CN106480982A - 装配式轻钢框架榫卯插接结构及安装方法 - Google Patents

装配式轻钢框架榫卯插接结构及安装方法 Download PDF

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CN106480982A CN201611119450.8A CN201611119450A CN106480982A CN 106480982 A CN106480982 A CN 106480982A CN 201611119450 A CN201611119450 A CN 201611119450A CN 106480982 A CN106480982 A CN 106480982A
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Abstract

本发明公开了一种装配式轻钢框架榫卯插接结构及安装方法，所述装配式轻钢框架榫卯插接结构包括轻钢桁架梁架、楼板和支柱，所述轻钢桁架梁架包括榫头和轻钢桁架梁，在榫头的两端均开设有多个第一铆接孔，所述支柱包括立柱和柱端板，每个所述柱端板均与立柱的端部存在间距以形成榫头安装空间，在所述立柱上开设有多个第二铆接孔，所述榫头的端部插入所述支柱的榫头安装空间内，所述榫头上的第一铆接孔与所述支柱上的第二铆接孔通过拉铆钉固定连接。本发明提供的装配式轻钢框架榫卯插接结构及安装方法可以增强装配式建筑受力合理性，减少工期、降低成本。

Description

装配式轻钢框架榫卯插接结构及安装方法
技术领域
本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种装配式轻钢框架榫卯插接结构，以及该装配式轻钢框架榫卯插接结构的安装方法。
背景技术
在过去的几十年时间里，建筑行业蓬勃发展，极大地促进了国民经济的增长。但传统的住房建造技术生产效率低、施工速度慢、建设周期长、材料消耗多且工人劳动强度大，面对现今土地出让费用的增加、劳动人工价格的不断上升、人们对节能环保要求意识的逐步提高等这一系列状况，传统的住房建造技术已不能适应现代社会对住宅的刚性需求。
装配式建筑是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成，然后运输到施工现场将构件通过可靠的连接方式组装而建成的房屋。装配式建筑具有设计多样化(可以根据住房要求进行设计)、功能现代化(可以采用多种节能环保等新型材料)、制造工厂化(可以使得建筑构配件统一工厂化生产，一气呵成)、施工装配化(可以大大减少劳动力，减少材料浪费)、时间最优化(使施工周期明显加快)等优点。因此，面对越来越大的住房需求，装配式建筑是实现建筑工业化的必然选择。
并且装配式建筑注重对环境、资源的保护，其施工过程中有效减少了建筑污水、有害气体、粉尘的排放和建筑噪音的污染，降低了建筑施工对周边环境的各种影响，有利于提高建筑的劳动生产率，促进设计、建筑的精细化，提升建筑的整体质量和节能减排水率，促进了我国建筑业健康可持续发展，符合国家经济发展的需求。
例如，专利文献CN 105297894 A公开了一种装配式建筑，其形成多层结构的方式是先将多个竖直设置的第一组件的下端固定在条形基础上，然后在多个水平设置的第二组件通过螺栓固定在第一组件上。这种类似结构的装配式建筑，虽然可以实现通用标准模块化预制生产，但是在每一层的第二组件均需要通过螺栓连接在第一组件上，导致装配式建筑的组装作业量大，安装过程复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种装配式轻钢框架榫卯插接结构，在保证施工质量的情况下，能够实现装配式建筑现场快速装配，可以增强装配式建筑受力合理性，减少工期、降低成本。
为了实现上述目的，本发明提供了一种装配式轻钢框架榫卯插接结构，所述榫卯插接结构包括轻钢桁架梁架、固定安装在所述轻钢桁架梁架上的楼板和用于支撑所述轻钢桁架梁架的支柱，所述轻钢桁架梁架包括榫头和通过所述榫头连接的轻钢桁架梁，所述榫头的上端和/或下端伸出所述轻钢桁架梁架，在榫头的两端均开设有多个第一铆接孔，所述支柱包括两端敞口的管状的立柱和设置在所述立柱的两端的柱端板，所述柱端板固定在所述立柱的内部，并且每个所述柱端板均与立柱的端部存在间距以形成榫头安装空间，在所述立柱位于所述榫头安装空间的部分上开设有多个第二铆接孔，所述榫头的端部插入所述支柱的榫头安装空间内，所述榫头的端部的形状与榫头安装空间的形状相适应，并且所述榫头的端部与柱端板接触，所述榫头上的第一铆接孔与所述支柱上的第二铆接孔通过拉铆钉固定连接。
