CN108425431A - 新型梁柱结构以及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型梁柱结构以及连接方法，新型梁柱结构包括：结构梁，结构梁的端部设有至少一个第一凹槽，结构梁上设有多个第一连接孔；结构柱，结构柱的端部设有至少一个第二凹槽，结构柱上设有多个第二连接孔；至少一个连接板，连接板连接在结构梁与结构柱之间，连接板包括：第一连接段，第一连接段设在第一凹槽内；第二连接段，第二连接段设在第二凹槽内；多个连接柱，第一连接段与第一连接孔通过连接柱相连，第二连接段与第二连接孔通过连接柱相连。根据本发明实施例的新型梁柱结构，可以实现结构梁和结构柱相连，该连接结构不仅安全健康，且避免出现节点松动等现象，连接结构可靠。

Description

新型梁柱结构以及连接方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，更具体地，涉及一种新型梁柱结构以及连接方法。

背景技术

相关技术中的木结构梁和柱采用胶合连接方式，该种方式会产生游离甲醛等环境污染，影响人的身体健康，此外木结构梁和柱还可以钢销连接方式，此种方式容易引起节点松动和木材开裂等现象，结构可靠性差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种新型梁柱结构，所述新型梁柱结构的使用安全健康，结构可靠。

本发明还提出一种用于上述新型梁柱结构的连接方法。

根据本发明第一方面实施例的新型梁柱结构，包括：结构梁，所述结构梁的端部设有至少一个第一凹槽，所述结构梁上设有多个第一连接孔；结构柱，所述结构柱的端部设有至少一个第二凹槽，所述结构柱上设有多个第二连接孔；至少一个连接板，所述连接板连接在所述结构梁与所述结构柱之间，所述连接板包括：第一连接段，所述第一连接段设在所述第一凹槽内；第二连接段，所述第二连接段设在所述第二凹槽内；多个连接柱，所述第一连接段与所述第一连接孔通过所述连接柱相连，所述第二连接段与所述第二连接孔通过所述连接柱相连。

根据本发明实施例的新型梁柱结构，通过将连接板的两端分别插设在结构梁和结构柱内，并通过连接柱连接结构梁与连接板，连接柱连接结构柱与连接板，这样就可以实现结构梁和结构柱相连，该连接结构不仅安全健康，且避免出现节点松动等现象，连接结构可靠。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接段上设有多个间隔排布的第三连接孔，所述连接柱由前向后依次穿过所述第一连接孔与所述第三连接孔内以将所述第一连接段与所述结构梁相连。

根据本发明的另一个实施例，所述第二连接段上设有多个间隔排布的第四连接孔，所述连接柱由前向后依次穿过所述第二连接孔与所述第四连接孔内以将所述第二连接段与所述结构柱相连。

根据本发明一个可选的示例，所述第三连接孔的数量与所述第一连接孔的数量相同，所述第三连接孔的位置与所述第一连接孔的位置一一对应。

根据本发明进一步的示例，所述第四连接孔的数量与所述第二连接孔的数量相同，所述第四连接孔的位置与所述第二连接孔的位置一一对应。

根据本发明的又一个实施例，所述第一连接孔和所述第二连接孔的数量共为3-10个。

根据本发明的又一个实施例，所述第一凹槽的深度为s1，所述第一连接段插入到所述第一凹槽内的长度为L1，其中，1mm≤s1-L1≤2mm。

根据本发明的再一个实施例，所述第一凹槽的截面宽度为w1，所述第一连接段的厚度为k，其中，0mm≤w1-k≤1mm。

根据本发明的再一个实施例，所述第二凹槽的深度为s2，所述第二连接段插入到所述第二凹槽内的长度为L2，1mm≤s2-L2≤2mm。

根据本发明的再一个实施例，所述第二凹槽的截面宽度为w2，所述第一连接段的厚度为k，其中，0mm≤w2-k≤1mm。

根据本发明可选的实施例，所述连接柱的含水率为0-15％，所述结构梁和所述结构柱的含水率均为8-15％。

根据本发明可选的实施例，所述连接柱的截面为圆形，所述连接柱的直径为d，所述结构梁的截面高度为h，其中1/5≤d1/h≤1/20。

根据本发明可选的实施例，所述连接柱的直径为d，所述第一连接孔的直径为d1，所述第二连接孔的直径为d2，其中7/10≤d1/d≤9/10，7/10≤d2/d≤9/10。

