專利名稱：優化點支式幕墻x型駁接爪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑用幕墻構件，尤其涉及一種點支式玻璃幕墻駁接爪結構的優 化改進。
背景技術：
玻璃幕墻通過金屬駁接件和玻璃板組成建筑物外立面，使得建筑物外觀整潔、明 麗、具有現代感，而得到廣泛的應用；其金屬駁接件又是點支式玻璃幕墻重要的組成部分， 它將玻璃板表面承受的風荷載、自身重量等荷重傳遞至主體結構。在金屬駁接件結構中駁接爪起著關鍵的銜接作用，它使得一塊塊玻璃板連成一 片。駁接爪最為常用的是2點連接式或4點連接式，與之對應的駁接爪為2點連接的I型 駁接爪，4點連接的X型或H型駁接爪。其中X型駁接爪又是最為常用的4點式連接件，它 是在中心安裝孔座的外側均布有四根向外伸展的爪臂，在爪臂的外端則設置有駁接頭安裝 孔，相鄰兩駁接頭安裝孔均具有相等的孔中心距。通常爪臂的橫截面形狀為等腰梯形，且從 爪臂根部從向外端逐漸變小；等腰梯形的上底位于駁接爪臂的正面，爪臂正面寬度均值實 際上為等到腰梯形的中位線長，爪臂側面厚度為等到腰梯形的高。玻璃幕墻的風載和自重 等則通過駁接爪的爪臂和位于中心安裝孔的連接螺栓傳遞至主體結構上；在力學上爪臂呈 懸臂梁結構。由于玻璃板始終吊掛在駁接爪上，玻璃板所承載的風載荷以及玻璃和駁接件的自 重均是通過駁接爪傳遞給主體結構的，駁接爪是關鍵的受力件；現有的駁接爪結構一直以 來都是直接借鑒國外經驗，往往根據經驗通過增大駁接爪的截面尺寸來達到增加其強度的 目的，因而現有駁接爪的外形均顯得極為粗大笨重。雖然這種笨重的結構能夠保證幕墻整 體的抗風壓能力和承重能力，但未能考慮材料的力學性能和合適的強度儲備，形成了駁接 爪過多的強度冗余，不僅沒有充分發揮金屬材料的機械性能，造成金屬材料的嚴重浪費；而 且自重增大，外形笨重，嚴重影響著玻璃幕墻整體外形的協調美觀。
實用新型內容針對現有技術所存在的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種優 化點支式幕墻X型駁接爪，它既能節約駁接爪的金屬用料，減輕自重，又具有可靠的力學性 能和使用安全性。為了解決上述技術問題，本實用新型的優化點支式幕墻X型駁接爪，包括中心固 裝孔，在中心固定安裝孔孔座外側均布有四根向外伸展的爪臂，爪臂的外端設置有駁接頭 安裝孔，所述爪臂的正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 05 0. 10 ； 所述爪臂的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 05 0. 12。所述爪臂根部的正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 07 0. 10 ；所述爪臂根部的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 08 1. 2。所述爪臂端部的正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 05 0. 07 ；所述爪臂端部的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 05 0. 08。采用上述結構后，由于通過對爪臂結構尺寸的優化，將爪臂的正面寬度均值B與 相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L控制在0. 05 0. 10間，而孔距L對同一種型號的駁接 爪是一固定值，這種通過對駁接爪受力狀況和爪臂長度分析而計算所得出的結構尺寸，既 克服了根據經驗確定駁接爪外形尺寸所導致的笨重外觀，又滿足了駁接爪強度、剛度和爪 臂穩定性等機械性能，最大限度地減輕駁接爪的材料消耗，大大節省了金屬材料，減輕了駁 接爪自重，有效降低成本；申請人通過大量的試驗對比，優化后的駁接爪用材較傳統駁接 爪用材節省1/3。又由于爪臂的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L控制在 0. 05 0. 12之間，同樣孔距L對同一種型號的駁接爪具有固定數值，這樣爪臂的側面厚度 與相對固定的孔距L保持著合理的對應關系，既滿足了不同孔距駁接爪的強度、剛度等力 學性能，又優化了爪臂的結構尺寸、減輕自重、節省材料和成本。該爪臂結構尺寸的優化，是 根據駁接爪的受力狀況和幾何特征，借助有限單元法的基本原理，通過ANSYS等計算機軟 件得出準確合理的結構尺寸范圍，具有建模合理、數據準確的特點。優化后的駁接爪結構不 僅節約了金屬材料、減輕了自重，而且具有穩定的力學性能和較高的安全性。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型優化點支式幕墻X型駁接爪作進一 步詳細的說明。
圖1是本實用新型優化點支式幕墻X型駁接爪一種具體實施結構的主視圖；圖2是
圖1所示結構的左視圖；圖3是
圖1中的B-B剖面放大視圖；圖4是
