免焊可拆卸装配体系技术领域
本发明涉及一种免焊可拆卸装配体系。
背景技术
现有的厂房、仓库和临时房屋等建筑多采用钢结构进行搭建，钢结构因其施工工
期短、预制程度高和便于模块化施工的特点而受到欢迎。目前的钢结构做法往往是采用热
轧的H型钢、槽钢或角钢等型材经过焊接作为框架体系，在在框架体系的基础上进行空间划
分。这种方式虽然较传统的建筑方式要方便快捷，但是，会受限于型材的规格，容易造成材
料的浪费。同时，由于现有的型材之间的连接采用的是焊接方式，因此，在使用周期结束后
不容易拆卸，需要采用火焰切割或其他方式进行切割，浪费大量的劳动力资源，并且，经过
切割的型材很难进行回收再利用，造成材料的进一步浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种便于安装和拆卸的免焊可拆卸装配体系。
为达到上述目的，本发明免焊可拆卸装配体系，包括格构柱，所述格构柱包括至少
两个分肢和用于连接两分肢的缀条；
所述分肢包括两根冷弯C型钢或冷弯槽钢，两所述冷弯C型钢或冷弯槽钢的开口方
向相反；
所述缀条包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢或两根开口方向相反的冷弯C型钢或冷
弯槽钢；
所述分肢与所述缀条通过节点板连接，所述节点板的一侧设置在所述分肢的两冷
弯C型钢或冷弯槽钢腹板之间，所述节点板与所述分肢的两冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板连
接；
所述缀条的冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板与所述节点板的另一侧连接。
进一步地，所述格构柱上设置有可拆卸牛腿，所述可拆卸牛腿包括与所述节点板
设置在同一平面内的牛腿腹板、牛腿顶板和U形加劲板；
所述牛腿腹板包括一体成型的连接部和伸出部，所述连接部的两侧分别与两分肢
连接，所述伸出部设置在所述格构柱的一侧；
所述U形加劲板设置在两分肢之间，所述U形加劲板的水平部与所述牛腿腹板的连
接部上边缘接触，
所述牛腿顶板包括一体成型的L型板，所述L型板的竖直段为连接部，所述L型板的
水平段为支撑部，所述牛腿顶板的支撑部与所述牛腿腹板的伸出部接触，所述牛腿顶板的
连接部、其中一个分肢的冷弯C型钢或冷弯槽钢翼板以及U形加劲板的其中一个竖直部通过
螺栓连接；所述U形加劲板的另一个竖直部与另一个分肢的冷弯C型钢或冷弯槽钢翼板通过
螺栓连接。
进一步地，所述装配体系还包括两端分别与两格构柱连接的格构梁；所述格构梁
包括上弦分肢、下弦分肢以及两端分别与所述上弦分肢和下弦分肢连接的缀条；
所述上弦分肢和所述下弦分肢均包括两开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯槽钢，
所述缀条包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢或两开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯
槽钢；
所述上、下弦分肢与所述缀条通过节点板连接。
进一步地，所述格构柱对应所述格构梁的上弦分肢和下弦分肢分别设置了两支撑
杆，所述两支撑杆分别与所述格构梁的上弦分肢和下弦分肢同轴设置；上侧的支撑杆和所
述上弦分肢通过节点板与所述格构柱内侧的分肢连接，下侧的支撑杆和所述下弦分肢通过
节点板与所述格构柱内侧的分肢进行连接。
进一步地，相邻两格构梁之间设置有组合檩条，所述组合檩条包括上弦、下弦和檩
条腹板；
所述上弦包括两上弦角钢，所述上弦角钢的其中一个翼板与所述檩条腹板平行，
所述上弦角钢平行于所述檩条腹板的翼板与所述檩条腹板连接；
所述下弦包括两下弦角钢，所述下弦角钢的其中一个翼板与所述檩条腹板平行，
所述下弦角钢平行于所述檩条腹板的翼板与所述檩条腹板连接。
进一步地，所述组合檩条还包括若干对垂直于所述上弦和下弦的角钢加劲肋；
每对的两个角钢加劲肋分别设置在所述檩条腹板的两侧，所述角钢加劲肋的其中
一个翼板与所述檩条腹板平行设置；
所述角钢加劲肋的中部与所述檩条腹板连接，所述角钢加劲肋的上部和下部分别
与所述上弦和下弦连接。
进一步地，所述檩条的下弦角钢设置在所述格构梁的上弦分肢上，所述檩条通过
檩托与所述格构梁的上弦分肢连接；
所述檩脱包括一L形连接板和至少一块加劲板，所述加劲板的相邻两侧分别与所
述L形板的两翼板连接；