根据本发明第二方面实施例用于所述新型梁柱结构的连接方法，包括以下步骤：

S1：通过切割设备和铣削设备制取所述连接柱；

S2：通过所述切割设备制取所述连接板，且通过钻孔设备在所述连接板上开设多个连接孔；

S3：在所述结构梁、所述结构柱上通过所述铣削设备开设凹槽；

S4：通过所述钻孔设备在所述结构梁、所述结构柱上开设连接孔；

S5：将所述连接板连接在所述结构梁和所述结构柱内，所述连接孔的位置对准对齐后固定在工作台上；

S6：采用旋转设备将所述连接柱高速旋转且快速插入到所述连接孔中；

S7：对所述装配完成后的所述新型梁柱结构进行堆放养护。

根据本发明实施例的用于新型梁柱结构的连接方法，通过将连接板的两端分别插设在结构梁和结构柱内，并通过连接柱连接结构梁与连接板，连接柱连接结构柱与连接板，这样就可以实现结构梁和结构柱相连，该连接方式不仅安全健康，且避免出现节点松动等现象，连接结构可靠。

根据本发明的一个实施例，所述旋转设备驱动所述连接柱旋转的转速为r，其中800r/min≤r≤3000r/min。

根据本发明的一个实施例，所述连接柱向所述连接孔旋入的速率为v，其中5mm/s≤v≤20mm/s。

根据本发明的一个实施例，堆放养护时将所述新型梁柱结构放入温度为t，相对湿度为e，的环境中，且堆放养护的时间为m，其中20℃≤t≤25℃，60％≤e≤70％，60hour≤m≤80hour。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的新型梁柱结构的主视图；

图2是根据本发明实施例的新型梁柱结构的侧视图；

图3是根据本发明实施例的新型梁柱结构的俯视图；

图4是根据本发明实施例的新型梁柱结构的连接方法流程图。

附图标记：

100：新型梁柱结构；

10：结构梁；11：第一凹槽；12：第一连接孔；

20：结构柱；21：第二凹槽；22：第二连接孔；

30：连接板；

31：第一连接段；311：第三连接孔；32：第二连接段；321：第四连接孔；

40：连接柱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的新型梁柱结构100。

如图1所示，根据本发明实施例的新型梁柱结构100包括结构梁10、结构柱20、连接板30和多个连接柱40。

具体地，在结构梁10的端部设有至少一个第一凹槽11，在结构梁10上设有多个第一连接孔12，在结构柱20的端部设有至少一个第二凹槽21，在结构柱20上设有多个第二连接孔22，结构梁10和结构柱20之间设有至少一个连接板30，连接板30连接在结构梁10与结构柱20之间(如图1所示结构梁10位于结构柱20的上端)，对结构梁10和结构柱20具有衔接作用。

其中，连接板30包括第一连接段31和第二连接段32，第一连接段31设在第一凹槽11内，第二连接段32设在第二凹槽21内，即连接板30的两端分别设在第一凹槽11和第二凹槽21内，第一连接段31与第一连接孔12通过连接柱40相连，第二连接段32与第二连接孔22通过连接柱40相连，也就是说，通过连接柱40将结构梁10与第一连接段31相连，通过连接柱40将结构柱20与第二连接段32相连，进而使得连接板30分别与结构梁10和结构柱20固定相连。

根据本发明实施例的新型梁柱结构100，通过将连接板30的两端分别插设在结构梁10和结构柱20内，并通过连接柱40连接结构梁10与连接板30，连接柱40连接结构柱20与连接板30，这样就可以实现结构梁10和结构柱20相连，该连接结构不仅使用安全健康，且避免出现节点松动等现象，连接结构可靠。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，第一连接段31上设有多个间隔排布的第三连接孔311，如四个第三连接孔311在第一连接段31上间隔排布，第一连接孔12与第三连接孔311在前后方向上相对，连接柱40由前向后依次穿过第一连接孔12与第三连接孔311内，这样就可以将第一连接段31与结构梁10固定相连。

根据本发明的另一个实施例，第二连接段32上设有多个间隔排布的第四连接孔321，如四个第四连接孔321在第二连接段32上间隔排布，第二连接孔22与第四连接孔321在前后方向上相对，连接柱40由前向后依次穿过第二连接孔22与第四连接孔321内，这样就可以实现第二连接段32与结构柱20固定相连。

