螺栓連接鋁合金框架柱及其安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型螺栓連接結構，具體涉及一種螺栓連接鋁合金框架柱及安裝方法，屬于建筑結構抗震技術領域。
【背景技術】
[0002]鋁合金材料在建筑領域的應用已有上百年的歷史，通常作為建筑圍護、輔助材料，如鋁合金門窗外框、玻璃幕墻支撐體系、玻璃幕墻圍護體系等。歐美國家在20世紀50年代開始研究鋁合金材料再建筑承重結構中的應用，我國對將鋁合金結構應用于承重結構的研究相對起步較晚，但近年發展迅速，工程應用已很廣泛，需加快對其受力機理的理論研究。
[0003]鋁合金結構發展早期，因為鋁型材熱擠壓機噸位限制，擠壓成本高，與鋼結構相比，鋁合金結構總體造價較高，因此主要應用在一些要求較高的民用大跨度公共建筑中。近年，鋁型材熱擠壓機噸位不斷提高，擠壓工藝不斷成熟，擠壓成本有所下降，數控精加工技術也獲得了顯著提高。與鋼結構相比，鋁合金結構的性價比優勢越來越明顯。
[0004]鋁合金材料具有自重輕、動力反應小、抗震性能好、耐腐蝕、免維護、工廠化制作、裝配式施工、施工工藝簡單、防滲漏、高熱量反射、材料回收率高等優點，而且可很好的表現建筑美學，是一種節能環保的建筑材料，符合綠色智慧城市發展的需求。鋁合金結構不僅適用于建筑結構領域，亦適合高溫高濕、海邊污染環境下使用，甚至可用于酸性污染環境下而不被腐蝕，因此在游泳館、溫室展覽建筑、橋梁工程、石化行業、煤炭儲備堆場、海邊環境等領域的使用具有明顯優勢，鋁合金結構特別適用于對重量要求極為苛刻的航空航天器、輕量化高速化的船舶、快速機動能力要求高的工程兵渡河橋梁裝備等。
[0005]鋁合金材料由于其一系列的優點，在建筑結構中得到了廣泛的應用，而其亦有自身的不足之處，如彈性模量低、結構變形較大、穩定性較差、溫度敏感性明顯、抗疲勞性能差等，特別是焊接性能較差，熱影響區域大，熱應力明顯，連接不穩定，而且抗震性能差。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種螺栓連接鋁合金框架柱及其安裝方法，該鋁合金框架柱改善了鋁合金框架柱的受力性能和抗震耗能能力，進而提高鋁合金整體結構的抗震性能，促進鋁合金材料在建筑結構中的應用，滿足綠色智慧城市的發展要求。
[0007]為達到上述效果，本發明所采用的技術方案如下:
本發明螺栓連接鋁合金框架柱，包括鋁合金框架和連接組件，所述鋁合金框架包括下部鋁合金柱和上部鋁合金柱，上部鋁合金柱豎向設置在下部鋁合金柱上部，并通過連接組件進行連接固定，所述連接組件包括連接板和螺栓，連接板設置在下部鋁合金柱和上部鋁合金柱連接處并通過螺栓進行連接固定為整體，共同受力，協同變形，共同抵抗荷載作用。
[0008]進一步的，所述下部鋁合金柱和上部鋁合金柱分別為工字形截面下部鋁合金柱和工字形截面上部鋁合金柱，在工字形截面下部鋁合金柱和工字形截面上部鋁合金柱的翼緣和腹板上預置有螺栓孔。
[0009]進一步的，所述連接板為一字形連接板或C形連接板，在一字形連接板或C形連接板上預置有螺栓孔，且螺栓孔的數量和布置方式與下部鋁合金柱和上部鋁合金柱上的螺栓孔相對應。
[0010]進一步的，所述一字形連接板或C形連接板的厚度不小于下部鋁合金柱和上部鋁合金柱的翼緣厚度的最大值。
