CN111910777A - 一种梁柱体系模块化拼接方法 - Google Patents
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Abstract
一种梁柱体系模块化拼接方法,解决现有技术存在的施工效率低,建造周期长,设备投入大,人工成本高,不利于环境保护和能源节约的问题。该梁柱体系模块化拼接方法在法兰紧固盘的梁柱联接腔内插接若干根接榫梁,并利用法兰紧固盘的下方和上方分别设置的若干组束柱下弦柱和束柱上弦柱,以及束柱下弦柱上端与束柱上弦柱下端之间的梁柱榫卯锁的锁固,将接榫梁、束柱下弦柱和束柱上弦柱,稳固连接在法兰紧固盘的梁柱联接腔内;同时,各根束柱上弦柱上端还分别通过束柱连接柱,与上层法兰紧固盘下方连接的束柱下弦柱下端相连。该模块化拼接方法所构建的梁柱体系的可变性强,构造简单、受力合理,安装和拆卸便捷,容易维护,结构重量轻,可拓性强。
Description
技术领域
本发明属于钢结构高层、多层及大空间建筑施工技术领域,具体涉及一种梁柱体系的可变性强,构造简单、受力合理,安装和拆卸便捷,容易维护,结构重量轻,可拓性强的梁柱体系模块化拼接方法。
背景技术
施工效率低下的钢结构高层、多层及大空间建筑,经常导致大量浪费时间,建造周期长的现象;并且,设备的投入大,人工成本高。不但不利于时间和金钱的成本节约,还对环境的保护和能源的节约造成不良影响,且存在材料浪费等问题。高昂的人工成本,漫长的建造时间和繁重的维护工作,都只是传统建筑方式存在的诸多问题中的一小部分。故有必要对现有技术的钢结构及大空间建筑施工的方式予以改进。
发明内容
本发明就是针对上述问题,提供一种梁柱体系的可变性强,构造简单、受力合理,安装和拆卸便捷,容易维护,结构重量轻,可拓性强的梁柱体系模块化拼接方法。
本发明所采用的技术方案是:该梁柱体系模块化拼接方法包括如下步骤:
步骤一、首先,根据构建需要,将法兰紧固盘固定于所需位置;然后,将各个方向上、需要构建的接榫梁的端部,分别插接在法兰紧固盘的梁柱联接腔内,并且,使各根接榫梁端部的弦柱连接孔与法兰紧固盘上相应位置的束柱插孔的轴向相重合;
步骤二、利用束柱下弦柱上端的下弦柱插接头和束柱上弦柱下端的上弦柱插接头,将若干组束柱下弦柱和束柱上弦柱分别经由法兰紧固盘上下两侧的束柱插孔、并通过弦柱连接孔,对称插接在接榫梁的端部,进而使接榫梁与束柱下弦柱和束柱上弦柱,在法兰紧固盘的梁柱联接腔内相连;
步骤三、各组束柱下弦柱和束柱上弦柱插接好以后,通过束柱下弦柱和束柱上弦柱结合部位的榫卯锁卡接槽,将梁柱榫卯锁的下榫销和上榫销分别插接在接榫梁的梁立筋端部的榫卯插接孔的上、下两端;
步骤四、将固定榫卯销插接在下榫销和上榫销之间、榫卯插接孔的中部,从而限制住下榫销和上榫销的竖向插接位置;
步骤五、各根束柱上弦柱的上端分别通过束柱连接柱,与上层法兰紧固盘下方连接的束柱下弦柱的下端相连;以延长束柱的长度,实现框架结构体系高度上的拓展。
所述步骤一,接榫梁由两个平行布置的梁横板构成,两个梁横板的中部之间设置有梁立筋,且两个梁横板的端部分别设置有对应布置的弦柱连接孔,同时,位于弦柱连接孔处的梁立筋的端部,设置有用于布置梁柱榫卯锁的榫卯插接孔;以使束柱下弦柱和束柱上弦柱,分别插接在接榫梁的梁横板端部的弦柱连接孔内,并将梁柱榫卯锁设置在接榫梁的梁立筋端部的榫卯插接孔内。
