CN110629880A - 装配式建筑结构体系及其顶柱三向连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式建筑结构体系及其顶柱三向连接装置，包括第一连接件、第二连接件和第三连接件，第一连接件包括设于立柱一侧的第一侧板、及设于第一侧板上的第一连接板和第二连接板，第一连接板、第二连接板和第一侧板配合形成与第一横梁配合的第一卡槽，第二连接件包括设于立柱背向第一侧板一侧的第二侧板、及设于第二侧板上的第三连接板和第四连接板，第三连接板、第四连接板和第二侧板配合形成与第二横梁配合的第二卡槽，第三连接件包括设于立柱顶部的顶板、及设于顶板上的第五连接板和第六连接板，第五连接板、第五连接板和顶板配合形成与屋顶斜梁配合的第三卡槽，顶板、第一侧板和第三侧板配合形成与立柱顶端配合的第四卡槽。

Description

装配式建筑结构体系及其顶柱三向连接装置

技术领域

本发明涉及装配式建筑领域，特别涉及一种装配式建筑结构体系及其顶柱三向连接装置。

背景技术

铝式装配建筑以其简单易装，结构轻便且强度高，造型多样且触感较其他金属建筑更为舒适，广泛为大众所接受。目前铝式装配建筑屋顶处立柱、横梁和屋顶斜梁较多，结构复杂，一般通过焊接的方式连接，铝合金焊接存在热影响区，会降低构件的强度，为满足设计要求，需要加厚构件的截面，从而导致成本上升，且安装方式复杂，耗费时间长，一旦构件之间组装焊接错误，容易造成构件的报废，不利于构件的重复使用，且异形建筑的结构复杂，目前的连接方式不便于异形建筑的安装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式建筑结构体系及其顶柱三向连接装置，能够便于安装，提高装配速度，还利于梁体的重复使用，降低生产成本，适用于异形建筑的安装。

为实现本发明的目的，采取的技术方案是：

一种装配式建筑顶柱三向连接装置，用于立柱与第一横梁、第二横梁和屋顶斜梁的连接，该连接装置包括与第一横梁可拆卸连接的第一连接件、与第二横梁可拆卸连接的第二连接件、与屋顶斜梁可拆卸连接的第三连接件，第一连接件包括设于立柱一侧并与立柱可拆卸连接的第一侧板、及设于第一侧板上并相对设置的第一连接板和第二连接板，第一连接板、第二连接板和第一侧板配合形成与第一横梁配合且开口朝左的第一卡槽，第二连接件包括设于立柱背向第一侧板一侧并与立柱可拆卸连接的第二侧板、及设于第二侧板上并相对设置的第三连接板和第四连接板，第三连接板、第四连接板和第二侧板配合形成与第二横梁配合且开口朝左的第二卡槽，第三连接件包括设于立柱顶部并与第一侧板和第二侧板连接的顶板、及设于顶板上并相对设置的第五连接板和第六连接板，第五连接板、第五连接板和顶板配合形成与屋顶斜梁配合且开口朝上的第三卡槽，顶板、第一侧板和第三侧板配合形成与立柱顶端配合且开口朝下的第四卡槽。

安装时，将第一连接件和第二连接件固定在立柱上，再将第一横梁插入第一卡槽内与第一连接件连接，第二横梁第二卡槽内并与第二连接件连接，再将顶板设在立柱顶端上并与第一侧板和第二侧板连接，最后将屋顶斜梁插入第三卡槽内与第三连接件连接，顶板、第一侧板和第二侧板形成与立柱顶端适配的第三卡槽，使第一连接件、第二连接件和第三连接件与立柱的连接更稳固。立柱、横梁和屋顶斜梁不仅通过该连接装置实现可拆卸连接，也便于异形建筑的装配连接，整个过程操作简单，安装速度快，即使结构改变也可以重新拆卸调节而不会使原来的梁体报废，灵活多变，也利于梁体的重复使用，降低生产成本。

