用于木结构平台的可调节螺栓支座及结构和木结构平台转让专利

申请号 : CN201511002145.6

文献号 : CN105525713B

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发明人 : 朱勇军张文元王涛郑方杨奇勇李文鹏

申请人 : 北京国家游泳中心有限责任公司悉地(北京)国际建筑设计顾问有限公司哈尔滨工业大学北京天鸿圆方建筑设计有限责任公司

摘要 :

一种用于木结构平台的可调节螺栓支座及结构和木结构平台,所述用于木结构平台的可调节螺栓支座固定连接在木结构平台的支座安装处,包括角底钢板、钢套管和调平螺栓;所述角底钢板水平设置,并且角底钢板上开有螺钉孔和孔洞;所述钢套管竖向设置并且设有内螺纹,钢套管的下端固定连接在角底钢板上并与孔洞相通;所述调平螺栓螺纹连接在所述钢套管中,并且调平螺栓的上端设有小六角头,调平螺栓的下端面为球面。本发明中所述的可调节螺栓支座及可调节结构承载力高,同时高度调节,并且还具有构造简单、操作方便、可反复使用、使用非常灵活的优点,适用于各类临时搭建、可装拆的、需重复使用的木结构平台。

权利要求 :

1.一种用于木结构平台的可调节结构,其特征在于:所述木结构平台(1)的支座安装处设有竖向的贯通圆洞(2);

所述木结构平台(1)的支座安装处、木结构平台(1)的底面上固定连接有可调节螺栓支座,该可调节螺栓支座包括角底钢板(4)、钢套管(3)和调平螺栓(5);

所述角底钢板(4)水平设置,并且角底钢板(4)上开有螺钉孔(12)和孔洞(13),角底钢板(4)通过穿在螺钉孔(12)中的螺钉固定连接在木结构平台(1)的底面上;

所述钢套管(3)设有内螺纹,钢套管(3)由下向上嵌入在木结构平台(1)上的贯通圆洞(2)中,并且钢套管(3)的下端固定连接在角底钢板(4)上并与孔洞(13)相通;

所述调平螺栓(5)螺纹连接在所述钢套管(3)中,并且调平螺栓(5)的上端设有小六角头(6),调平螺栓(5)的下端面为球面;

所述贯通圆洞(2)中、所述钢套管(3)的上方嵌入有薄壁衬管(7),所述薄壁衬管(7)中填充有保温或/和隔音材料(11);

所述钢套管(3)嵌入在角底钢板(4)的孔洞(13)中并与角底钢板(4)焊接连接;

所述贯通圆洞(2)的底部、木结构平台(1)的底面上设有放置角底钢板用的槽(14),所述角底钢板(4)设在放置角底钢板用的槽(14)中。

2.根据权利要求1所述的用于木结构平台的可调节结构,其特征在于:所述角底钢板(4)为多边形形状,所述放置角底钢板用的槽(14)的形状和大小均与角底钢板(4)相同。

3.根据权利要求1所述的用于木结构平台的可调节结构,其特征在于:所述角底钢板(4)的下表面与木结构平台(1)的下表面平齐。

说明书 :

