧端面上安装有一个所述连接件3，两个所述连接件3的第一连接部4各安装于一个立柱1上，所述横梁2的一端安装于两个连接件3的第二连接部5之间；

所述立柱1的顶端面上设置有一盖板6，此盖板6上具有三个沿垂直于立柱1侧端面方向向外的延伸部601，所述延伸部601的下方安装有所述连接件3，所述横梁2的一端嵌入延伸部601与连接件3的第二连接部5之间，并与延伸部601、连接件3的第二连接部5连接；

所述连接件3的第一连接部4通过一螺栓组件12与所述立柱1连接，所述螺栓组件12进一步包括螺杆121和具有内螺纹的螺母122，所述螺杆121包括具有外螺纹的螺旋部123和位于螺旋部123一端且外径大于螺旋部123外径的头部124，所述螺母122安装于螺杆121的螺旋部123上；

位于螺杆121的头部124与螺母122之间的螺旋部123上套装有一套筒125，此套筒125一端的端面与螺杆121的头部124接触，所述套筒125另一端的端面上沿周向间隔开设有若干个与螺旋部123轴向平行的线槽126，所述螺母122的外表面上沿周向间隔设置有若干个供嵌入线槽126内的凸条127；

所述螺母122进一步包括具有凸条127的第一端部128和远离套筒125的第二端部129，所述第一端部128的外表面为锥形面，该第一端部128与第二端部129的连接处的外径为所述螺母122的最大外径，该最大外径与套筒125的外径相同；

所述套筒125与螺杆121头部124相互接触的表面上各自均设置有若干沿周向排布的齿体131，此若干个齿体131连续设置，从而在相邻齿体131之间形成一齿槽132，所述套筒125上的齿体131嵌入螺杆121头部124上的齿槽132内，所述螺杆121头部124上的齿体131嵌入套筒125上的齿槽132内，所述齿体131的一个面为平行于螺杆121、套筒125轴向的竖直面，所述齿体131的另一个面为倾斜面，该竖直面与倾斜面之间形成的夹角为锐角。

所述横梁2进一步包括两个平行设置的翼板201和连接于两个翼板201之间的腹板202，所述腹板202沿立柱1轴向方向设置，两个所述翼板201用于与连接件3的第二连接部5或者盖板6上是延伸部601连接。

上下相邻设置的两个立柱1之间还连接有一加强管8，此加强管8的两端嵌入对应的立柱1内，并与立柱1的侧壁通过螺栓9连接。

所述连接件3的第一连接部4与第二连接部5之间连接有两个筋板10，所述筋板10位于第二连接部5远离横梁2的一侧。

所述第二连接部5的一端焊接于所述第一连接部4的侧表面中部。

所述第二端部129的外表面为锥形面。

所述齿体131的竖直面与倾斜面之间形成的夹角65°。

采用上述多层钢结构房屋框架时，其通过简单稳定的柱梁连接结构，可快速搭接多层的钢结构房屋框架，在保证房屋结构稳定性、承载力还便于拆装的同时，为多层钢结构建筑框架的实现提供了良好的方案；

另外，通过一个连接件的设计，实现了不同位置处柱、梁之间的稳定连接，不仅简化了生产工艺，也便于现场的安装；

另外，通过连接件与横梁的安装配合，无需附加其他部件，即可同时实现立柱与立柱之间、立柱与横梁之间的连接，还可以提高各个部件之间连接结构的稳定性；另外，通过连接件与立柱上部件的配合，实现了立柱顶部处横梁的快速稳定安装；

另外，通过螺栓组件实现立柱与连接件之间的快速紧固连接，方便快捷且不会出连接松动脱落的情况，连接稳定性好；进一步的，通过螺母上的凸条端部与套筒上的线槽结构的嵌入卡接，保证螺母与套筒的相对固定，从而实现了仅从外侧即可快速实现对螺母与螺栓的拧紧，还可以起到导向作用，配合第一端部的锥形面，通过螺母的进一步向套筒方向移动，将套筒一端向外撑开，进一步保证立柱与连接件之间连接的稳定性和强度，避免发生连接松动等情况；

更进一步的，其在套筒与螺杆头部相互接触的表面上各自均设置有若干沿周向排布的齿体，通过截面为直角三角形的斜齿之间的相互配合，使得螺杆只可以往一个方向旋转，避免安装完成后发生回转导致连接松动，且将齿体直接设置于套筒和螺杆头部，结构一体性和稳定性好。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。