下面对技术方案进一步说明：

进一步的是，立柱的中部中空设置，第一连接件还包括位于立柱内并与第一侧板相对的第一锁紧板，第一侧板、立柱和第一锁紧板之间配合形成相互连通的第一连接孔，第一连接件和立柱通过第一连接孔和螺杆配合连接，第二连接件还包括位于立柱内并与第二侧板相对的第二锁紧板，第二侧板、立柱和第二锁紧板之间形成相互连通配合的第二连接孔，第二连接件和立柱通过第二连接孔和螺杆配合连接。通过这种螺杆连接方式，使连接更稳定，在频繁的动荷载下不易脱落，使整体结构更稳固。

进一步的是，第一横梁的一端插入第一卡槽内，第一连接板、第一横梁和第二连接板之间配合形成相互连通的第三连接孔，第一连接件和第一横梁通过第三连接孔和螺杆配合连接，第二横梁的一端插入第二卡槽内，第三连接板、第二横梁和第四连接板之间配合形成相互连通的第四连接孔，第二连接件和第二横梁通过第四连接孔和螺杆配合连接。通过这种螺杆连接方式，使连接更稳定，在频繁的动荷载下不易脱落，使整体结构更稳固。

进一步的是，屋顶斜梁的一端插入第三卡槽内，第五连接板、屋顶斜梁和第六连接板之间配合形成相互连通的第五连接孔，第三连接件和屋顶斜梁通过第五连接孔和螺杆配合连接。通过这种螺杆连接方式，使连接更稳定，在频繁的动荷载下不易脱落，使整体结构更稳固。

进一步的是，第一连接板和第二连接板上分别均布有四个第三连接孔，四个第三连接孔呈正方形或圆形布置；第三连接板和第四连接板上分别均布有四个第四连接孔，四个第四连接孔呈正方形或圆形布置；第五连接板和第六连接板上分别均布有四个第五连接孔，四个第五连接孔呈正方形或圆形布置。进一步使第一横梁和第一连接件之间、第二横梁和第二连接件之间、屋顶斜梁与第三连接件之间的连接更稳固。

进一步的是，第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽均为U形槽。便于第一横梁、第二横梁、屋顶斜梁的安装。

进一步的是，第一连接件、第二连接件和第三连接件均为不锈钢材质。可防止材料生锈和腐蚀，延长该连接装置的使用寿命，保证建筑物结构的稳定性。

进一步的是，第一侧板的延伸面和第二侧板的延伸面相交形成夹角A，第一横梁的一端插入第二卡槽内，第二横梁的一端插入第三卡槽内，第一横梁和第二横梁对应的中心轴线延伸线相交形成角度B，其中A+B＝180°，B＝180(n-2)÷n,n≥3且为自然数。适用于异形建筑的安装。

本发明还提供一种装配式建筑结构体系，包括n个立柱，每个立柱对应连接两个横梁、一个屋顶斜梁和上述的装配式建筑顶柱三向连接装置，所有横梁位于同一水平面上且首尾配合依次围绕形成多边形，立柱分别位于多边形对应的顶点位置，其中n≥3且为自然数。立柱、横梁和屋顶斜梁不仅通过该连接装置实现可拆卸连接，也便于异形建筑的装配连接，整个过程操作简单，安装速度快，即使结构改变也可以重新拆卸调节而不会使原来的梁体报废，灵活多变，也利于梁体的重复使用，降低生产成本。

进一步的是，立柱和屋顶斜梁各有八个，所有横梁围绕形成正八边形，其中B＝135°。通过立柱、横梁、屋顶斜梁和该连接装置配合，使该结构体系的整体呈正八边体，外形美观。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的先将第一连接件和第二连接件固定在立柱上，再将第一横梁插入第一卡槽内与第一连接件连接，第二横梁第二卡槽内并与第二连接件连接，再将顶板设在立柱顶端上并与第一侧板和第二侧板连接，最后将屋顶斜梁插入第三卡槽内与第三连接件连接，顶板、第一侧板和第二侧板形成与立柱顶端适配的第三卡槽，使第一连接件、第二连接件和第三连接件与立柱的连接更稳固。立柱、横梁和屋顶斜梁不仅通过该连接装置实现可拆卸连接，也便于异形建筑的装配连接，整个过程操作简单，安装速度快，即使结构改变也可以重新拆卸调节而不会使原来的梁体报废，灵活多变，也利于梁体的重复使用，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明装配式建筑结构体系的结构示意图；