如图1和图2所示，根据本发明一个可选的示例，第三连接孔311的数量与第一连接孔12的数量相同，如第三连接孔311与第一连接孔12的数量均为四个，第三连接孔311的位置与第一连接孔12的位置一一对应，即第三连接孔311的位置与第一连接孔12的位置在前后方向上对准对齐，以便于连接柱40可以由前向后依次穿过第一连接孔12与第三连接孔311。

根据本发明进一步的示例，第四连接孔321的数量与第二连接孔22的数量相同，如第四连接孔321与第二连接孔22的数量均为四个，第四连接孔321的位置与第二连接孔22的位置一一对应，即第四连接孔321的位置与第二连接孔22的位置在前后方向上对准对齐，以便于连接柱40可以由前向后依次穿过第二连接孔22与第四连接孔321。

根据本发明的又一个实施例，第一连接孔12和第二连接孔22的数量共为3-10个，具体地，第一连接孔12和第二连接孔22的总数量可以为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或者10个，第一连接孔12的数量可以等于第二连接孔22的数量，如图1所示第一连接孔12与第二连接孔22的数量分别为4个，第一连接孔12的数量也可以不等于第二连接孔22的数量，如第一连接孔12的数量为3个、第二连接孔22的数量为4个，可以依据实际需要进行选取，通过将上述第一连接孔12和第二连接孔22的总数量限定在上述范围之内，可以保证连接板30分别与结构梁10和结构柱20的连接可靠，提升结构的稳定性。

根据本发明的又一个实施例，第一凹槽11的深度为s1，第一连接段31插入到第一凹槽11内的长度为L1，其中，1mm≤s1-L1≤2mm，如s1-L1为1mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm或者2mm，具体的可以根据实际情况进行选取，通过将s1与L1的差值限定在上述范围之内，既确保第一连接段31可以插入到第一凹槽11内足够的长度，从而保证结构可靠、稳定。

根据本发明的再一个实施例，第一凹槽11的截面宽度为w1，第一连接段31的厚度为k1，其中，0mm≤w1-k1≤1mm，如w1-k1可以为0mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm或者1mm，具体的可以根据实际情况进行选取，通过将w1与k1的差值限定在上述范围之内，既确保第一连接段31可以顺畅地插入到第一凹槽11内，装配操作过程简单、方便。

根据本发明的再一个实施例，第二凹槽21的深度为s2，第二连接段32插入到第二凹槽21内的长度为L2，其中，1mm≤s2-L2≤2mm，如s2-L2为1mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm或者2mm，具体的可以根据实际情况进行选取，通过将s2与L2的差值限定在上述范围之内，既确保第二连接段32可以插入到第二凹槽21内足够的长度，从而保证结构可靠、稳定。

根据本发明的再一个实施例，第二凹槽21的截面宽度为w2，第二连接段32的厚度为k2，其中，0mm≤w2-k2≤1mm，如w2-k2可以为0mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm或者1mm，具体的可以根据实际情况进行选取，通过将w2与k2的差值限定在上述范围之内，既确保第一连接段31可以顺畅地插入到第一凹槽11内，装配操作过程简单、方便，又不会使得第二凹槽21与第二连接段32之间的间隙太大。

根据本发明可选的实施例，连接柱40的含水率为0-15％，结构梁10和结构柱20的含水率均为8-15％，连接柱40采用木材制作而成，所谓连接柱40的含水率即指连接柱40中的水分含量多少，用木材中水分的质量与木材质量之比的百分数来表示，具体地，连接柱40的含水率可以为0％、3％、6％、9％、12％或者15％，通过将连接柱40的含水率控制在0-15％的范围之内，以保证连接柱40的结构强度。

进一步地，结构梁10和结构柱20均采用木材制作而成，所谓结构梁10和结构柱20的含水率即指结构梁10和结构柱20中的水分含量多少，具体地，结构梁10和结构柱20的含水率可以为8％、9％、10％、12％、14％或者15％，通过将结构梁10和结构柱20的含水率控制在8-15％的范围之内，以保证结构梁10和结构柱20的结构强度。

