專利名稱：一種x梁y形柱房屋系統(tǒng)及應(yīng)用于該系統(tǒng)的萬向鉸接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X梁Y形柱房屋系統(tǒng)及應(yīng)用于該系統(tǒng)的萬向鉸接裝置，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑中，經(jīng)常會出現(xiàn)需要柱頂與梁鉸接的結(jié)構(gòu)，目前對于此種鉸接節(jié)點連接的設(shè)計大多數(shù)是通過螺栓來達到近似鉸接節(jié)點的要求，螺栓除了傳遞所有的剪力夕卜，也傳遞未被釋放的面內(nèi)面外少量的彎矩。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，越來越多的大跨度，傾斜的柱頂與梁鉸接的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，在此類結(jié)構(gòu)中，采用設(shè)置少量螺栓來達到近似鉸接節(jié)點的方式已達不到目前鉸接的要求，因為在此類結(jié)構(gòu)的節(jié)點上，節(jié)點轉(zhuǎn)角較大，總彎矩大，如用螺栓連接鉸接節(jié)點，其未被釋放的彎矩可以大到足已讓螺栓被破壞。因此對于此類特殊的結(jié)構(gòu)，須有一種新的連接裝置，能將鉸接節(jié)點的面內(nèi)面外彎矩完全釋同時又有足夠強度傳遞任意方向剪力和豎向力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供解決上述問題的一種X梁Y形柱房屋系統(tǒng)及應(yīng)用于該系統(tǒng)的萬向鉸接裝置。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種X梁Y形柱房屋系統(tǒng)，包括X形鋼屋主梁和Y形鋼柱，所述X形鋼屋主梁對應(yīng)其數(shù)量兩倍的所述Y形鋼柱，Y形鋼柱上端的兩個分支鋼柱分別相應(yīng)地鉸接在X形鋼屋主梁的四個分支梁上，所述Y形鋼柱之間相互平行，所述Y形鋼柱垂直于地面。一種應(yīng)用于所述的X梁Y形柱房屋系統(tǒng)的萬向鉸接裝置，包括球鉸鑄件，支座，以及設(shè)置在所述支座上端面的蓋板，所述球鉸鑄件是由球狀鑄件和底部鑄件兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)，所述球狀鑄件嵌入所述支座內(nèi)部，所述蓋板外邊緣焊接于支座，用于阻止所述球狀鑄件從所述支座內(nèi)部掉出，所述支座底部端面通過柱連接焊縫焊接于Y形鋼柱，所述底部鑄件頂部端面通過梁連接焊縫焊接于X形鋼屋主梁。進一步地，所述球鉸鑄件、所述支座和所述蓋板是鋼鑄件或鋼鍛件。進一步地，所述蓋板是由兩個半圓環(huán)組成的圓環(huán)型蓋板，所述蓋板的內(nèi)圓直徑與所述球狀鑄件和底部鑄件連接端面的直徑相當(dāng)。進一步地，所述蓋板的內(nèi)圓直徑小于所述球狀鑄件的球形直徑。進一步地，所述球狀鑄件與支座為球面接觸。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在所述的萬向鉸接裝置能完全釋放鉸接節(jié)點的任意方向彎矩，還能傳遞任意方向剪力和豎向力，解決了大跨度、大傾斜度的柱頂與主梁鉸接時易造成鉸節(jié)節(jié)點殘余彎矩太大，不能被完全釋放的技術(shù)難題，進一步保證建筑的安全穩(wěn)定。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步說明
圖I是圖2中A的局部放大圖。圖2是X梁Y形柱房屋系統(tǒng)的示意圖。其中
11球狀鑄件|2|底部鑄件|3丨支座
I蓋板—Zy形鋼柱i~ X形鋼屋主梁
71柱連接焊縫|s|梁連接焊縫
具體實施例方式請參閱圖I和圖2，本實用型性的X梁Y形柱房屋系統(tǒng)，包括X形鋼屋主梁6和Y形鋼柱5，兩根Y形鋼柱5對應(yīng)單個X形鋼屋主梁6，兩根Y形鋼柱5上端的兩個分支鋼柱、分別對應(yīng)地通過連接裝置鉸接在X形鋼屋主梁6的四個分支梁上，兩根Y形鋼柱5相互平行，且垂直于地面，支撐整個房屋重量。這樣能在不影響美觀的前提下更多地節(jié)省鋼材。為了實現(xiàn)X梁Y形柱房屋系統(tǒng)，請參閱圖1，本發(fā)明還揭示了一種應(yīng)用于X梁Y形柱房屋系統(tǒng)的萬向鉸接裝置，包括球鉸鑄件，支座3，設(shè)置在支座3上端面的蓋板4，球鉸鑄件由球狀鑄件I和底部鑄件2組成，蓋板4是由兩個半圓環(huán)組成的圓環(huán)型蓋板。