所述檩条腹板一侧的角钢端部与所述檩条腹板的端部间隔设置，所述间隔与所述
L形板相适配；所述L形板的其中一个翼板与所述檩条腹板以及檩条腹板另一侧的角钢连
接，所述L形板的另一个翼板与所述格构梁的上弦分肢连接；
或者；
所述檩条的下弦角钢设置在所述格构梁的上弦分肢上，所述檩条的下弦角钢与所
述格构柱的上弦分肢连接。
进一步地，所述装配体系还包括组合次梁；所述组合次梁包括梁上弦、梁下弦以及
梁腹板；
所述梁腹板为一钢板；所述梁上弦包括分别设置在梁腹板两侧的两根热轧角钢，
所述热轧角钢的其中一个翼板与所述梁腹板的上部螺栓连接；所述梁下弦包括分别设置在
梁腹板两侧的两根热轧角钢，所述热轧角钢的其中一个翼板与所述梁腹板的下部螺栓连
接。
进一步地，所述组合次梁设置在所述牛腿上，所述组合次梁的梁下弦与所述牛腿
顶板的支撑部连接。
进一步地，所述格构柱与所述格构梁之间设置有一斜支撑，所述斜支撑的下端与
所述格构柱内侧的分肢通过节点板连接，所述斜支撑的上端与所述格构梁的下弦分肢通过
节点板连接；
所述格构柱的其中一个缀条和所述格构梁的其中一个缀条同轴设置。
此种结构体系可用于工厂、仓库、简易临时房屋等，用钢量少，构件截面小，重量
轻，节省钢材，造价低廉；便于运输和安装，现场不用焊接，施工方便快捷，效率高，工期短；
便于模块化施工，模数化组装，根据使用目的可以自由灵活的建造出不同的建筑单体；构件
可拆卸后重复利用，节约资源。
附图说明
图1是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例1的整体结构图；
图2是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例1的格构柱的结构示意图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例2的格构梁的局部结构示意图；
图6是图5的C-C剖视图；
图7是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例3的檩条的结构示意图；
图8是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例4的组合次梁的结构示意图；
图9是图7的檩条加装了加劲肋的结构示意图；
图10是图8的组合次梁加装了加劲肋的结构示意图；
图11是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例2与现有的门式钢架相比节省的用钢
量的对比表格；
图12是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例2与现有的门式钢架相比节省的用钢
量的对比图表；
图13是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例2与现有的门式钢架的用钢量对比数
据；
图14是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例2与现有的门式钢架的用钢量对比图
表；
图15是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例3的檩条与现有檩条的用钢量对比数
据；
图16是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例3的檩条与现有檩条的用钢量对比图
表；
图17是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例4的组合次梁与现有次梁的用钢量对
比数据；
图18是本发明免焊可拆卸装配体系的实施例4的组合次梁与现有次梁的用钢量对
比图表；
图19是本发明免焊可拆卸装配体系的檩条与格构梁的连接节点的一种优选结构；
图20是图19的D-D剖视图；
图21是本发明免焊可拆卸装配体系的檩条与格构梁的连接节点的另一种优选结
构；
图22是图21的E-E剖视图；
图23是本发明免焊可拆卸装配体系的格构柱与格构梁的连接节点的一种优选实
施例。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1-4所示，本实施例提供了一种免焊可拆卸装配体系，包括格构柱1，所述格构
柱1包括至少两个分肢11和用于连接两分肢11的缀条12；
所述分肢11包括两根冷弯C型钢或冷弯槽钢，两所述冷弯C型钢或冷弯槽钢的开口
方向相反；