根据本发明可选的实施例，连接柱40的截面为圆形，即连接柱40形成为圆柱，连接柱40的直径为d，结构梁10的截面高度为h，其中1/20≤d1/h≤1/5，如d1/h为1/20、2/20、3/20或者1/5，具体的可以根据实际需求进行选定，通过将连接柱40的直径与结构梁10的截面高度进行限定，进而确保结构的可靠性与稳定性。

根据本发明可选的实施例，连接柱40的直径为d，第一连接孔12的直径为d1，第二连接孔22的直径为d2，其中7/10≤d1/d≤9/10，7/10≤d2/d≤9/10，如d1/d可以为7/10、8/10、9/10，d2/d可以为7/10、8/10、9/10，即第一连接孔12的直径小于连接柱40的直径，第二连接孔22的直径小于连接柱40的直径，具体地d1/d与d2/d可以根据实际需求进行选取，通过将d1/d与d2/d限定在上述范围之内，用于使得连接柱40可以通过摩擦旋入第一连接孔12和第二连接孔22内。

可以理解的是，第一连接段31上的第三连接孔311的尺寸与第一连接孔12的尺寸相对应，第二连接段32上的第四连接孔321的尺寸与第二连接孔22的尺寸相对应，这样，连接柱40可以通过摩擦方式由前向后依次旋入第一连接孔12和第三连接孔311，同样连接柱40可以通过摩擦方式由前向后依次旋入第二连接孔22和第四连接孔321。

根据本发明第二方面实施例用于新型梁柱结构100的连接方法，包括以下步骤，首先通过切割设备和铣削设备制取连接柱40，具体地，可以将木材通过切割形成方形截面的木杆，再通过铣削制成木圆柱，其次通过切割设备制取连接板30，且通过钻孔设备在连接板30上开设多个连接孔，然后在结构梁10、结构柱20上通过铣削设备开设凹槽，如在在结构梁10开设第一凹槽11，在结构柱20上开设第二凹槽21，进一步地，通过钻孔设备在结构梁10、结构柱20上开设连接孔，然后将连接板30的两端分别插接在第一凹槽11和第二凹槽21内，使得第一连接孔12的位置与第三连接孔311的位置对准对齐，第二连接孔22的位置与第四连接孔321的位置对准对齐，之后固定在工作台上，最后采用旋转设备将连接柱40高速旋转(例如可以为逆时针方向或者顺时针方向旋转)，使得连接柱40快速由前向后依次插入到第一连接孔12和第三连接孔311中，如图2和图3中曲线箭头所示，连接柱40快速由前向后依次插入到第二连接孔22和第四连接孔321中，如图2和图3中直线箭头所示，对装配完成后的新型梁柱结构100进行堆放养护。

根据本发明实施例的用于新型梁柱结构100的连接方法，通过将连接板30的两端分别插设在结构梁10和结构柱20内，并通过连接柱40连接结构梁10与连接板30，连接柱40连接结构柱20与连接板30，这样就可以实现结构梁10和结构柱20相连，该连接方式不仅安全健康，且避免出现节点松动等现象，连接结构可靠。

根据本发明的一个实施例，旋转设备驱动连接柱40旋转的转速为r，其中800r/min≤r≤3000r/min，如r可以为800r/min、1000r/min、1200r/min、1400r/min、1600r/min、1800r/min、2000r/min、2200r/min、2400r/min、2600r/min、2800r/min或者3000r/min，具体可以根据实际需求进行选定，由于连接孔的孔径小于连接柱40的直径尺寸，通过将旋转设备驱动连接柱40旋转的转速限定在上述范围之内，以保证将连接柱40可以旋入连接孔内。

根据本发明的一个实施例，连接柱40向连接孔旋入的速率为v，其中5mm/s≤v≤20mm/s，如v可以为5mm/s、10mm/s、15mm/s或者20mm/s，具体可以根据实际需求进行设定，通过将连接柱40向连接孔旋入的速率限定在上述范围之内，可以将连接柱40快速摩擦插入连接孔内，操作快捷、方便，零部件数量少。

根据本发明的一个实施例，堆放养护时将新型梁柱结构100放入温度为t，相对湿度为e，的环境中，且堆放养护的时间为m，其中20℃≤t≤25℃，60％≤e≤70％，60hour≤m≤80hour，如t可以为20℃、21℃、22℃、23℃、24℃或者25℃，e可以为60％、63％、65％、68％或70％，m可以为60h、65h、70h、75h或者80h，具体可以根据实际情况进行选定，通过将温度t、相对湿度e和时间m分别限定在上述范围之内，以保证新型梁柱结构100的强度以及性能，延长新型梁柱结构100的使用寿命。