圖1中的A-A剖面放大視圖。圖中，1-中心固裝孔，2-爪臂，3-駁接頭安裝孔。
具體實施方式
實施例1在
圖1、圖2所示的優化點支式幕墻X型駁接爪中，駁接爪的爪件主體呈X型結構， 在爪件主體中心位置設置有中心固裝孔1，通過該中心固裝孔1和連接螺栓將駁接爪固定 安裝于幕墻主體結構上。在中心固定孔1孔座外側均布有四根向外伸展的爪臂2，從而構成 X型主體結構。四根爪臂2的外端部位均設置有駁接頭安裝孔3，四個駁接頭安裝孔3為兩 個圓形通孔和兩個腰形通孔；該四個駁接頭安裝孔3均用于固定安裝駁接頭；相鄰兩駁接 頭安裝孔3的孔距L = 250mm。如圖3所示爪臂2外端B-B剖面為等腰梯形，等腰梯形上 底寬為12mm，下底寬為15mm，爪臂剖面的正面寬度均值B = 13. 5mm，爪臂2該處的正面寬 度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 054。等腰梯形高即為側面厚度H = 13mm,爪臂2的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 052。如圖4所示爪 臂2根部A-A剖面也為等腰梯形，該等腰梯形上底寬15mm，下底寬為20mm，爪臂剖面的正面 寬度均值B = 17. 5mm,爪臂2該處正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L =0. 07，等腰梯形高即為側面厚度H = 21mm,因此該剖面的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安 裝孔孔距之比H/L = 0. 084。[0018]實施例2本實施例的外形結構與上述實施例相同，孔距L = 250mm，但其余尺寸參數不同， 本實施例中爪臂2外端B-B剖面的等腰梯形上底寬為14mm，下底寬為17mm，正面寬度均值 B = 15. 5mm，該剖面的正面寬度B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 062 ；側面厚 度H = 15mm,該剖面側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 06。爪臂2根 部A-A剖面為等腰梯形，上底寬為18mm，下底寬為25mm，正面寬度均值B = 21. 5mm,該剖面 正面寬度B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 086，側面厚度H = 28mm,該剖面側 面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 112。
權利要求1.一種優化點支式幕墻X型駁接爪，包括中心固裝孔(1)，在中心固定安裝孔(1)孔 座外側均布有四根向外伸展的爪臂O)，爪臂O)的外端設置有駁接頭安裝孔(3)，其特征 在于所述爪臂O)的正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0.05 0. 10 ；所述爪臂O)的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 05 0. 12。
2.根據權利要求1所述的優化點支式幕墻X型駁接爪，其特征在于所述爪臂(2)根 部的正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 07 0. 10 ；所述爪臂(2) 根部的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 08 1. 2。
3.根據權利要求1所述的優化點支式幕墻X型駁接爪，其特征在于所述爪臂(2)端 部的正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L = 0. 05 0. 07 ；所述爪臂(2) 端部的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L = 0. 05 0. 08。
專利摘要本實用新型公開了一種優化點支式幕墻X型駁接爪，包括中心固裝孔，在中心固定安裝孔孔座外側均布有四根向外伸展的爪臂，爪臂的外端設置有駁接頭安裝孔，所述爪臂的正面寬度均值B與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比B/L＝0.05～0.10；所述爪臂的側面厚度H與相鄰兩駁接頭安裝孔孔距L之比H/L＝0.05～0.12。該駁接爪用料合理，能大幅度減輕自重，又是有較高的力學性能和使用安全性，廣泛適用于玻璃幕墻的支承結構中。
文檔編號E04B2/88GK201874124SQ201020567409
公開日2011年6月22日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者丁從云, 呂盛夏, 朱平安, 王喜, 蔣慶林, 黃軍慶 申請人:江蘇東閣不銹鋼制品有限公司