优选地，所述榫头的两端缩口形成榫尖。
优选地，所述榫头包括方头、固定在所述方头上的连接板和固定在所述连接板上的加劲板，所述方头采用方钢管制作，所述连接板呈一侧敞口的矩形，所述加劲板固定在所述连接板内，所述轻钢桁架梁的端部插入所述连接板内，并固定连接在所述连接板与加劲板上。
可选地，所述立柱为单孔柱，所述单孔柱的为轻钢空心方钢管，所述柱端板为单孔端板，所述单孔端板包括正方形的第一底板和固定连接在所述第一底板上的用于加强所述第一底板的第一肋板，所述单孔端板通过所述第一底板固定在所述单孔柱内。
可选地，所述立柱为双孔柱，所述双孔柱为轻钢空心矩形方管，所述双孔柱的两端均开设有固定缝，所述柱端板为双孔端板，所述双孔端板包括矩形的第二底板、固定在第二底板上的一字形的第一分隔板和固定在所述第二底板和第一分隔板上的第二肋板，所述第一分隔板垂直相交于所述第二底板，并且将所述第二底板分隔为两个正方形板，所述双孔端板插入所述双孔柱内部，形成两个所述榫头安装空间，所述第一分隔板的两边穿设在所述固定缝上。
优选地，所述第一分隔板的长度与固定缝的长度相同，所述第一分隔板伸出所述双孔柱的外部，所述第一分隔板与双孔柱在所述双孔柱的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第二底板与所述双孔柱满焊连接。
可选地，所述立柱为三孔柱，所述三孔柱为L形轻钢空心管，所述三孔柱的两端均开设有固定缝，所述柱端板为三孔端板，所述三孔端板包括L形的第三底板、固定在所述第三底板上的L形的第二分隔板和固定在所述第三底板和第二分隔板上的第三肋板，所述第二分隔板垂直相交于所述第三底板，并且将所述第三底板分隔为三个正方形板，所述三孔端板插入所述三孔柱内部，形成三个所述榫头安装空间，所述第二分隔板的两边穿设在所述固定缝上。
优选地，所述第二分隔板的长度与固定缝的长度相同，所述第二分隔板伸出所述三孔柱的外部，所述第二分隔板与三孔柱在所述三孔柱的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第三底板与所述三孔柱满焊连接。
可选地，所述立柱为四孔柱，所述四孔柱为方形的轻钢空心管，所述四孔柱的两端均开设有固定缝，所述柱端板为四孔端板，所述四孔端板包括方形的第四底板、固定在所述第四底板上的十字形的第三分隔板和固定在所述第四底板和第三分隔板上的第四肋板，所述第三分隔板垂直相交于所述第四底板，并且将所述第四底板分隔为四个正方形板，所述四孔端板插入所述四孔柱内部，形成四个所述榫头安装空间，所述第三分隔板的四个边穿设在所述固定缝上。
优选地，所述第三分隔板的长度与固定缝的长度相同，所述第三分隔板伸出所述四孔柱的外部，所述第三分隔板与四孔柱在所述四孔柱的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第四底板与所述四孔柱满焊连接。
本发明与现有技术的不同之处在于，本发明提供的装配式轻钢框架榫卯插接结构通过在轻钢桁架梁架上固定榫头，并通过支柱的两端分别插接上下两个榫头，从而能够实现支柱和轻钢桁架梁架的快速连接，保证装配式建筑可以现场快速装配，同时通过在支柱的上下两端通过柱端板形成榫头安装空间，并在支柱上形成第二铆接孔，在榫头上形成第一铆接孔，通过拉铆钉固定连接第一铆接孔和第二铆接孔，从而可以在实现现场快速装配的同时，增强装配式建筑受力合理性，减少工期、降低成本，保证施工质量。
本发明的另一个目的是提供装配式轻钢框架榫卯插接结构的安装方法，在保证施工质量的情况下，能够实现装配式建筑现场快速装配，可以增强装配式建筑受力合理性，减少工期、降低成本。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种装配式轻钢框架榫卯插接结构的安装方法，包括下列步骤：