图2是本发明立柱、横梁、屋顶斜梁和顶柱三向连接装置的装配示意图；

图3是本实施例第一连接件或第二连接件的结构示意图。

附图标记说明：

10.立柱，20.横梁，210.第一横梁，220.第二横梁，30.屋顶斜梁，40.连接装置，410.第一连接件，411.第一侧板，412.第一连接板，413.第二连接板，414.第一卡槽，415.第一锁紧板，416.第一连接孔，420.第二连接件，421.第二侧板，422.第三连接板，423.第四连接板，424.第二卡槽，425.第二锁紧板，426.第二连接孔，430.第三连接件，431.顶板，432.第五连接板，433.第六连接板，434.第三卡槽，440.第四卡槽，50.第三连接孔，60.第四连接孔，70.第五连接孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1至图3所示，一种装配式建筑结构体系，包括多个立柱10，每个立柱10对应连接两个横梁20、一个屋顶斜梁30和一个建筑顶柱三向连接装置40，所有横梁位于同一水平面上且首尾配合依次围绕形成多边形，立柱10分别位于多边形对应的顶点位置，横梁和屋顶斜梁30通过该连接装置40固定在立柱10上。每个立柱10对应的两个横梁分别为第一横梁210和第二横梁220，该连接装置40包括与第一横梁210可拆卸连接的第一连接件410、与第二横梁220可拆卸连接的第二连接件420、与屋顶斜梁30可拆卸连接的第三连接件430，第一连接件410包括设于立柱10一侧并与立柱10可拆卸连接的第一侧板411、及设于第一侧板411上并相对设置的第一连接板412和第二连接板413，第一连接板412、第二连接板413和第一侧板411配合形成与第一横梁210配合且开口朝左的第一卡槽414，第二连接件420包括设于立柱10背向第一侧板411一侧并与立柱10可拆卸连接的第二侧板421、及设于第二侧板421上并相对设置的第三连接板422和第四连接板423，第三连接板422、第四连接板423和第二侧板421配合形成与第二横梁220配合且开口朝左的第二卡槽424，第三连接件430包括设于立柱10顶部并与第一侧板411和第二侧板421连接的顶板431、及设于顶板431上并相对设置的第五连接板432和第六连接板433，第五连接板432、第五连接板432和顶板431配合形成与屋顶斜梁30配合且开口朝上的第三卡槽434，顶板431、第一侧板411和第三侧板配合形成与立柱10顶端配合且开口朝下的第四卡槽440。

安装时，将第一连接件410和第二连接件420固定在立柱10上，再将第一横梁210插入第一卡槽414内与第一连接件410连接，第二横梁220第二卡槽424内并与第二连接件420连接，再将顶板431设在立柱10顶端上并与第一侧板411和第二侧板421连接，最后将屋顶斜梁30插入第三卡槽434内与第三连接件430连接，顶板431、第一侧板411和第二侧板421形成与立柱10顶端适配的第四卡槽440，使第一连接件410、第二连接件420和第三连接件430与立柱10的连接更稳固。立柱10、横梁和屋顶斜梁30不仅通过该连接装置40实现可拆卸连接，也便于异形建筑的装配连接，整个过程操作简单，安装速度快，即使结构改变也可以重新拆卸调节而不会使原来的梁体报废，灵活多变，也利于梁体的重复使用，降低生产成本。

如图1和图2所示，第一侧板411的延伸面和第二侧板421的延伸面相交形成夹角A，第一横梁210的一端插入第二卡槽424内，第二横梁220的一端插入第三卡槽434内，第一横梁210和第二横梁220对应的中心轴线延伸线相交形成角度B，其中A+B＝180°，B＝180(n-2)÷n,n≥3且为自然数，适用于异形建筑的安装。

