專利名稱：格構柱節點扣板及其輕鋼結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種節點連接金屬板及桁架，特別是一種沖壓成型的節點連接金屬板及桁架。
背景技術：
冷彎薄壁型鋼桁架具有受力合理、質量輕、抗震性能好、制作方便、施工速度快等特點，近年來在輕鋼龍骨體系住宅、辦公樓及中小跨度建筑中得到了廣泛的應用。傳統冷彎薄壁型鋼桁架中的桿件一般是6mm厚以內的方(矩)型管、圓管、角鋼和槽鋼等，桿件的連接方式為焊接、螺栓連接或自攻螺絲連接等。焊接是冷彎薄壁型鋼桁架桿件之間的一種直接連接方式。盡管這種連接方式承載力大、不需要接點板，但焊接工作量大，費工，且由于鋼桁架桿件截面較薄，焊接操作十分不便，焊接質量難以得到保證。通過節點板采用螺栓連接是冷彎薄壁型鋼桁架桿件之間的另一種連接方式。桁架上每個節點板的形狀及螺栓孔的布置可根據節點周圍桿件的內力而定，一般均不相同，這給桁架的制作和加工帶來很大麻煩，并且螺栓孔的開孔面積太大，截面削弱的太多，所以應用不多。通過輕鋼結構連接件和自攻螺絲相連是冷彎薄壁型輕鋼結構中的桿件之間的第三種連接方式。目前的輕鋼結構連接件一般設計為平板，無沖壓壓筋，無翻邊，且不通用；此夕卜，也有一些金屬連接板帶有沖壓壓筋，但這些金屬連接板還是不夠結實，尤其是在受到多個方向的力的時候，容易發生彎裂或變形，所以需要改進。

發明內容
本發明的目的是提供一種格構柱節點扣板及其輕鋼結構，解決傳統冷彎薄壁鋼桁架桿件之間不易連接、承載力和剛度需要進一步提高的技術問題。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種格構柱節點扣板，其板體是由金屬薄壁板沖壓而成、并且包括有上連接板、左45°腹桿連接板、右45°腹桿連接板和90° 腹桿連接板的一個板狀整體連接件，左45°腹桿連接板的左上側邊緣、右45°腹桿連接板的右上側邊緣、左45°腹桿連接板與90°腹桿連接板之間的板體下邊緣、右45°腹桿連接板與90°腹桿連接板之間的板體下邊緣均設有垂直于板面、且向金屬薄壁板背面彎曲的圓弧狀翻邊，板體上設有向金屬薄壁板正面凸鼓且不通板體邊緣的沖壓壓筋，板體上還設有螺絲孔，其特征在于所述沖壓壓筋由橫向沖壓壓筋、左豎向沖壓壓筋、右豎向沖壓壓筋、上弧形沖壓壓筋和下弧形沖壓壓筋組成。所述橫向沖壓壓筋設置在上連接板上。所述左豎向沖壓壓筋自上連接板至左45°腹桿連接板分布，左豎向沖壓壓筋的上部與橫向沖壓壓筋十字相交，左豎向沖壓壓筋的下部朝左45°腹桿連接板彎折、并與橫向沖壓壓筋呈45°夾角。
所述右豎向沖壓壓筋自上連接板至右45°腹桿連接板分布，右豎向沖壓壓筋的上部與橫向沖壓壓筋十字相交，右豎向沖壓壓筋的下部朝右45°腹桿連接板彎折、并與橫向沖壓壓筋呈45°夾角。所述上弧形沖壓壓筋向上彎曲，下弧形沖壓壓筋向下彎曲，上弧形沖壓壓筋的左端和下弧形沖壓壓筋的左端均位于左45°腹桿連接板上并且均與左豎向沖壓壓筋T字相交，上弧形沖壓壓筋的右端和下弧形沖壓壓筋的右端均位于右45°腹桿連接板上并且均與右豎向沖壓壓筋T字相交，上弧形沖壓壓筋的中段和下弧形沖壓壓筋的中段均設置在90° 腹桿連接板上。所述金屬薄壁板的兩上角呈直角或圓弧角。所述沖壓壓筋的橫截面為圓弧形。所述沖壓壓筋的寬度為5_ 10mm，深度為2_ 5_。所述橫向沖壓壓筋的兩端、左豎向沖壓壓筋的兩端和右豎向沖壓壓筋的兩端均與板體的邊緣相距5mm 20mm。