S10、提供独立基础、固定安装有楼板的轻钢桁架梁架和支柱，所述轻钢桁架梁架包括榫头和通过所述榫头连接的轻钢桁架梁，所述榫头的两端均具有多个第一铆接孔，所述支柱包括两端敞口的管状的立柱和设置在所述立柱的两端的柱端板，所述柱端板固定在所述立柱的内部，并且每个所述柱端板均与立柱的端部存在间距以形成榫头安装空间，在所述立柱位于所述榫头安装空间的部分上开设有多个第二铆接孔；
S20、安装底层的支柱：在独立基础上安装支柱，形成底层的支柱；
S30、安装底层板：吊装所述轻钢桁架梁架，利用重力将所述轻钢桁架梁架上的所有榫头插入对应的支柱的榫头安装空间内，并用拉铆钉固定连接所述榫头的第一铆接孔和支柱的第二铆接孔；
S40、安装上层的支柱：在底层板的榫头的上端安装相应的支柱，使得底层板的榫头的上端插入该支柱的榫头安装空间内，使用拉铆钉固定连接所述榫头的第一铆接孔和支柱的第二铆接孔；
S50、安装上层板：吊装所述轻钢桁架梁架，利用重力将所述轻钢桁架梁架上的所有榫头插入对应的支柱的榫头安装空间内，并用拉铆钉固定连接所述榫头的第一铆接孔和支柱的第二铆接孔；
S60、依次重复步骤S40、S50，完成装配式轻钢框架榫卯插接结构的装配。
所述装配式轻钢框架榫卯插接结构的安装方法，与上述的装配式轻钢框架榫卯插接结构对于现有技术所具有的技术优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1是本发明提供的一种实施方式的装配式轻钢框架榫卯插接结构的结构示意图；
图2是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的轻钢桁架梁架的结构示意图；
图3是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的支柱和轻钢桁架梁架的分解视图；
图4是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的单孔柱和轻钢桁架梁架的分解视图；
图5是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的单孔柱、榫头和轻钢桁架梁的分解视图；
图6是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的双孔柱、榫头和轻钢桁架梁的分解视图；
图7是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的三孔柱、榫头和轻钢桁架梁的分解视图；
图8是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的四孔柱、榫头和轻钢桁架梁的分解视图；
图9是图1所示的装配式轻钢框架榫卯插接结构的榫头的分解视图；
附图标记说明：
1-轻钢桁架梁架；11-榫头；111-方头；112-连接板；113-加劲板；114-吊装件；115-第一铆接孔；12-轻钢桁架梁；121-弦杆；122-斜腹杆；2-楼板；31-单孔柱；32-单孔端板；4-第二铆接孔；51-双孔柱；52-双孔端板；521-第二底板；522-第一分隔板；523-第二肋板；61-三孔柱；62-三孔端板；621-第三底板；622-第二分隔板；623-第三肋板；71-四孔柱；72-四孔端板；721-第四底板；722-第三分隔板；723-第四肋板。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
在本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下”是指本发明提供的装配式轻钢框架榫卯插接结构在正常使用情况下定义的，并与附图1中所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。
在本发明中，当零部件被称为“固定”在另一个零部件上，它可以直接在另一个零部件上，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。当一个零部件被认为是“设置”在另一个零部件上，它可以是直接设置在另一个零部件上或者可能同时存在居中零部件。
适当参考图1所示，本发明提供的基本实施方式的装配式轻钢框架榫卯插接结构包括轻钢桁架梁架1、固定安装在所述轻钢桁架梁架1上的楼板2和用于支撑所述轻钢桁架梁架1的支柱。