所述缀条12包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢
所述分肢11与所述缀条12通过节点板13连接，所述节点板13的一侧设置在所述分
肢11的两冷弯C型钢或冷弯槽钢腹板之间，所述节点板13与所述分肢11的两冷弯C型钢或冷
弯槽钢的腹板连接；
所述缀条12的冷弯C型钢或冷弯槽钢的腹板与所述节点板13的另一侧连接。
所述格构柱1上设置有可拆卸牛腿5，所述可拆卸牛腿5包括与所述节点板13设置
在同一平面内的牛腿腹板51、牛腿顶板53和U形加劲板52；
所述牛腿腹板51包括一体成型的连接部和伸出部，所述连接部的两侧分别与两分
肢11连接，所述伸出部设置在所述格构柱1的一侧；
所述U形加劲板52设置在两分肢11之间，所述U形加劲板52的水平部与所述牛腿腹
板51的连接部上边缘接触，
所述牛腿顶板53包括一体成型的L型板，所述L型板的竖直段为连接部，所述L型板
的水平段为支撑部，所述牛腿顶板53的支撑部与所述牛腿腹板51的伸出部接触，所述牛腿
顶板53的连接部、其中一个分肢11的冷弯C型钢或冷弯槽钢翼板以及U形加劲板52的其中一
个竖直部通过螺栓连接；所述U形加劲板52的另一个竖直部与另一个分肢11的冷弯C型钢或
冷弯槽钢翼板通过螺栓连接。
本实施例中的免焊可拆卸装配体系中，无论是分肢11与缀条12的连接还是格构柱
1上的牛腿5的设置，均可以采用螺栓进行连接，现场不需要焊接，当使用周期结束后，将格
构柱1的各个部位进行拆卸，节省劳动力资源，并且，拆卸的材料不会发生损坏，可以反复利
用，节省了资源。
另外，此种结构体系用于工厂、仓库、简易临时房屋等，由于采用的是冷弯型材进
行拼装，因此，能够根据需要进行拼装，材料规格对于安装过程中的限制大大降低，此种结
构体系用钢量少，构件截面小，重量轻，节省钢材，造价低廉；便于运输和安装，现场不用焊
接，施工方便快捷，效率高，工期短；便于模块化施工，模数化组装，根据使用目的可以自由
灵活的建造出不同的建筑单体；构件可拆卸后重复利用，节约资源。
实施例2
在上述实施例的基础上，如图5-6所示，所述装配体系还包括两端分别与两格构柱
1连接的格构梁2；所述格构梁2包括上弦分肢21、下弦分肢以及两端分别与所述上弦分肢21
和下弦分肢连接的缀条22；
所述上弦分肢21和所述下弦分肢均包括两开口方向相反的冷弯C型钢或冷弯槽
钢，
所述缀条22包括一根冷弯C型钢或冷弯槽钢或两开口方向相反的冷弯C型钢或冷
弯槽钢；
所述上、下弦分肢与所述缀条22通过节点板23连接。
本实施例中将梁也采用格构式的结构，并且，梁也是采用冷弯型材进行拼装，能够
进一步的节省材料和劳动力资源。
本实施例中采用格构梁2柱形成门式桁架，本实施例中将门式桁架与现有的热轧
型材焊接的框架进行对比：
在不同跨度、柱距条件下，建立传统门式刚架和新型免焊可拆卸装配体系的结构
模型分别进行设计计算，并对设计结果进行对比分析。
算例分析条件如下：
跨度：12m、15m、18m、21m、24m、27m、30m、33m、36m
柱距：6m、7.5m、9m、10.5m、12m
结构形式：柱脚铰接，梁柱刚接。双坡屋面，柱脚到檐口高度为8.3m(柱脚标高-
0.3m，檐口标高8m)，屋面坡度1:15。
构件材质：跨度12m～21m，材质为Q235-B；跨度24m～36m，材质为Q345-B；
恒荷载:0.3KN/m2,活荷载：0.5KN/m2。檩条间距1.5m，屋面梁平面外计算长度为
3m。
应力比：实腹梁柱约0.92～0.97，格构构件最大不超过1.0。
构件形式：实腹梁柱板材厚度5～16mm，梁柱高度以10mm为单位调整，宽度以10mm
为单位调整。格构构件弦杆为背对背C型钢，腹杆为C型钢或背对背C型钢。当荷载过大，已有
C型钢型号不满足要求时，可适当调整C型钢尺寸。当荷载过小，已有C型钢最小型号依然浪
费时，可采用冷弯槽钢。
计算的结果图11-14，依据图11-14可以看出，对于单榀桁架(钢架)，采用本实施例
的免焊可拆卸装配体系可极大的节省用钢量，用钢量比采用实腹门式刚架节省了40％～
60％；跨度一定的情况下，柱距越小，即荷载越小，节省用钢量的效应越明显。
实施例3
在上述实施例的基础上，如图7所示，本实施例相邻两格构梁2之间设置有组合檩
条3，所述组合檩条3包括上弦31、下弦33和檩条腹板32；
所述上弦31包括两上弦角钢，所述上弦角钢的其中一个翼板与所述檩条腹板32平
行，所述上弦角钢平行于所述檩条腹板32的翼板与所述檩条腹板32连接；
所述下弦33包括两下弦角钢，所述下弦角钢的其中一个翼板与所述檩条腹板32平