用于木结构平台的可调节螺栓支座及结构和木结构平台

技术领域

[0001] 本发明涉及一种设置在木结构平台上的可调支座及可调结构,以及一种木结构平台。

背景技术

[0002] 木结构建筑物或构筑物中的各类支座形式很多,一般要求其具有足够的承载力,能够传递轴力、剪力或弯矩等内力,也同时要求支座形式简单、传力简洁、施工方便,但无论是常规的刚性支座,还是铰接支座,都很少要求支座本身具有可调节高度的功能。
[0003] 而在一些临时搭建的各类平台等构筑物中,比如木结构平台,由于功能上的需求,往往要求平台既具有一定的承载能力,同时还要具有装拆方便、可重复使用、高度和水平度能够适当调节等功能。但是,现有的可调节高度的支座,比如常见的如木家具调节支座等,通常又都承载力低、构造复杂、调平过程复杂,所以往往难以在大型平台等构筑物中复制使用,应用范围有限。
[0004] 也就是说,现有的木结构中的承载力高的常规支座不具备调节高度的功能,现有的可调节高度的支座又往往承载力低,所以均不适合应用在一些临时搭建的大型平台等构筑物上。因此,有必要开发一种新的可调节高度的支座,它应同时具备较大的承载能力,且构造简单、操作方便,适合在可装拆的临时搭建的大型平台等构筑物中使用,如果有保温、隔音要求时,还应能够有效隔断热量和声波的传递路径。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种用于木结构平台的可调节螺栓支座及可调节结构,要解决临时搭建的大型平台等构筑物上的支座不能既高度可调、同时又能具备较大的承载能力的技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种用于木结构平台的可调节螺栓支座,固定连接在木结构平台的支座安装处,其特征在于:包括角底钢板、钢套管和调平螺栓;所述角底钢板水平设置,并且角底钢板上开有螺钉孔和孔洞;所述钢套管竖向设置并且设有内螺纹,钢套管的下端固定连接在角底钢板上并与孔洞相通;所述调平螺栓螺纹连接在所述钢套管中,并且调平螺栓的上端设有小六角头,调平螺栓的下端面为球面。
[0007] 优选的,所述钢套管嵌入在角底钢板的孔洞中并与角底钢板焊接连接.[0008] 优选的,所述钢套管的下端面与角底钢板的下表面平齐。
[0009] 优选的,所述钢套管上的内螺纹采用1.5mm~2mm螺距的细牙螺纹,所述调平螺栓上的螺纹与钢套管上的内螺纹相匹配。
[0010] 一种用于木结构平台的可调节结构,其特征在于:所述木结构平台的支座安装处设有竖向的贯通圆洞;所述木结构平台的支座安装处、木结构平台的底面上固定连接有可调节螺栓支座,该可调节螺栓支座包括角底钢板、钢套管和调平螺栓;所述角底钢板水平设置,并且角底钢板上开有螺钉孔和孔洞,角底钢板通过穿在螺钉孔中的螺钉固定连接在木结构平台的底面上;所述钢套管设有内螺纹,钢套管由下向上嵌入在木结构平台上的贯通圆洞中,并且钢套管的下端固定连接在角底钢板上并与孔洞相通;所述调平螺栓螺纹连接在所述钢套管中,并且调平螺栓的上端设有小六角头,调平螺栓的下端面为球面。
[0011] 所述贯通圆洞中、所述钢套管的上方嵌入有薄壁衬管,所述薄壁衬管中填充有保温或/和隔音材料。
[0012] 优选的,所述钢套管嵌入在角底钢板的孔洞中并与角底钢板焊接连接。
[0013] 优选的,所述贯通圆洞的底部、木结构平台的底面上设有放置角底钢板用的槽,所述角底钢板设在放置角底钢板用的槽中。