一種應用所述格構柱節點扣板的輕鋼結構，其特征在于由一根豎桿，一根左 45°腹桿，一根右45°腹桿，一根90°腹桿，以及對稱夾在豎桿、左45°腹桿、右45°腹桿和90°腹桿的連接節點處的正反兩面的兩塊格構柱節點扣板組成，所述格構柱節點扣板上的上連接板通過自攻螺絲與豎桿固定連接，格構柱節點扣板上的左45°腹桿連接板通過自攻螺絲與左45°腹桿固定連接，格構柱節點扣板上的右45°腹桿連接板通過自攻螺絲與右45°腹桿固定連接，格構柱節點扣板上的90°腹桿連接板通過自攻螺絲與90°腹桿固定連接。所述豎桿、左45°腹桿、右45°腹桿和90°腹桿的橫截面是冷彎、熱軋或其它方式成型的矩形、C形或帽形鋼管。與現有技術相比，本發明具有以下特點本發明提供了一種標準的格構柱節點扣板，由金屬薄壁板通過模具沖壓而成，通用性好；格構柱節點扣板上設計有特定形式的沖壓壓筋，這大大提高了連接板本身的承載力和剛度，使其變的更加結實，并可以承受更多方向和更大的力；連接板上開小孔，可方便自攻螺絲連接；連接斑角部帶弧邊，使外形更加美觀。所述格構柱節點扣板上設計有特定的沖壓壓筋，這些沖壓壓筋在板體上彼此貫通形成一個閉合的整體，大大提高了節點扣板的承載力和剛度，實驗證明，采用這種沖壓壓筋的格構柱節點扣板的受力性能明顯優于已有的各種節點扣板，尤其是在受到多個方向的力的時候，其不會輕易的發生彎裂或變形，此外，應用了所述格構柱節點扣板的的輕鋼結構的承載力和穩定性也得到了極大的提高。所述格構柱節點扣板的的圓弧狀翻邊即可以限位腹桿，確保腹桿的準確連接，又提高了格構柱節點扣板的承載力和剛度，克服了傳統的節點扣板通用性差、互換性差的弱點。所述格構柱節點扣板通過自攻螺絲連接，克服了傳統連接方式制作工作量大、承載力和剛度低、質量難以保證的缺點，其形狀和連接孔洞通過模具一次沖壓成型，制作和安裝都非常方便，可廣泛用于冷彎薄壁金屬桁架桿件之間的連接。


下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
圖1是從正面看格構柱節點扣板的立體示意圖。圖2是從背面看格構柱節點扣板的立體示意圖。圖3是應用了本發明的一榀框架的立體示意圖。圖4是一榀框架中的屋架與格構柱的連接處的放大示意圖。附圖標記1 一上連接板、2 —左45°腹桿連接板、3 —右45°腹桿連接板、4 一 90°腹桿連接板、5 —圓弧狀翻邊、6 —沖壓壓筋、6. 1 一橫向沖壓壓筋、6. 2 一左豎向沖壓壓筋、6. 3 一右豎向沖壓壓筋、6. 4 一上弧形沖壓壓筋、6. 5 一下弧形沖壓壓筋、7 —螺絲孔、8 — 豎桿、9 一左45°腹桿、10—右45°腹桿、11 一 90°腹桿、12—格構柱、13 —屋架。
具體實施例方式參見圖1、圖2所示，這種格構柱節點扣板，其板體是由金屬薄壁板沖壓而成、并且包括有上連接板1、左45°腹桿連接板2、右45°腹桿連接板3和90°腹桿連接板4的一個板狀整體連接件，左45°腹桿連接板2的左上側邊緣、右45°腹桿連接板3的右上側邊緣、左45°腹桿連接板2與90°腹桿連接板4之間的板體下邊緣、右45°腹桿連接板3與 90°腹桿連接板4之間的板體下邊緣均設有垂直于板面、且向金屬薄壁板背面彎曲的圓弧狀翻邊5，板體上設有向金屬薄壁板正面凸鼓且不通板體邊緣的沖壓壓筋6，板體上還設有螺絲孔7。所述沖壓壓筋6由橫向沖壓壓筋6. 1、左豎向沖壓壓筋6. 2、右豎向沖壓壓筋6. 