如图2所示，所述轻钢桁架梁架1包括榫头11和通过所述榫头11连接的轻钢桁架梁12，所述榫头11的上端和/或下端伸出所述轻钢桁架梁架1的上端面和/或下端面。根据实际需要，当所述轻钢桁架梁架1的上端不连接支柱、下端连接支柱时，所述榫头11的下端伸出所述轻钢桁架梁架1的下端面，上端可以不伸出所述轻钢桁架梁架1的上端面；所述轻钢桁架梁架1的下端不连接支柱、上端连接支柱时，所述榫头11的下端可以不伸出所述轻钢桁架梁架1的下端面，上端出所述轻钢桁架梁架1的上端面；当所述轻钢桁架梁架1的上端和下端均连接支柱时，所述榫头11的上端和下端分别伸出所述轻钢桁架梁架1的上端面和下端面。如图4所示，在榫头11的两端均开设有多个第一铆接孔115。
所述支柱包括两端敞口的管状的立柱和设置在所述立柱的两端的柱端板，所述柱端板固定在所述立柱的内部，并且每个所述柱端板均与立柱的端部存在间距以形成榫头安装空间。参考图4所示，在所述立柱位于所述榫头安装空间的部分上开设有多个第二铆接孔4，所述榫头11的端部插入所述支柱的榫头安装空间内。所述榫头11的端部的形状与榫头安装空间的形状相适应，即，所述榫头安装空间的形状和大小与榫头11的端部的形状和大小基本相同，以使得榫头11的端部能够插入并固定在榫头安装空间内。并且所述榫头11的端部与柱端板接触，所述榫头11上的第一铆接孔115与所述支柱上的第二铆接孔4通过拉铆钉固定连接，从而实现立柱和轻钢桁架梁架1的牢固连接。
上述基本实施方式提供的装配式轻钢框架榫卯插接结构在使用时，参考图3所示，首先将支柱固定，然后通过吊车将轻钢桁架梁架1吊起，并使轻钢桁架梁架1的榫头11的下端与对应的支柱对齐，再放下轻钢桁架梁架1，通过重力使得榫头11插入立柱的安装空间内，榫头11支撑在相应的支柱的柱端板上，然后通过拉铆钉将榫头11上的第一铆接孔115与所述支柱上的第二铆接孔4固定，从而完成第一层轻钢桁架梁架1的安装；当需要继续安装第二层轻钢桁架梁架1时，在第一层轻钢桁架梁架1的榫头11的上端固定相应的支柱，支柱套装在榫头11上端，榫头11上端定在支柱的柱端板上，然后通过拉铆钉固定支柱和榫头11，再将第二层轻钢桁架梁架1按照安装第一层轻钢桁架梁架1的方式安装在支柱上即可。因此，上述实施方式提供的装配式轻钢框架榫卯插接结构能够实现支柱和轻钢桁架梁架的快速连接，保证装配式建筑可以现场快速装配，增强装配式建筑受力合理性，减少工期、降低成本，保证施工质量。
在本发明中，为了方便榫头11插入支柱中，参考图4所示，所述榫头11的两端缩口形成榫尖。
在轻钢桁架梁架1中，所述榫头11用于连接轻钢桁架梁12，图2中示出了通过榫头11和轻钢桁架梁12连接而成的矩形的轻钢桁架梁架1。其中，榫头11与轻钢桁架梁12的连接方式可以采用现有的各种适当的连接方式。
在本发明中，优选地，为了便于连接轻钢桁架梁12，如图9所示，所述榫头11包括方头111、固定在所述方头111上的连接板112和固定在所述连接板112上的加劲板113，所述方头111采用方钢管制作，为了便于插入支柱内，方钢管的两端通过缩口形成榫尖。所述连接板112呈一侧敞口的矩形，即，连接板112的形状呈门框形。所述加劲板113固定在所述连接板112内，所述轻钢桁架梁12的端部插入所述连接板112内，并固定连接在所述连接板112与加劲板113上。
具体地，所述方头111可以采用外径比立柱的内径小1-2毫米的方钢管制作，方头111的壁厚可以为3-6毫米，连接板112与方头111通过双面焊接，加劲板113与方头111和连接板112通过三面焊接。
为了便于轻钢桁架梁架1的吊装，在所述方头111上还固定有吊装件114，所述吊装件114与方头111通过双面焊接。
与榫头11连接的轻钢桁架梁12可以包括上下设置的两个弦杆121和设置在弦杆121之间的斜腹杆122，弦杆121和斜腹杆122通过自攻螺钉连接，弦杆121截面为带凹槽及外卷边的U形截面，所述斜腹杆122为C型钢。在与榫头11连接时，所述弦杆121的端部可以插入由加劲板113和连接板112形成的空间内，并通过螺钉固定。
参考图1、图3所示，由于在装配式建筑中，可能需要在同一层上设置多个轻钢桁架梁架1，因此相邻的轻钢桁架梁架1的榫头11需要插入同一个支柱内。因此，为了便于各种情况下的榫头11与支柱的快速装配，本发明提供了四种不同类型的支柱的立柱。
如图4、图5所示，在本发明的一个具体实施方式中，所述立柱为单孔柱31，所述单孔柱31的为轻钢空心方钢管，所述柱端板为单孔端板32，所述单孔端板32包括正方形的第一底板和固定连接在所述第一底板上的用于加强所述第一底板的第一肋板，所述单孔端板32通过所述第一底板固定在所述单孔柱31内。