[0014] 优选的,所述角底钢板为多边形形状,所述放置角底钢板用的槽的形状和大小均与角底钢板相同。
[0015] 优选的,所述角底钢板的下表面与木结构平台的下表面平齐。
[0016] 一种木结构平台,其特征在于:包括方形箱体、填充在方形箱体内的柔性隔热材料和连接在方形箱体上的可调节螺栓支座;所述方形箱体包括上层面板、下层面板、主肋板、次肋板、支承肋板和抗剪连接件;所述方形箱体的主肋板设置于方形箱体的四边,次肋板在方形箱体内部平行间隔设置,次肋板与主肋板由抗剪连接件和紧固件固定连接,支承肋板与各次肋板垂直连接;所述上层面板与主肋板和次肋板的顶边固定连接,下层面板与主肋板和次肋板的底边固定连接;所述柔性隔热材料填充在上层面板、下层面板、主肋板、次肋板和支承肋板围成的区格内;所述方形箱体的底面四角处设有竖向的贯通圆洞;所述可调节螺栓支座连接于方形箱体的底面四角处,可调节螺栓支座包括角底钢板、钢套管和调平螺栓;所述角底钢板水平设置,并且角底钢板上开有螺钉孔和孔洞,角底钢板通过穿在螺钉孔中的螺钉固定连接在方形箱体的底面上;所述钢套管设有内螺纹,钢套管由下向上嵌入在方形箱体上的贯通圆洞中,并且钢套管的下端固定连接在角底钢板上并与孔洞相通;所述调平螺栓螺纹连接在所述钢套管中,并且调平螺栓的上端设有小六角头,调平螺栓的下端面为球面;所述贯通圆洞中、所述钢套管的上方嵌入有薄壁衬管,所述薄壁衬管中填充有保温或/和隔音材料。
[0017] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:本发明中所述的可调节螺栓支座及可调节结构承载力高,同时高度调节,并且还具有构造简单、操作方便、可反复使用、使用非常灵活的优点,适用于各类临时搭建、可装拆的、需重复使用的木结构平台。如果有保温、隔音要求时,本发明所述的可调节结构还能够有效隔断热量和声波的传递路径,在支座安装处实现了隔热、隔音的功能。
[0018] 本发明中所述的可调节螺栓支座设有具有内螺纹的钢套管,在钢套管内使用调平螺栓作为调平装置,可实现理想铰支座的特性。钢套管底部使用角底钢板与木结构平台的下表面固定,可防止钢套管自身转动。钢套管埋入木结构平台角部预留的贯通孔洞中,可实现在木结构平台上方俯身进行调平操作。所述调平螺栓也是传力构件,传力路径为调平螺栓、内嵌的钢套管、角底钢板、木结构平台的角部木方或木肋。
[0019] 本发明为木结构可装拆式的木结构平台提供了一套能传递支座反力、具有足够抗压能力的支承装置,也提供了一套可以在安装过程中随时调节支座高度的调平装置。本发明能够在承受一定的支座反力的同时,还方便地调节支座高度和木结构平台的水平度,也就是说,本发明通过在木结构平台(木结构平台单元)的角部设置的可调节螺栓支座,解决了木结构平台单元支座传力和高度调节的问题。
[0020] 将本发明应用于木结构平台(比如室内临时冰场冰面支承的复合木箱结构单元)中的四点简支的角部支座上,解决了木结构平台的小范围高度调节和水平度调节的问题,使木结构平台组成的木结构平台装拆方便,对场地的适用性强,并具有2t的承载能力和良好的隔热隔音性能。
[0021] 本发明所述的木结构平台以平面为方形的密肋方形箱体作为冰面的下部基础,方形箱体主要由上层面板、下层面板、主肋板和次肋板组成,并能形成一个可以共同受力的整体。方形箱体又可以自由拼组成室内冰场冰面的支承面,维持室内冰场冰面的正常工作,可以反复拆装、重复使用。方形箱体能够承担冰面自重、制冷设施和浇冰设备自重、运动员使用荷载,并能同时保证维持冰面正常工作所需的刚度和保温性能。