3、 上弧形沖壓壓筋6. 4和下弧形沖壓壓筋6. 5組成。所述橫向沖壓壓筋6. 1設置在上連接板 1上。所述左豎向沖壓壓筋6. 2自上連接板1至左45°腹桿連接板2分布，左豎向沖壓壓筋6. 2的上部與橫向沖壓壓筋6. 1十字相交，左豎向沖壓壓筋6. 2的下部朝左45°腹桿連接板2彎折、并與橫向沖壓壓筋6.1呈45°夾角。所述右豎向沖壓壓筋6. 3自上連接板1至右45°腹桿連接板3分布，右豎向沖壓壓筋6. 3的上部與橫向沖壓壓筋6. 1十字相交，右豎向沖壓壓筋6. 3的下部朝右45°腹桿連接板3彎折、并與橫向沖壓壓筋6.1呈45°夾角。所述上弧形沖壓壓筋6. 4向上彎曲，下弧形沖壓壓筋6. 5向下彎曲，上弧形沖壓壓筋6. 4的左端和下弧形沖壓壓筋6. 5的左端均位于左45°腹桿連接板2上并且均與左豎向沖壓壓筋6. 2T字相交，上弧形沖壓壓筋6. 4的右端和下弧形沖壓壓筋6. 5的右端均位于右 45°腹桿連接板2上并且均與右豎向沖壓壓筋6. 3T字相交，上弧形沖壓壓筋6. 4的中段和下弧形沖壓壓筋6. 5的中段均設置在90°腹桿連接板4上。所述金屬薄壁板的兩上角呈直角或圓弧角。所述沖壓壓筋的橫截面為圓弧形，沖壓壓筋的寬度為5mm 10mm，深度為2mm 5mm。所述橫向沖壓壓筋6. 1的兩端、左豎向沖壓壓筋6. 2的兩端和右豎向沖壓壓筋6. 3的兩端均與板體的邊緣相距5mm 20mm。參見圖3、圖4，為一榀框架，該一榀框架包括有格構柱12和屋架13，所述格構柱 12中包括有應用所述格構柱節點扣板的輕鋼結構，這種應用所述格構柱節點扣板的輕鋼結構，由一根豎桿8，一根左45°腹桿9，一根右45°腹桿10，一根90°腹桿11，以及對稱夾在豎桿8、左45°腹桿9、右45°腹桿10和90°腹桿11的連接節點處的正反兩面的兩塊格構柱節點扣板組成，所述格構柱節點扣板上的上連接板1通過自攻螺絲與豎桿8固定連接，格構柱節點扣板上的左45°腹桿連接板2通過自攻螺絲與左45°腹桿9固定連接，格構柱節點扣板上的右45°腹桿連接板3通過自攻螺絲與右45°腹桿10固定連接，格構柱節點扣板上的90°腹桿連接板4通過自攻螺絲與90°腹桿11固定連接。所述豎桿8、左45°腹桿9、右45°腹桿10和90°腹桿11的橫截面是冷彎、熱軋或其它方式成型的矩形、C形或帽形鋼管，本實施例中，豎桿8、左45°腹桿9、右45°腹桿10和90°腹桿11均是薄壁方 (矩)形管。
權利要求
1.一種格構柱節點扣板，其板體是由金屬薄壁板沖壓而成、并且包括有上連接板(1)、 左45°腹桿連接板(2)、右45°腹桿連接板(3)和90°腹桿連接板(4)的一個板狀整體連接件，左45°腹桿連接板(2)的左上側邊緣、右45°腹桿連接板(3)的右上側邊緣、左45° 腹桿連接板(2)與90°腹桿連接板(4)之間的板體下邊緣、右45°腹桿連接板(3)與90° 腹桿連接板(4)之間的板體下邊緣均設有垂直于板面、且向金屬薄壁板背面彎曲的圓弧狀翻邊(5)，板體上設有向金屬薄壁板正面凸鼓且不通板體邊緣的沖壓壓筋(6)，板體上還設有螺絲孔(7)，其特征在于所述沖壓壓筋(6)由橫向沖壓壓筋(6. 1)、左豎向沖壓壓筋(6. 2)、右豎向沖壓壓筋 (6. 3)、上弧形沖壓壓筋(6. 4)和下弧形沖壓壓筋(6. 5)組成；所述橫向沖壓壓筋(6. 1)設置在上連接板(1)上；所述左豎向沖壓壓筋(6. 2)自上連接板(1)至左45°腹桿連接板(2)分布，左豎向沖壓壓筋(6. 