具体地，所述单孔柱31通过壁厚为2-5毫米的钢板在冷弯机上冷弯成方形形状，然后在接口处通过高频焊接形成空心方钢管，然后在空心方钢管的两端钻孔，形成第二铆接孔4，所述第二铆接孔4位于方形钢管的四个侧壁上。第一底板和第一肋板通过满焊连接，形成单孔端板32，单孔端板32与单孔柱31通过开口焊接形成单孔的支柱。在该支柱中，所述第一肋板位于第一底板的内侧，以便于榫头11的安装和提高支撑强度。如图1所示，单孔的支柱用于装配式建筑的角部。
在本发明的另一个具体实施方式中，所述支柱为双孔的支柱，用于同时插入两根榫头11。
如图6所示，所述支柱的立柱为双孔柱51，所述双孔柱51为轻钢空心矩形方管，所述双孔柱51的两端均开设有固定缝，所述柱端板为双孔端板52，所述双孔端板52包括矩形的第二底板521、固定在第二底板521上的一字形的第一分隔板522和固定在所述第二底板521和第一分隔板522上的第二肋板523，所述第一分隔板522垂直相交于所述第二底板521，并且将所述第二底板521分隔为两个正方形板，所述双孔端板52插入所述双孔柱51内部，形成两个所述榫头安装空间，所述第一分隔板522的两边穿设在所述固定缝上。
具体地，所述双孔柱51为通过壁厚为2-5毫米的钢板在冷弯机上冷弯成矩形形状，然后在接口处通过高频焊接形成两端敞口的矩形管，并在在矩形管的两端处的四面钻孔，形成第二铆接孔4。在矩形管的相对的两个侧壁上开设200-300mm长的固定缝。所述第二底板521、第二肋板523和第一分隔板522通过满焊方式相互连接。当双孔端板52装入双孔柱51内时，第一分隔板522的两个侧边位于固定缝处，从而便于将第一分隔板522焊接在双孔柱51上。
更优选地，所述第一分隔板522的长度与固定缝的长度相同，所述第一分隔板522伸出所述双孔柱51的外部，所述第一分隔板522与双孔柱51在所述双孔柱51的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第二底板521与所述双孔柱51满焊连接。
在本发明的再一个具体实施方式中，所述支柱为三孔的支柱，用于同时插入三根榫头11。
如图7所示，所述支柱的立柱为三孔柱61，所述三孔柱61为L形轻钢空心管，所述三孔柱61的两端均开设有固定缝，所述柱端板为三孔端板62，所述三孔端板62包括L形的第三底板621、固定在所述第三底板621上的L形的第二分隔板622和固定在所述第三底板621和第二分隔板622上的第三肋板623，所述第二分隔板622垂直相交于所述第三底板621，并且将所述第三底板621分隔为三个正方形板，所述三孔端板62插入所述三孔柱61内部，形成三个所述榫头安装空间，所述第二分隔板622的两边穿设在所述固定缝上。
具体地，所述L形轻钢空心管为通过壁厚为2-5毫米的钢板在冷弯机上冷弯成L形形状，然后在接口处通过高频焊接形成两端敞口的L形管，并在在L形管的两端处的四面钻孔，形成第二铆接孔4。在L形管的相邻的两个侧壁上开设200-300mm长的固定缝。所述第三底板621、第三肋板623和第二分隔板622通过满焊方式相互连接。当三孔端板62装入三孔柱61内时，第二分隔板622的两个侧边位于固定缝处，从而便于将第二分隔板622焊接在三孔柱61上。
更优选地，所述第二分隔板622的长度与固定缝的长度相同，所述第二分隔板622伸出所述三孔柱61的外部，所述第二分隔板622与三孔柱61在所述三孔柱61的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第三底板621与所述三孔柱61满焊连接。从而使得三孔端板62和三孔柱61固定地更加牢靠。
在本发明的再一个具体实施方式中，所述支柱为四孔的支柱，用于同时插入四根榫头11。
如图8所示(为了便于观察，图8中仅示出了三个榫头)，所述支柱的立柱为为四孔柱71，所述四孔柱71为方形的轻钢空心管，所述四孔柱71的两端均开设有固定缝，所述柱端板为四孔端板72，所述四孔端板72包括方形的第四底板721、固定在所述第四底板721上的十字形的第三分隔板722和固定在所述第四底板721和第三分隔板722上的第四肋板723，所述第三分隔板722垂直相交于所述第四底板721，并且将所述第四底板721分隔为四个正方形板，所述四孔端板72插入所述四孔柱71内部，形成四个所述榫头安装空间，所述第三分隔板722的四个边穿设在所述固定缝上。