[0011]進一步的，所述螺栓為高強螺栓或普通螺栓，高強螺栓或普通螺栓采用鋁合金材料或不銹鋼材料。
[0012]進一步的，所述螺栓連接的位置錯開布置。
[0013]本發明螺栓連接鋁合金框架柱的安裝方法如下:
首先，將下部鋁合金柱固定在建筑基礎中或者下層柱中；
之后，通過螺栓將一字形或C形連接板固定在下部鋁合金柱上，但此時螺栓應處于未擰緊狀態；
再將上部鋁合金柱放置在下部鋁合金柱上，并用螺栓將其連接在一起；
最后，調整上部鋁合金柱的平面位置以滿足設計要求，再擰緊所有螺栓，保證連接性會K。
[0014]本發明螺栓連接鋁合金框架柱及其安裝方法的優點是，是一種可工廠化制作現場裝配的簡單易行結構，不僅可改善鋁合金框架結構柱的受力性能和抗震耗能能力，進而提高鋁合金整體結構的抗震性能，而且可促進鋁合金材料在建筑結構中的應用，滿足綠色智慧城市的發展要求。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是本發明螺栓連接鋁合金框架柱的立體圖。
[0017]圖2是本發明螺栓連接鋁合金框架柱的正立投影圖。
[0018]圖3是本發明螺栓連接鋁合金框架柱的水平投影圖。
[0019]圖4是本發明螺栓連接鋁合金框架柱的側立投影圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0021 ]如圖1至4所示，本發明螺栓連接鋁合金框架柱，包括鋁合金框架和連接組件，鋁合金框架通過連接組件進行連接固定。
[0022]鋁合金框架包括下部鋁合金柱I和上部鋁合金柱2，上部鋁合金柱2豎向設置在下部鋁合金柱I上部，并通過連接組件進行連接固定。所述下部鋁合金柱I和上部鋁合金柱2分別優選為工字形截面下部鋁合金柱和工字形截面上部鋁合金柱，在工字形截面下部鋁合金柱和工字形截面上部鋁合金柱的翼緣和腹板上預置有螺栓孔。螺栓孔的數量、直徑和排列方式等應通過計算確定，并滿足構造設計要求。
[0023]連接組件包括連接板3和螺栓4，連接板3設置在下部鋁合金柱I和上部鋁合金柱2連接處并通過螺栓4進行連接固定為整體，共同受力，協同變形，共同抵抗荷載作用。連接板3優選為一字形連接板或C形連接板，在一字形連接板或C形連接板上預置有螺栓孔，且螺栓孔的數量和布置方式與下部鋁合金柱I和上部鋁合金柱2上的螺栓孔相對應。螺栓孔的數量、直徑和排列方式等應通過計算確定，并滿足構造設計要求。進一步的，一字形連接板或C形連接板的厚度不小于下部鋁合金柱I和上部鋁合金柱2的翼緣厚度的最大值。
[0024]螺栓4為高強螺栓或普通螺栓，高強螺栓或普通螺栓采用鋁合金材料或不銹鋼材料。同時，螺栓4連接的位置不應設置在同一高度處，應該設計要求錯開布置，螺栓的直徑需要根據其受力大小計算確定。此外，鋁合金框架柱在每層的連接節點不應超過兩個。
[0025]本發明螺栓連接鋁合金框架柱的安裝方法如下:
首先，將下部鋁合金柱I固定在建筑基礎中或者下層柱中；
之后，通過螺栓4將一字形或C形連接板3固定在下部鋁合金柱I上，但此時螺栓應處于未擰緊狀態；
再將上部鋁合金柱2放置在下部鋁合金柱I上，并用螺栓4將其連接在一起；
最后，調整上部鋁合金柱2的平面位置以滿足設計要求，再擰緊所有螺栓，保證連接性會K。