2)的上部與橫向沖壓壓筋(6. 1)十字相交，左豎向沖壓壓筋(6. 2)的下部朝左 45°腹桿連接板(2)彎折、并與橫向沖壓壓筋(6.1)呈45°夾角；所述右豎向沖壓壓筋(6. 3)自上連接板(1)至右45°腹桿連接板(3)分布，右豎向沖壓壓筋(6. 3)的上部與橫向沖壓壓筋(6. 1)十字相交，右豎向沖壓壓筋(6. 3)的下部朝右 45°腹桿連接板(3)彎折、并與橫向沖壓壓筋(6.1)呈45°夾角；所述上弧形沖壓壓筋(6. 4)向上彎曲，下弧形沖壓壓筋(6. 5)向下彎曲，上弧形沖壓壓筋(6. 4)的左端和下弧形沖壓壓筋(6. 5)的左端均位于左45°腹桿連接板(2)上并且均與左豎向沖壓壓筋(6. 2) T字相交，上弧形沖壓壓筋(6. 4)的右端和下弧形沖壓壓筋(6. 5)的右端均位于右45°腹桿連接板(2)上并且均與右豎向沖壓壓筋(6. 3)T字相交，上弧形沖壓壓筋(6. 4)的中段和下弧形沖壓壓筋(6. 5)的中段均設置在90°腹桿連接板(4)上。
2.根據權利要求1所述的格構柱節點扣板，其特征在于所述金屬薄壁板的兩上角呈直角或圓弧角。
3.根據權利要求1所述的格構柱節點扣板，其特征在于所述沖壓壓筋的橫截面為圓弧形。
4.根據權利要求1所述的格構柱節點扣板，其特征在于所述沖壓壓筋的寬度為 5mm 10mm，深度為2mm 5mm0
5.根據權利要求1所述的格構柱節點扣板，其特征在于所述橫向沖壓壓筋(6.1)的兩端、左豎向沖壓壓筋(6. 2)的兩端和右豎向沖壓壓筋(6. 3)的兩端均與板體的邊緣相距 5mm 20mmo
6.一種應用權利要求1-5任意一項所述格構柱節點扣板的輕鋼結構，其特征在于由一根豎桿(8)，一根左45°腹桿(9)，一根右45°腹桿(10)，一根90°腹桿(11)，以及對稱夾在豎桿(8)、左45°腹桿(9)、右45°腹桿(10)和90°腹桿(11)的連接節點處的正反兩面的兩塊格構柱節點扣板組成，所述格構柱節點扣板上的上連接板(1)通過自攻螺絲與豎桿(8)固定連接，格構柱節點扣板上的左45°腹桿連接板(2)通過自攻螺絲與左45°腹桿(9)固定連接，格構柱節點扣板上的右45°腹桿連接板(3)通過自攻螺絲與右45°腹桿 (10)固定連接，格構柱節點扣板上的90°腹桿連接板(4)通過自攻螺絲與90°腹桿(11) 固定連接。
7.根據權利要求6所述的應用所述格構柱節點扣板的輕鋼結構，其特征在于所述豎桿(8)、左45°腹桿(9)、右45°腹桿(10)和90°腹桿(11)的橫截面是冷彎、熱軋或其它方式成型的矩形、C形或帽形鋼管。
全文摘要
一種格構柱節點扣板及其輕鋼結構，所述格構柱節點扣板的板體是由金屬薄壁板沖壓而成、并且包括有上連接板、左45°腹桿連接板、右45°腹桿連接板和90°腹桿連接板的一個板狀整體連接件，板體上設有向金屬薄壁板正面凸鼓且不通板體邊緣的沖壓壓筋，板體上還設有螺絲孔，所述沖壓壓筋由橫向沖壓壓筋、左豎向沖壓壓筋、右豎向沖壓壓筋、上弧形沖壓壓筋和下弧形沖壓壓筋組成。本節點扣板大大提高了連接板本身的承載力和剛度，使其變的更加結實，尤其是在受到多個方向的力的時候，不容易發生彎裂或變形。
文檔編號E04B1/58GK102535641SQ201110448999
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者叢玉臣 申請人:筑巢(北京)科技有限公司