具体地，所述方形轻钢空心管为通过壁厚为2-5毫米的钢板在冷弯机上冷弯成方形形状，然后在接口处通过高频焊接形成两端敞口的方形管，并在在方形管的两端处的四面钻孔，形成第二铆接孔4。在方形管的相邻的两个侧壁上开设200-300mm长的固定缝。所述第四底板721、第四肋板723和第三分隔板722通过满焊方式相互连接，用于承受来自榫头11的竖向压力。当四孔端板72装入四孔柱71内时，十字形的第三分隔板722的四个侧边位于固定缝处，从而便于将第三分隔板722焊接在四孔柱71上。
优选地，所述第三分隔板722的长度与固定缝的长度相同，所述第三分隔板722伸出所述四孔柱71的外部，所述第三分隔板722与四孔柱71在所述四孔柱71的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第四底板721与所述四孔柱71满焊连接，从而使得四孔端板72与四孔柱71固定的更加牢靠。
与上述各种实施方式提供的装配式轻钢框架榫卯插接结构的技术构思相同，本发明还提供了一种装配式轻钢框架榫卯插接结构的安装方法，包括下列步骤：
S10、提供独立基础、固定安装有楼板2的轻钢桁架梁架1和支柱。所述轻钢桁架梁架1包括榫头11和通过所述榫头11连接的轻钢桁架梁，所述榫头11的两端均具有多个第一铆接孔115，所述支柱包括两端敞口的管状的立柱和设置在所述立柱的两端的柱端板，所述柱端板固定在所述立柱的内部，并且每个所述柱端板均与立柱的端部存在间距以形成榫头安装空间，在所述立柱位于所述榫头安装空间的部分上开设有多个第二铆接孔4。即，所述轻钢桁架梁架1和所述支柱可以采用上述任一实施方式中提供的轻钢桁架梁架1和支柱。
S20、安装底层的支柱：在独立基础上安装支柱，形成底层的支柱；
S30、安装底层板：吊装所述轻钢桁架梁架1，利用重力将所述轻钢桁架梁架1上的所有榫头11插入对应的立柱的榫头安装空间内，并用拉铆钉固定连接所述榫头11的第一铆接孔115和立柱的第二铆接孔4；
S40、安装上层的支柱：在底层板的榫头11的上端安装相应的支柱，使得底层板的榫头11的上端插入该支柱的榫头安装空间内，使用拉铆钉固定连接所述榫头11的第一铆接孔115和立柱的第二铆接孔4。
S50、安装上层板：吊装所述轻钢桁架梁架1，利用重力将轻钢桁架梁架1上的所有榫头11插入对应的立柱的榫头安装空间内，并用拉铆钉固定连接榫头11的第一铆接孔115和立柱的第二铆接孔4。
S60、依次重复步骤S40、S50，完成装配式轻钢框架榫卯插接结构的装配。
以下以一个具体地装配式轻钢框架榫卯插接结构(包括墙壁)的安装方法进行说明：
S10、在工厂预制固定安装有楼板2的轻钢桁架梁架1和所需要的各种类型的支柱，并按照施工设计图纸进行独立基础施工。
S20、在独立基础上预埋好可调标高及平动自由度的短的支柱，支柱立柱包括单孔柱31、双孔柱51、三孔柱61和四孔柱71，调整所有支柱的顶端标高至设计标高。
S30、按设计施工图纸中的顺序，吊装安装有楼板2的轻钢桁架梁架1作为底板，吊装时，由于存在施工误差，须调整独立基础上支柱的水平位移，使得所有支柱间的中心距与设计尺寸一致，吊装过程中将轻钢桁架梁架1下侧的四个榫头11中心与支柱中心对准，利用重力将榫头11插入在支柱的榫头安装空间中，并用拉铆钉在相应的第一铆接孔115和第二铆接孔4中连接。
S40、将第一层的单孔柱1、双孔柱51、三孔柱61、四孔柱71按设计编号套入底板上侧的榫头11中，用拉铆钉在相应的铆接孔中连接固定，完成一层柱的装配。
S45、将配套的连接件沿墙体中线分别固定在轻钢桁架梁架1的上、下弦杆121外侧面及单孔柱31、双孔柱51、三孔柱61、四孔柱71的侧边，将预制好四周带凹槽的隔墙板按顺序依次吊装就位并使水平侧边及下侧边凹槽卡入轻钢桁架梁架1的连接件中，完成首层隔墙的装配；
S50、将安装有楼板2的轻钢桁架梁架1吊装就位，利用重力将轻钢桁架梁架1下侧的四个榫头11插入单孔柱31、双孔柱51、三孔柱61、四孔柱71中，用拉铆钉在相应的铆接孔中连接固定形成楼板与柱的连接，同时，下弦杆121的连接件卡入预制好的隔墙板的上侧凹槽中，完成二层轻钢桁架梁架1的装配。