[0022] 从受力角度看,上下面板主要用于承担弯矩,肋板主要用于承担剪力,次肋板同时具有减小面板跨度和将竖向剪力传递至主肋板的作用,可以根据受力需要在一个方形箱体中设置多道次肋板。支承肋是用来维持次肋板之间的形状和稳定,不起传力作用。主肋板位于木箱周边,负责将次肋板传来的剪力传递给角部支座。方形箱体在四个角部的支座区使用四点简支形式,支承于下部结构或室内地面。在四角处设置的铰支座可以调节整个单元的标高和调平整个单元平面。
[0023] 上、下层面板使用多层木纹相互垂直的薄板胶合而成,从而使面板在面内的两个水平方向都具有较高的抗拉压承载力。上下面板之间的主次肋组成的区格内根据隔热要求填充柔性保温材料,如挤塑板、玻璃棉等。由于木箱的面板和肋板木材本身的导热系数不大,肋板在木箱平面内所占的面积也很小,配合肋板区格内的导热系数更小的隔热材料,可以实现整体复合方形箱体具有不超过0.3W/(m2·K)的平均传热系数,从而最大限度地减小冰面下部的热交换。为减小木箱内部的空气对流,保温材料需充满每个区格,减小区格内部的空气体积。
[0024] 本发明设计的抗剪连接件采用了挂钩式的形状,一侧是与主肋板挂接的钩头、一侧是承托次肋板的腹板,结构简洁;通过特定形状的薄金属板,如钢板,连续冷加工弯折而成,制作简单,根据次肋板可能传递的最大剪力,抗剪连接件厚度和宽度按抗剪连接件钢材的有效截面抗拉计算和主次肋板木材的局压计算来确定;作为节点连接处的主要传力构件,而配合抗剪连接件使用的螺栓和螺钉并不传递剪力,仅起到安装、定位的作用。
[0025] 本发明的抗剪连接件用于连接在次肋板和主肋板之间,可以有效地将次肋板的竖向剪力传递给与之垂直的主肋板,将次肋板的端部剪力转化为次肋板端部的局部承压力,并传递给抗剪连接件,再通过抗剪连接件的抗拉力,传递给主肋板,在连接节点位置的主肋板同样处于局部受压状态,有效解决次肋板与主肋板之间抗剪连接件承载力不足的问题,节点抗剪承载力可以与主次肋板截面等强,增强了连接节点位置的连接整体性;由于采用抗剪连接件连接主次肋板,无需过多的抗剪螺栓或者螺钉,对主、次肋板的截面均无实质性削弱。
[0026] 本发明在次肋板与主肋板之间传递剪力时,通过挂钩式的抗剪连接件,将次肋板端部的剪力转化成了次肋板与抗剪连接件之间的局部承压,有效提高了节点连接处传递剪力的能力,实现了木结构中次肋板连接于主肋板时等强的抗剪连接,避免使用大量的螺栓或螺钉连接同时减少了节点区尺寸,简化连接的构造形式以及次肋板与主肋板之间节点连接的做法,便于施工,提高了施工效率和连接强度,提高次肋板的利用效率,提高抗剪连接的可靠性,解决传统抗剪螺栓或螺钉承载力不足的问题。
[0027] 本发明解决了将既有体育场馆地面改造为冰面的下部支承问题,在不破坏原有场地的前提下,使用复合木箱结构能够快速地完成功能上的临时转换,为将现有普通体育场馆改造成冬季项目场馆提供了一种技术上的可行方案。复合木箱结构可以快速装拆,搭设周期短,可以在3天内完成约1800平方米的冰面下部支承。复合木箱结构使用常规的木材、钢材和抗剪连接件,在市场上取材方便,制作加工精度容易满足要求。复合木箱结构可以多次重复使用,节约室内临时冰面的建设费用70%以上。复合木箱结构的形状规则,便于存储和运输,可以节约库存费和运输费40%以上。复合木箱结构具有良好的隔热效果,能够实现冰面的快速制冷,并能有效减小温度交换,可以节约能源50%以上。