在本实施例中，立柱10、横梁和屋顶斜梁30均为铝制材质，立柱10有八个，所有横梁围绕形成正八边形，其中n＝8，B＝135°,A＝45°。通过立柱10、横梁、屋顶斜梁30和连接装置40的配合，使该结构体系的整体呈正八边体，屋顶呈圆锥形，使整个铝式装配建筑外形更美观。立柱10还可以根据实际需要设置三个以上，适用于不同异形建筑的安装。

如图2和图3所述，立柱10的中部中空设置，第一连接件410还包括位于立柱10内并与第一侧板411相对的第一锁紧板415，第一侧板411、立柱10和第一锁紧板415之间配合形成相互连通的第一连接孔416，第一连接件410和立柱10通过第一连接孔416和螺杆配合连接，第二连接件420还包括位于立柱10内并与第二侧板421相对的第二锁紧板425，第二侧板421、立柱10和第二锁紧板425之间形成相互连通配合的第二连接孔426，第二连接件420和立柱10通过第二连接孔426和螺杆(附图未标识)配合连接。螺杆穿过各个部件相互配合的孔后两端通过螺母连接，通过这种螺杆连接方式，使连接更稳定，在频繁的动荷载下不易脱落，使整体结构更稳固。

在本实施例中，第一连接件410和第二连接件420的结构相同，均为U形折板，第三连接件430的顶板431两侧边缘位置与第一侧板411的顶部、第二侧板421的顶部连接，且顶板431向下的投影不能覆盖第三连接孔50和第四连接孔60的位置，避免对第一横梁210与第一连接件410、第二横梁220与第二连接件420之间的连接安装造成干涉。第一连接件410和第二连接件420还可以根据实际需要设置为其他形状。

如图2所示，第一横梁210的一端插入第一卡槽414内，第一连接板412、第一横梁210和第二连接板413之间配合形成相互连通的第三连接孔50，第一连接件410和第一横梁210通过第三连接孔50和螺杆配合连接；第二横梁220的一端插入第二卡槽424内，第三连接板422、第二横梁220和第四连接板423之间配合形成相互连通的第四连接孔60，第二连接件420和第二横梁220通过第四连接孔60和螺杆配合连接；屋顶斜梁30的一端插入第三卡槽434内，第五连接板432、屋顶斜梁30和第六连接板433之间配合形成相互连通的第五连接孔70，第三连接件430和屋顶斜梁30通过第五连接孔70和螺杆配合连接。螺杆穿过各个部件相互配合的孔后两端通过螺母连接，通过这种螺杆连接方式，使连接更稳定，在频繁的动荷载下不易脱落，使整体结构更稳固。

在本实施例中，第一连接板412和第二连接板413上分别均布有四个第三连接孔50，四个第三连接孔50呈正方形；第三连接板422和第四连接板423上分别均布有四个第四连接孔60，四个第四连接孔60呈正方形；第五连接板432和第六连接板433上分别均布有四个第五连接孔70，四个第五连接孔70呈正方形，进一步使第一横梁210和第一连接件410之间、第二横梁220和第二连接件420之间、屋顶斜梁30与第三连接件430之间的连接更稳固。四个第三连接孔50、四个第四连接孔60、四个第五连接孔70还可以根据实际需要呈圆形布置，且第三连接孔50、第四连接孔60和第五连接孔70的数量还可以根据实际需要设置一个以上，第一连接板412和第二连接板413上的第三连接孔50、第三连接板422和第四连接板423上的第四连接孔60、第五连接板432和第六连接板433上的第五连接孔70还可以根据实际需要设置为腰形孔，更便于安装对位，提高安装效率。