S60、依次重复S40、S45、S50的步骤，可完成多层建筑主体结构的装配。
进一步地，还包括S70，安装女儿墙，然后进行屋面找坡、防水及屋面瓦铺装即可完成整体建筑的装配。
由上述可知，与现有技术相比，本发明具有以下优点:
1、通过支柱和轻钢桁架梁架(包括楼板)的全工厂化预制，大大提高建筑主要受力构件的预制率，从而更有利于保证建筑的结构安全和质量，减少了现场作业量，减少施工环境污染、缩短施工工期、节约成本。
2、通过榫卯原理优化改进梁柱节点成榫卯插接节点，大大减少了节点处的施工现场作业量，相对于传统钢结构提高了装配化程度。
3、通过采用梁柱节点植入楼板中优化轻钢框架式结构体系的方法，使结构受理更合理，大大减少了建筑材料消耗及施工现场作业量，真正实现了快速化绿色施工。
4、节点处采用拉铆钉连接代替传统钢结构中的自攻螺钉连接及焊接，不但解决了薄钢板焊接性能差的弊端，而且提高了节点的连接效率及强度。
5、工厂预制构件选择更加绿色、低碳、环保、节能的材料。
6、建筑整体坚固耐用、保温隔热，而且质量轻、节能环保，适合各种房屋建筑，适用性强，将带来良好的经济效益和社会效益。
以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于,所述榫卯插接结构包括轻钢桁架梁架(1)、固定安装在所述轻钢桁架梁架(1)上的楼板(2)和用于支撑所述轻钢桁架梁架(1)的支柱，所述轻钢桁架梁架(1)包括榫头(11)和通过所述榫头(11)连接的轻钢桁架梁(12)，所述榫头(11)的上端和/或下端伸出所述轻钢桁架梁架(1)，在榫头(11)的两端均开设有多个第一铆接孔(115)，所述支柱包括两端敞口的管状的立柱和设置在所述立柱的两端的柱端板，所述柱端板固定在所述立柱的内部，并且每个所述柱端板均与立柱的端部存在间距以形成榫头安装空间，在所述立柱位于所述榫头安装空间的部分上开设有多个第二铆接孔(4)，所述榫头(11)的端部插入所述支柱的榫头安装空间内，所述榫头(11)的端部的形状与榫头安装空间的形状相适应，并且所述榫头(11)的端部与柱端板接触，所述榫头(11)上的第一铆接孔(115)与所述支柱上的第二铆接孔(4)通过拉铆钉固定连接。
2.根据权利要求1所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述榫头(11)的两端缩口形成榫尖。
3.根据权利要求1所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述榫头(11)包括方头(111)、固定在所述方头(111)上的连接板(112)和固定在所述连接板(112)上的加劲板(113)，所述方头(111)采用方钢管制作，所述连接板(112)呈一侧敞口的矩形，所述加劲板(113)固定在所述连接板(112)内，所述轻钢桁架梁(12)的端部插入所述连接板(112)内，并固定连接在所述连接板(112)与加劲板(113)上。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述立柱为单孔柱(31)，所述单孔柱(31)的为轻钢空心方钢管，所述柱端板为单孔端板(32)，所述单孔端板(32)包括正方形的第一底板和固定连接在所述第一底板上的用于加强所述第一底板的第一肋板，所述单孔端板(32)通过所述第一底板固定在所述单孔柱(31)内。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述立柱为双孔柱(51)，所述双孔柱(51)为轻钢空心矩形方管，所述双孔柱(51)的两端均开设有固定缝，所述柱端板为双孔端板(52)，所述双孔端板(52)包括矩形的第二底板(521)、固定在第二底板(521)上的一字形的第一分隔板(522)和固定在所述第二底板(521)和第一分隔板(522)上的第二肋板(523)，所述第一分隔板(522)垂直相交于所述第二底板(521)，并且将所述第二底板(521)分隔为两个正方形板，所述双孔端板(52)插入所述双孔柱(51)内部，形成两个所述榫头安装空间，所述第一分隔板(522)的两边穿设在所述固定缝上。