附图说明

[0028] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0029] 图1是用于木结构平台的可调节螺栓支座的结构示意图。
[0030] 图2是图1的俯视示意图。
[0031] 图3是木结构平台设置可调节螺栓支座的示意图。
[0032] 图4是图3中A-A剖面的示意图。
[0033] 图5是图3中B-B剖面的示意图。
[0034] 图6是图3中C-C剖面的示意图。
[0035] 图7是方形箱体的立体结构示意图。
[0036] 图8是面板与肋板连接的布钉示意图。
[0037] 图9是主肋板和次肋板节点处的立体结构示意图。
[0038] 附图标记:1-木结构平台;2-贯通圆洞;3-钢套管;4-角底钢板;5-调平螺栓;6-小六角头;7-薄壁衬管;8-底座板;9-环形挡块;10-地面或其它支承基础;11-保温或/和隔音材料;12-螺钉孔;13-孔洞;14-放置角底钢板用的槽;15-上层面板;16-下层面板;17-主肋板;18-次肋板;19-支承肋板;20-柔性隔热材料;21-抗剪连接件。

具体实施方式

[0039] 实施例参见图1、图2所示,这种用于木结构平台的可调节螺栓支座,固定连接在木结构平台1的支座安装处,包括角底钢板4、钢套管3和调平螺栓5。
[0040] 所述角底钢板4水平设置,并且角底钢板4上开有螺钉孔12和孔洞13。所述角底钢板4上的螺钉孔12,用于保证角底钢板4与木结构平台连接,以保证在旋转调平螺栓5时,角底钢板4和钢套管3不会发生转动。
[0041] 所述钢套管3竖向设置并且设有内螺纹,钢套管3的下端固定连接在角底钢板4上并与孔洞13相通。优选的,所述钢套管3嵌入在角底钢板4的孔洞13中并与角底钢板4焊接连接,钢套管3的下端面与角底钢板4的下表面平齐,钢套管与角底钢板固定为一体。
[0042] 所述调平螺栓5螺纹连接在所述钢套管3中,并且调平螺栓5的上端设有小六角头6,调平螺栓5的下端面为球面。
[0043] 优选的,为增强其自锁性能,所述钢套管3上的内螺纹采用1.5mm~2mm螺距的细牙螺纹,所述调平螺栓5上的螺纹与钢套管3上的内螺纹相匹配。
[0044] 本实施例中,角底钢板4设计成不规则的多边形(在其它实施例中也可以是规则的多边形),然后在木结构平台上设置与之对应(大小和形状均相同)的放置角底钢板用的槽,将多边形的角底钢板4放在多边形的放置角底钢板用的槽中,通过放置角底钢板用的槽来进一步保证在旋转调平螺栓5时,角底钢板4和钢套管3不会发生转动。
[0045] 参见图1-4,所述的用于木结构平台的可调节结构如下。
[0046] 所述木结构平台1的支座安装处设有竖向的贯通圆洞2。
[0047] 所述木结构平台1的支座安装处、木结构平台1的底面上固定连接有可调节螺栓支座,该可调节螺栓支座包括角底钢板4、钢套管3和调平螺栓5。
[0048] 所述角底钢板4水平设置,并且角底钢板4上开有螺钉孔12和孔洞13,所述角底钢板4通过穿在螺钉孔12中的螺钉固定连接在木结构平台1的底面上,以保证在旋转调平螺栓5时,角底钢板4和钢套管3不会发生转动。
[0049] 所述钢套管3设有内螺纹,钢套管3由下向上嵌入在木结构平台1上的贯通圆洞2中,并且钢套管3的下端固定连接在角底钢板4上并与孔洞13相通。优选的,所述钢套管3嵌入在角底钢板4的孔洞13中并与角底钢板4焊接连接,钢套管3的下端面与角底钢板4的下表面平齐,钢套管与角底钢板固定为一体。
[0050] 所述调平螺栓5螺纹连接在所述钢套管3中,并且调平螺栓5的上端设有小六角头6,调平螺栓5的下端面为球面。
[0051] 所述贯通圆洞2可便于在木结构平台上方俯身进行调平操作。
[0052] 本实施例中,所述角底钢板4为不规则的多边形(在其它实施例中也可以是规则的多边形),所述贯通圆洞2的底部、木结构平台1的底面上还设有放置角底钢板用的槽14,放置角底钢板用的槽14的形状和大小与角底钢板4的形状和大小一样,所述角底钢板4设在放置角底钢板用的槽14中,由于角底钢板4和放置角底钢板用的槽14均为多边形,所以放置角底钢板用的槽也可以进一步保证在旋转调平螺栓5时,角底钢板4和钢套管3不会发生转动。
[0053] 本实施例中,角底钢板的底面与木结构平台1的下表面平齐。
[0054] 出于木结构平台1的保温或隔音等需要,本实施例中,所述贯通圆洞2中、所述钢套管3的上方嵌入有薄壁衬管7,所述薄壁衬管7中填充有保温或/和隔音材料11,比如柔性保温塞。