球狀鑄件I嵌入支座3內(nèi)部，蓋板4外邊緣焊接于支座3上，用于阻止所述球狀鑄件I從所述支座3內(nèi)部掉出，支座3底部端面通過柱連接焊縫7焊接于Y形鋼柱5，底部鑄件2頂部端面通過梁連接焊縫8焊接于X形鋼屋主梁6。X形鋼屋主梁6上的豎向力和軸向力，通過與底部鑄件2上部的梁連接焊縫8傳遞給球狀鑄件I成為球狀鑄件I和底部鑄件2的豎向力和剪力，由于球狀鑄件I可在鋼鑄件支座3內(nèi)任意轉(zhuǎn)動，X形鋼屋主梁6在該裝置處的彎矩會被釋放掉，球狀鑄件I和底部鑄件2上的剪力和豎向力傳給支座3，支座3再通過與Y形鋼柱5連接的柱連接焊縫7將剪力和豎向力傳給Y形鋼柱5。Y形鋼柱5上的剪力在柱頂通過柱連接焊縫7傳遞給支座3，支座3再傳給球球狀鑄件I和底部鑄件2，球狀鑄件I和底部鑄件2上的剪力再通過梁連接焊縫8傳給X形鋼屋主梁6，由于球狀鑄件I可在鋼鑄件支座3內(nèi)任意轉(zhuǎn)動，Y形鋼柱5柱頂?shù)膹澗乇煌耆尫诺?，柱頂不存在彎矩。此外支?上的兩個半圓形蓋板4，同時也能傳遞向上的豎向力。因此本發(fā)明的萬向鉸接裝置能傳遞任意方向的剪力和豎向力，通過球狀鑄件I在鋼鑄件支座3內(nèi)任意轉(zhuǎn)動，釋放節(jié)點彎矩，使鉸接節(jié)點不存在任意方向彎矩。使用前，先確定傳遞剪力和豎向力的大小，再通過計算確定球球狀鑄件I和底部鑄件2的大小以及支座3的大小，還有與X形鋼屋主梁6和Y形鋼柱5焊接的焊縫柱連接7、梁連接8大小
本發(fā)明尚有多種具體的實施方式，凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種X梁Y形柱房屋系統(tǒng)，其特征在于包括X形鋼屋主梁(6)和Y形鋼柱(5)，所述X形鋼屋主梁(6)對應(yīng)其數(shù)量兩倍的所述Y形鋼柱(5)，Y形鋼柱(5)上端的兩個分支鋼柱分別相應(yīng)地鉸接在X形鋼屋主梁(6)的四個分支梁上，所述Y形鋼柱(5)之間相互平行，所述Y形鋼柱(6)垂直于地面。
2.一種應(yīng)用于權(quán)利要求I所述的X梁Y形柱房屋系統(tǒng)的萬向鉸接裝置，其特征在于包括球鉸鑄件，支座(3)，以及設(shè)置在所述支座(3)上端面的蓋板(4)，其中 所述球鉸鑄件是由球狀鑄件(I)和底部鑄件(2)兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)，所述球狀鑄件(I)嵌入所述支座(3)內(nèi)部， 所述蓋板(4 )外邊緣焊接于支座(3 )，用于阻止所述球狀鑄件(I)從所述支座(3 )內(nèi)部掉出， 所述支座(3 )底部端面通過柱連接焊縫(7 )焊接于Y形鋼柱(5 )， 所述底部鑄件(2 )頂部端面通過梁連接焊縫(8 )焊接于X形鋼屋主梁(6 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的萬向鉸接裝置，其特征在于所述球鉸鑄件、所述支座(3)和所述蓋板(4)是鋼鑄件或鋼鍛件 根據(jù)權(quán)利要求3所述的萬向鉸接裝置，其特征在于所述蓋板(4)是由兩個半圓環(huán)組成的圓環(huán)型蓋板，所述蓋板(4)的內(nèi)圓直徑與所述球狀鑄件(I)和底部鑄件(2)連接端面的直徑相當(dāng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的萬向鉸接裝置，其特征在于所述蓋板(4)的內(nèi)圓直徑小于所述球狀鑄件(I)的球形直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的萬向鉸接裝置，其特征在于所述球狀鑄件(I)與支座(3)為球面接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種X梁Y形柱房屋系統(tǒng)，包括X形鋼屋主梁和Y形鋼柱。還提供了一種應(yīng)用于所述的X梁Y形柱房屋系統(tǒng)的萬向鉸接裝置，包括球鉸鑄件，支座，以及設(shè)置在所述支座上端面的蓋板，所述球鉸鑄件是由球狀鑄件和底部鑄件兩部分組成的一體結(jié)構(gòu)，所述球狀鑄件嵌入所述支座內(nèi)部，所述蓋板外邊緣焊接于支座，用于阻止所述球狀鑄件從所述支座內(nèi)部掉出，所述支座底部端面焊接于Y形鋼柱，所述底部鑄件頂部端面焊接于X形鋼屋主梁。該萬向鉸接裝置能完全釋放鉸接節(jié)點的任意方向彎矩，還能傳遞任意方向剪力和豎向力。解決了大跨度、傾斜度的柱頂與主梁鉸接時易造成鉸節(jié)節(jié)點殘余彎矩太大，不能被完全釋放的技術(shù)難題，進一步保證建筑的安全穩(wěn)定。
文檔編號E04B1/58GK102635165SQ201210119140
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者劉眾, 唐蘇滇, 張小穎, 王艷芝 申請人:蘇州市時代工程咨詢設(shè)計管理有限公司