在本实施例中，第一连接件410、第二连接件420和第三连接件430均为不锈钢材质。可防止材料生锈和腐蚀，延长该连接装置40的使用寿命，保证建筑物结构的稳定性。第一连接件410、第二连接件420和第三连接件430还可以根据实际需要采用其他防腐蚀防锈材质。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种装配式建筑顶柱三向连接装置，用于立柱与第一横梁、第二横梁和屋顶斜梁的连接，其特征在于，包括与所述第一横梁可拆卸连接的第一连接件、与所述第二横梁可拆卸连接的第二连接件、与所述屋顶斜梁可拆卸连接的第三连接件，所述第一连接件包括设于所述立柱一侧并与所述立柱可拆卸连接的第一侧板、及设于所述第一侧板上并相对设置的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板、所述第二连接板和所述第一侧板配合形成与所述第一横梁配合且开口朝左的第一卡槽，所述第二连接件包括设于所述立柱背向所述第一侧板一侧并与所述立柱可拆卸连接的第二侧板、及设于所述第二侧板上并相对设置的第三连接板和第四连接板，所述第三连接板、所述第四连接板和所述第二侧板配合形成与所述第二横梁配合且开口朝左的第二卡槽，所述第三连接件包括设于所述立柱顶部并与所述第一侧板和所述第二侧板连接的顶板、及设于所述顶板上并相对设置的第五连接板和第六连接板，所述第五连接板、所述第五连接板和所述顶板配合形成与所述屋顶斜梁配合且开口朝上的第三卡槽，所述顶板、所述第一侧板和所述第三侧板配合形成与所述立柱顶端配合且开口朝下的第四卡槽。

2.根据权利要求1所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，其特征在于，所述立柱的中部中空设置，所述第一连接件还包括位于所述立柱内并与所述第一侧板相对的第一锁紧板，所述第一侧板、所述立柱和所述第一锁紧板之间配合形成相互连通的第一连接孔，所述第一连接件和所述立柱通过所述第一连接孔和螺杆配合连接，所述第二连接件还包括位于所述立柱内并与所述第二侧板相对的第二锁紧板，所述第二侧板、所述立柱和所述第二锁紧板之间形成相互连通配合的第二连接孔，所述第二连接件和所述立柱通过所述第二连接孔和螺杆配合连接。

3.根据权利要求2所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，其特征在于，所述第一横梁的一端插入所述第一卡槽内，所述第一连接板、所述第一横梁和所述第二连接板之间配合形成相互连通的第三连接孔，所述第一连接件和所述第一横梁通过所述第三连接孔和螺杆配合连接，所述所述第二横梁的一端插入所述第二卡槽内，所述第三连接板、所述第二横梁和所述第四连接板之间配合形成相互连通的第四连接孔，所述第二连接件和所述第二横梁通过所述第四连接孔和螺杆配合连接。

4.根据权利要求3所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，其特征在于，所述屋顶斜梁的一端插入所述第三卡槽内，所述第五连接板、所述屋顶斜梁和所述第六连接板之间配合形成相互连通的第五连接孔，所述第三连接件和所述屋顶斜梁通过所述第五连接孔和螺杆配合连接。

5.根据权利要求4所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板上分别均布有四个所述第三连接孔，四个所述第三连接孔呈正方形或圆形布置；所述第三连接板和所述第四连接板上分别均布有四个所述第四连接孔，四个所述第四连接孔呈正方形或圆形布置；所述第五连接板和所述第六连接板上分别均布有四个所述第五连接孔，四个所述第五连接孔呈正方形或圆形布置。

6.根据权利要求5所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，其特征在于，所述第一卡槽、所述第二卡槽和所述第三卡槽均为U形槽。

7.根据权利要求5所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，其特征在于，所述第一连接件、所述第二连接件和所述第三连接件均为不锈钢材质。

8.根据权利要求1至8任一项所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，其特征在于，所述第一侧板的延伸面和所述第二侧板的延伸面相交形成夹角A，所述第一横梁的一端插入所述第二卡槽内，所述第二横梁的一端插入所述第三卡槽内，所述第一横梁和所述第二横梁对应的中心轴线延伸线相交形成角度B，其中A+B＝180°，B＝180(n-2)÷n,n≥3且为自然数。

9.一种装配式建筑结构体系，其特征在于，包括n个立柱，每个所述立柱对应连接两个横梁、一个屋顶斜梁和一个如权利要求1至8任一项所述的装配式建筑顶柱三向连接装置，所有所述横梁位于同一水平面上且首尾配合依次围绕形成多边形，所述立柱分别位于所述多边形对应的顶点位置，其中n≥3且为自然数。

10.根据权利要求9所述的装配式建筑结构体系，其特征在于，所述立柱和所述屋顶斜梁各有八个，所有所述横梁围绕形成正八边形，其中B＝135°。