[0055] 参见图3、图4,优选的,所述木结构平台1为方形平台,方形平台的四个角处设有竖向的贯通圆洞2,用于木结构平台的可调节螺栓支座固定连接在方形平台的四个角处。方形平台的四个角处即为木结构平台1的支座安装处。
[0056] 使用时,需要使用可调节螺栓支座进行调平时,可以将调平螺栓旋出,不需要使用调平螺栓调平时,也可以直接将角底钢板搁置在下部支承物上,调平螺栓支座不必旋出。可装拆式木结构平台单元在运输、存贮时,将调平螺栓完全旋回套管内部,保持平台单元表面的规则性和平整性。
[0057] 参见图3-9,所述木结构平台1包括在平面内拼组的方形箱体、填充在方形箱体内的柔性隔热材料20和连接在方形箱体上的可调节螺栓支座。
[0058] 所述方形箱体包括上层面板15、下层面板16、主肋板17、次肋板18、支承肋板19和抗剪连接件21。
[0059] 所述方形箱体的主肋板17设置于方形箱体的四边,次肋板18在方形箱体内部平行间隔设置,次肋板18与主肋板17由抗剪连接件21和紧固件固定连接,支承肋板19与各次肋板18垂直连接。
[0060] 所述上层面板15与主肋板17和次肋板18的顶边固定连接,下层面板16与主肋板17和次肋板18的底边固定连接。
[0061] 所述柔性隔热材料20填充在上层面板15、下层面板16、主肋板17、次肋板18和支承肋板19围成的区格内。
[0062] 所述方形箱体的底面四角处设有竖向的贯通圆洞2,所述可调节螺栓支座连接于方形箱体的底面四角处,并与贯通圆洞2相配合。所述贯通圆洞2中、钢套管3的上方嵌入有薄壁衬管7,所述薄壁衬管7中填充有保温或/和隔音材料11。
[0063] 应用于室内临时冰场冰面支承的复合木箱平台可以由一块一块的所述木结构平台1拼接而成,这样的话,应用于室内临时冰场冰面支承的复合木箱平台就属于一种可装拆式木结构平台。
[0064] 所述木结构平台1也可以叫做复合木箱结构单元,复合木箱结构单元为方形,所述用于木结构平台的可调节结构设置在复合木箱结构单元的四个角部,即四点简支的角部支座安装位置处,复合木箱结构单元的四个角部也叫角部支座区。
[0065] 所述的用于木结构平台的可调节螺栓支座及用于木结构平台的可调节结构解决了复合木箱结构单元的小范围高度调节和水平度调节的问题,使复合木箱结构单元组成的应用于室内临时冰场冰面支承的复合木箱平台装拆方便,对场地的适用性强,并具有2t的承载能力和良好的隔热隔音性能。
[0066] 用于木结构平台的可调节结构的具体实施方式如下。
[0067] 1)在复合木箱结构单元的角部的两个边肋之间预先设置与肋板等高的直角棱柱木方,与肋板可靠连接后,安装上下面板,使方形箱体在角部成为一个整体,即角部支座区。
[0068] 2)在复合木箱结构单元的角部支座区与底座板8上的环形挡块9对应的位置上,穿透面板和中间的棱柱木方,套钻贯通圆洞2,贯通圆洞的直径与钢套管3外径相等。
[0069] 3)在与角底钢板4对应的位置上切去与角底钢板等厚的木箱下面板。
[0070] 4)安装就位已经焊接为一体的钢套管3与角底钢板4,钢套管穿入贯通圆洞,角底钢板卡位于木箱角部的下表面。
[0071] 5)穿过角底钢板的螺钉孔12,拧紧螺钉,使角底钢板固定。
[0072] 6)在钢套管上方的贯通圆洞2内穿入外径等于贯通圆洞的直径的薄壁衬管7,可事先涂结构胶,使之固定。薄壁衬管在拧调平螺栓时可起到保护贯通圆洞周边木箱壁板的作用,薄壁衬管一般具有较小的导热系数,例如PVC管等。
[0073] 7)从钢套管下方或上方旋入调平螺栓5,可用内六角筒状扳手旋转调平螺栓顶端的小六角头6,调平螺栓的下端可做成球面,以实现支座的理想铰接。
[0074] 8)复合木箱结构单元的四个角部都按相同方法安装上用于木结构平台的可调节螺栓支座之后,将调平螺栓的设有球面的一端就位于底座板8上的环形挡块9中,环形挡块9的内径比调平螺栓外径大2~3mm。
[0075] 9)在复合木箱结构单元上方,通过内六角筒状扳手旋转调平螺栓顶端的小六角头6,需同时调整四个可调节螺栓支座的调平螺栓,从而调节复合木箱结构单元的标高和水平度。
[0076] 10)调平螺栓调平后,从复合木箱结构单元上表面将所需厚度的保温或/和隔音材料11塞入薄壁衬管内,从而最终完成复合木箱结构单元角部支座的全部施工。
[0077] 上述实施例并非具体实施方式的穷举,还可有其它的实施例,上述实施例目的在于说明本发明,而非限制本发明的保护范围,所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。