行，所述下弦角钢平行于所述檩条腹板32的翼板与所述檩条腹板32连接。
本实施例以间距3m，横载0.5KN/㎡，活载0.5KN/㎡的厂房檩条为例，将本实施例的
组合檩条3与常规的檩条进行对比；对比数据及图表如图15-16所示，通过数据和图表可以
看出，本实施例的组合檩条3与传统的檩条相比能够节省较多的材料，并且能够大幅度的减
轻檩条的自重。
本实施例的组合檩条3由作为腹板的薄钢板和作为翼板的冷弯角钢通过自攻钉连
接，该种檩条可用于工厂、仓库，本实施例的组合檩条3可充发挥截面特性，它具有如下特
点：适用于跨度大于9m的檩条，可用于12m跨重钢厂房檩条，相比高频焊H型钢，节约用钢量，
所有板件构件均可采用镀锌，解决防腐问题，采用螺栓或自攻钉连接，连接方便。
实施例4
在上述实施例的基础上，如图8所示，所述装配体系还包括组合次梁4；所述组合次
梁4包括梁上弦41、梁下弦43以及梁腹板42；
所述梁腹板42为一钢板；所述梁上弦41包括分别设置在梁腹板42两侧的两根热轧
角钢，所述热轧角钢的其中一个翼板与所述梁腹板42的上部螺栓连接；所述梁下弦43包括
分别设置在梁腹板42两侧的两根热轧角钢，所述热轧角钢的其中一个翼板与所述梁腹板42
的下部螺栓连接。
所述组合次梁4设置在所述牛腿5上，所述组合次梁4的梁下弦43与所述牛腿顶板
的支撑部连接。
本实施例中的组合次梁4与实施例3中的组合檩条3的结构类似，本实施例中以间
距3m，横载5.5KN/㎡，活载2.5KN/㎡的次梁为例与现有的次梁进行对比，对比数据和图表如
图17-18所示；通过对比数据和图表可以看出，本实施例的组合次梁4的用钢量远远小于现
有的组合次梁4的用钢量，能够节省材料和减少自重。本实施例的组合次梁4与实施例3中的
组合檩条3的结构类似，因此，也具有实施例3中的组合檩条3的各个特点。
实施例5
在上述实施例的基础上，如图9所示，所述组合檩条3还包括若干对垂直于所述上
弦31和下弦33的角钢加劲肋34；
每对的两个角钢加劲肋34分别设置在所述檩条腹板32的两侧，所述角钢加劲肋34
的其中一个翼板与所述檩条腹板32平行设置；
所述角钢加劲肋的中部与所述檩条腹板连接，所述角钢加劲肋的上部和下部分别
与所述上弦和下弦连接。
当组合檩条3需要设计的高度较大时，组合檩条3的稳定性会下降，为了保证组合
檩条3的稳定性，本实施例在组合檩条3上设置了加劲肋，加劲肋在腹板的两侧成对设置，保
证了檩条的稳定性。
同样的，如图10所示，由于实施例4中的组合次梁4的结构与檩条类似，当承重次梁
和吊车梁的高度过大时，也可以为组合次梁4设置加劲肋44。
实施例6
在上述实施例的基础上，如图19-20所示，檩条与格构梁的连接节点按照如下的结
构进行设置：所述檩条的下弦角钢33设置在所述格构梁的上弦分肢21上，所述檩条通过檩
托34与所述格构梁的上弦分肢21连接；
所述檩脱包括一L形连接板和至少一块加劲板，所述加劲板的相邻两侧分别与所
述L形板的两翼板连接；
所述檩条腹板32一侧的角钢端部与所述檩条腹板32的端部间隔设置，所述间隔与
所述L形板相适配；所述L形板的其中一个翼板与所述檩条腹板32以及檩条腹板32另一侧的
角钢连接，所述L形板的另一个翼板与所述格构梁的上弦分肢21连接。
实施例7
在上述实施例的基础上，如图21-22所示，本实施例的檩条与梁的连接节点通过如
下结构进行设置：所述檩条的下弦角钢33设置在所述格构梁的上弦分肢21上，所述檩条的
下弦角钢33与所述格构柱的上弦分肢21连接。
本实施例的檩条与梁的连接节点与实施例6相比，其连接方式更加简单快捷。
实施例8
在上述实施例的基础上，如图23所示，格构柱与格构梁的连接节点按照如下结构
进行设置：所述格构柱对应所述格构梁的上弦分肢21和下弦分肢24分别设置了两支撑杆
51，所述两支撑杆51分别与所述格构梁的上弦分肢21和下弦分肢24同轴设置；上侧的支撑
杆51和所述上弦分肢21通过节点板与所述格构柱内侧的分肢连接，下侧的支撑杆51和所述
下弦分肢24通过节点板与所述格构柱内侧的分肢11进行连接。
所述格构柱的其中一个缀条和所述格构梁的其中一个缀条同轴设置。
本实施例中的格构柱和格构梁的连接方式利于增强连接节点处的强度，有利于受
力分散在整体结构上，不会由于受力集中于某一点而造成破坏。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在
本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。