6.根据权利要求5所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述第一分隔板(522)的长度与固定缝的长度相同，所述第一分隔板(522)伸出所述双孔柱(51)的外部，所述第一分隔板(522)与双孔柱(51)在所述双孔柱(51)的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第二底板(521)与所述双孔柱(51)满焊连接。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述立柱为三孔柱(61)，所述三孔柱(61)为L形轻钢空心管，所述三孔柱(61)的两端均开设有固定缝，所述柱端板为三孔端板(62)，所述三孔端板(62)包括L形的第三底板(621)、固定在所述第三底板(621)上的L形的第二分隔板(622)和固定在所述第三底板(621)和第二分隔板(622)上的第三肋板(623)，所述第二分隔板(622)垂直相交于所述第三底板(621)，并且将所述第三底板(621)分隔为三个正方形板，所述三孔端板(62)插入所述三孔柱(61)内部，形成三个所述榫头安装空间，所述第二分隔板(622)的两边穿设在所述固定缝上。
8.根据权利要求7所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述第二分隔板(622)的长度与固定缝的长度相同，所述第二分隔板(622)伸出所述三孔柱(61)的外部，所述第二分隔板(622)与三孔柱(61)在所述三孔柱(61)的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第三底板(621)与所述三孔柱(61)满焊连接。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述立柱为四孔柱(71)，所述四孔柱(71)为方形的轻钢空心管，所述四孔柱(71)的两端均开设有固定缝，所述柱端板为四孔端板(72)，所述四孔端板(72)包括方形的第四底板(721)、固定在所述第四底板(721)上的十字形的第三分隔板(722)和固定在所述第四底板(721)和第三分隔板(722)上的第四肋板(723)，所述第三分隔板(722)垂直相交于所述第四底板(721)，并且将所述第四底板(721)分隔为四个正方形板，所述四孔端板(72)插入所述四孔柱(71)内部，形成四个所述榫头安装空间，所述第三分隔板(722)的四个边穿设在所述固定缝上。
10.根据权利要求9所述的装配式轻钢框架榫卯插接结构，其特征在于，所述第三分隔板(722)的长度与固定缝的长度相同，所述第三分隔板(722)伸出所述四孔柱(71)的外部，所述第三分隔板(722)与四孔柱(71)在所述四孔柱(71)的外部沿所述固定缝焊接连接，所述第四底板(721)与所述四孔柱(71)满焊连接。
11.一种装配式轻钢框架榫卯插接结构的安装方法，其特征在于，包括下列步骤：
S10、提供独立基础、固定安装有楼板(2)的轻钢桁架梁架(1)和支柱，所述轻钢桁架梁架(1)包括榫头(11)和通过所述榫头(11)连接的轻钢桁架梁，所述榫头(11)的两端均具有多个第一铆接孔(115)，所述支柱包括两端敞口的管状的立柱和设置在所述立柱的两端的柱端板，所述柱端板固定在所述立柱的内部，并且每个所述柱端板均与立柱的端部存在间距以形成榫头安装空间，在所述立柱位于所述榫头安装空间的部分上开设有多个第二铆接孔(4)；
S20、安装底层的支柱：在独立基础上安装支柱，形成底层的支柱；
S30、安装底层板：吊装所述轻钢桁架梁架(1)，利用重力将所述轻钢桁架梁架(1)上的所有榫头(11)插入对应的支柱的榫头安装空间内，并用拉铆钉固定连接所述榫头(11)的第一铆接孔(115)和支柱的第二铆接孔(4)；
S40、安装上层的支柱：在底层板的榫头(11)的上端安装相应的支柱，使得底层板的榫头(11)的上端插入该支柱的榫头安装空间内，使用拉铆钉固定连接所述榫头(11)的第一铆接孔(115)和支柱的第二铆接孔(4)；
S50、安装上层板：吊装所述轻钢桁架梁架(1)，利用重力将轻钢桁架梁架(1)上的所有榫头(11)插入对应的支柱的榫头安装空间内，并用拉铆钉固定连接榫头(11)的第一铆接孔(115)和支柱的第二铆接孔(4)；
S60、依次重复步骤S40、S50，完成装配式轻钢框架榫卯插接结构的装配。
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