[0026]本發明螺栓連接鋁合金框架柱的工作原理為:通過一字形或C形連接板和螺栓4將下部鋁合金柱I和上部鋁合金柱2連接為整體，共同受力，協同變形，共同抵抗外荷載作用；通過一字形或C形連接板3和螺栓4，上部鋁合金柱2所承受荷載可平穩傳遞至下部鋁合金柱I，之后將荷載傳遞至基礎。
[0027]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種螺栓連接鋁合金框架柱，包括鋁合金框架和連接組件，其特征在于:所述鋁合金框架包括下部鋁合金柱(I)和上部鋁合金柱(2)，上部鋁合金柱(2)豎向設置在下部鋁合金柱(I)上部，并通過連接組件進行連接固定，所述連接組件包括連接板(3)和螺栓(4)，連接板(3)設置在下部鋁合金柱(I)和上部鋁合金柱(2)連接處并通過螺栓(4)進行連接固定為整體，共同受力，協同變形，共同抵抗荷載作用。2.根據權利要求1所述的螺栓連接鋁合金框架柱，其特征在于:所述下部鋁合金柱(I)和上部鋁合金柱(2)分別為工字形截面下部鋁合金柱和工字形截面上部鋁合金柱，在工字形截面下部鋁合金柱和工字形截面上部鋁合金柱的翼緣和腹板上預置有螺栓孔。3.根據權利要求1所述的螺栓連接鋁合金框架柱，其特征在于:所述連接板(3)為一字形連接板或C形連接板，在一字形連接板或C形連接板上預置有螺栓孔，且螺栓孔的數量和布置方式與下部鋁合金柱(I)和上部鋁合金柱(2)上的螺栓孔相對應。4.根據權利要求3所述的螺栓連接鋁合金框架柱，其特征在于:所述一字形連接板或C形連接板的厚度不小于下部鋁合金柱(I)和上部鋁合金柱(2)的翼緣厚度的最大值。5.根據權利要求1所述的螺栓連接鋁合金框架柱，其特征在于:所述螺栓(4)為高強螺栓或普通螺栓，高強螺栓或普通螺栓采用鋁合金材料或不銹鋼材料。6.根據權利要求5所述的螺栓連接鋁合金框架柱，其特征在于:所述螺栓(4)連接的位置錯開布置。7.根據權利要求1所述的螺栓連接鋁合金框架柱，其特征在于安裝方法如下: 首先，將下部鋁合金柱(I)固定在建筑基礎中或者下層柱中； 之后，通過螺栓(4)將一字形或C形連接板(3)固定在下部鋁合金柱(I)上，但此時螺栓應處于未抒緊狀態； 再將上部鋁合金柱(2)放置在下部鋁合金柱(I)上，并用螺栓(4)將其連接在一起； 最后，調整上部鋁合金柱(2)的平面位置以滿足設計要求，再擰緊所有螺栓，保證連接性能。
【專利摘要】本發明公開了一種螺栓連接鋁合金框架柱，包括鋁合金框架和連接組件，所述鋁合金框架包括下部鋁合金柱（1）和上部鋁合金柱（2），上部鋁合金柱（2）豎向設置在下部鋁合金柱（1）上部，并通過連接組件進行連接固定，所述連接組件包括連接板（3）和螺栓（4），連接板（3）設置在下部鋁合金柱（1）和上部鋁合金柱（2）連接處并通過螺栓（4）進行連接固定為整體，共同受力，協同變形，共同抵抗荷載作用。本發明是一種可工廠化制作現場裝配的簡單易行結構，不僅可改善鋁合金框架結構柱的受力性能和抗震耗能能力，進而提高鋁合金整體結構的抗震性能，而且可促進鋁合金材料在建筑結構中的應用，滿足綠色智慧城市的發展要求。
【IPC分類】E04B1/98, E04B1/58
【公開號】CN105714938
【申請號】CN201610057711
【發明人】惠存, 孫玉周, 楊子勝, 趙毅, 李新明, 彭倩, 管佳佳
【申請人】中原工學院