根据本发明实施例的新型梁柱结构100以及连接方法的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种新型梁柱结构，其特征在于，包括：

结构梁，所述结构梁的端部设有至少一个第一凹槽，所述结构梁上设有多个第一连接孔；

结构柱，所述结构柱的端部设有至少一个第二凹槽，所述结构柱上设有多个第二连接孔；

至少一个连接板，所述连接板连接在所述结构梁与所述结构柱之间，所述连接板包括：

第一连接段，所述第一连接段设在所述第一凹槽内；

第二连接段，所述第二连接段设在所述第二凹槽内；

多个连接柱，所述第一连接段与所述第一连接孔通过所述连接柱相连，所述第二连接段与所述第二连接孔通过所述连接柱相连。

2.根据权利要求1中所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第一连接段上设有多个间隔排布的第三连接孔，所述连接柱由前向后依次穿过所述第一连接孔与所述第三连接孔内以将所述第一连接段与所述结构梁相连。

3.根据权利要求1中所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第二连接段上设有多个间隔排布的第四连接孔，所述连接柱由前向后依次穿过所述第二连接孔与所述第四连接孔内以将所述第二连接段与所述结构柱相连。

4.根据权利要求2中所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第三连接孔的数量与所述第一连接孔的数量相同，所述第三连接孔的位置与所述第一连接孔的位置一一对应。

5.根据权利要求3中所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第四连接孔的数量与所述第二连接孔的数量相同，所述第四连接孔的位置与所述第二连接孔的位置一一对应。

6.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第一连接孔和所述第二连接孔的数量共为3-10个。

7.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第一凹槽的深度为s1，所述第一连接段插入到所述第一凹槽内的长度为L1，其中，1mm≤s1-L1≤2mm。

8.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第一凹槽的截面宽度为w1，所述第一连接段的厚度为k，其中，0mm≤w1-k≤1mm。

9.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第二凹槽的深度为s2，所述第二连接段插入到所述第二凹槽内的长度为L2，1mm≤s2-L2≤2mm。

10.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述第二凹槽的截面宽度为w2，所述第一连接段的厚度为k，其中，0mm≤w2-k≤1mm。

11.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述连接柱的含水率为0-15％，所述结构梁和所述结构柱的含水率均为8-15％。

12.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述连接柱的截面为圆形，所述连接柱的直径为d，所述结构梁的截面高度为h，其中1/5≤d1/h≤1/20。

13.根据权利要求1所述的新型梁柱结构，其特征在于，所述连接柱的直径为d，所述第一连接孔的直径为d1，所述第二连接孔的直径为d2，其中7/10≤d1/d≤9/10，7/10≤d2/d≤9/10。

14.一种用于权利要求1-13任一项中所述的新型梁柱结构的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过切割设备和铣削设备制取所述连接柱；

S2：通过所述切割设备制取所述连接板，且通过钻孔设备在所述连接板上开设多个连接孔；

S3：在所述结构梁、所述结构柱上通过所述铣削设备开设凹槽；

S4：通过所述钻孔设备在所述结构梁、所述结构柱上开设连接孔；

S5：将所述连接板连接在所述结构梁和所述结构柱内，所述连接孔的位置对准对齐后固定在工作台上；

S6：采用旋转设备将所述连接柱高速旋转且快速插入到所述连接孔中；

S7：对所述装配完成后的所述新型梁柱结构进行堆放养护。

15.根据权利要求14所述的用于所述新型梁柱结构的连接方法，其特征在于，所述旋转设备驱动所述连接柱旋转的转速为r，其中800r/min≤r≤3000r/min。

16.根据权利要求14所述的用于所述新型梁柱结构的连接方法，其特征在于，所述连接柱向所述连接孔旋入的速率为v，其中5mm/s≤v≤20mm/s。

17.根据权利要求14所述的用于所述新型梁柱结构的连接方法，其特征在于，堆放养护时将所述新型梁柱结构放入温度为t，相对湿度为e，的环境中，且堆放养护的时间为m，其中20℃≤t≤25℃，60％≤e≤70％，60hour≤m≤80hour。