所述步骤二,束柱下弦柱的上端设置有下弦柱插接头,下弦柱插接头采用半圆柱体的结构形式;束柱上弦柱的下端设置有上弦柱插接头,上弦柱插接头也采用半圆柱体的结构形式,且上弦柱插接头与下弦柱插接头对称布置;所述下弦柱插接头和上弦柱插接头内侧的立面上,分别设置有榫卯锁卡接槽,下弦柱插接头和上弦柱插接头端部的中间位置,还分别设置有竖向布置的插接开叉口;以利用下弦柱插接头和上弦柱插接头端部的插接开叉口,将束柱下弦柱和束柱上弦柱分别通过弦柱连接孔、对称插接在接榫梁的梁立筋的端部,并通过上弦柱插接头与下弦柱插接头内侧立面上设置的榫卯锁卡接槽,来方便梁柱榫卯锁的安设。
所述步骤三,梁柱榫卯锁的下榫销由下销主体构成,下销主体的下端设置有下销插接卡块,下销插接卡块的下侧设置有下销插接槽;上榫销由上销主体构成,上销主体的上端设置有上销插接卡块,上销插接卡块的上侧设置有上销插接槽;以利用下销插接槽和上销插接槽,将下榫销和上榫销分别插接在梁立筋端部的榫卯插接孔上、下两端的榫销卡接口上。
所述步骤四,固定榫卯销由榫卯销主体构成,榫卯销主体的上端设置有榫卯连接上插柱,榫卯销主体的下端设置有榫卯连接下插柱;下榫销上端的前侧设置有榫卯连接下插槽,榫卯连接下插槽位于下销主体中部的一端,还设置有旋转卡固下弧槽;上榫销下端的前侧设置有榫卯连接上插槽,榫卯连接上插槽位于上销主体中部的一端,还设置有旋转方向与下榫销的旋转卡固下弧槽相对应的旋转卡固上弧槽;进而将固定榫卯销两端的榫卯连接上插柱和榫卯连接下插柱,分别插接在上榫销下端的榫卯连接上插槽、以及下榫销上端的榫卯连接下插槽内,并通过对固定榫卯销的转动,使榫卯连接上插柱和榫卯连接下插柱,分别卡接在上榫销的旋转卡固上弧槽和下榫销的旋转卡固下弧槽内。
所述步骤四中的梁柱榫卯锁的前后两侧分别设置有外侧保护销,外侧保护销由保护销主体构成,保护销主体靠近梁柱榫卯锁的一侧设置有插接凸块,插接凸块的前侧设置有榫卯销卡接槽;且保护销主体的上端还设置有上销卡接钩,上销卡接钩分别与所述上榫销前后两侧布置的保护销卡接凹槽相卡接;以利用外侧保护销的插接凸块,来进一步限制住下榫销和上榫销的竖向插接位置,并通过插接凸块前侧的榫卯销卡接槽,卡固住固定榫卯销的转动位置,进而确保梁柱榫卯锁的锁固可靠性。
所述步骤五,束柱上弦柱上端与上层束柱下弦柱下端之间的束柱连接柱的下端,设置有束柱连接下插柱,相应地,所述束柱上弦柱的上端侧部设置有束柱连接下插槽,束柱连接下插槽位于束柱上弦柱中部的一端设置有旋转连接下弧槽;束柱连接柱的上端设置有束柱连接上插柱,相应地,所述束柱下弦柱的下端侧部,则设置有位置与束柱连接下插槽相对应的束柱连接上插槽,束柱连接上插槽位于束柱下弦柱中部的一端,设置有旋转方向与束柱上弦柱的旋转连接下弧槽相对应的旋转连接上弧槽;以将束柱连接柱两端的束柱连接上插柱和束柱连接下插柱,分别插接在束柱下弦柱下端的束柱连接上插槽、以及束柱上弦柱上端的束柱连接下插槽内,并通过对束柱连接柱的转动,使束柱连接上插柱和束柱连接下插柱,分别卡接在束柱下弦柱的旋转连接上弧槽和束柱上弦柱的旋转连接下弧槽内。
所述步骤五中的束柱下弦柱下端侧部的束柱连接上插槽,以及束柱上弦柱上端侧部的束柱连接下插槽内,还分别设置有榫卯插片,且榫卯插片的下端设置有插接凸沿;位于束柱连接上插槽内的榫卯插片的插接凸沿,插接在束柱连接柱上端设置的上插片插槽内,而位于束柱连接下插槽内的榫卯插片的插接凸沿,则插接在束柱上弦柱上端的束柱连接下插槽下部设置的下插片插槽内;以通过束柱连接上插槽和束柱连接下插槽内分别插接的榫卯插片,来限制束柱连接柱的转动连接位置,进而保证束柱连接柱与束柱下弦柱和束柱上弦柱的连接可靠性。
还包括步骤六、在法兰紧固盘中部的中间柱的上端,交错设置纵拉索接榫槽和横拉索接榫槽,所述横拉索接榫槽和纵拉索接榫槽内,分别设置有横向拉索和纵向拉索,且横向拉索和纵向拉索通过拉索榫卯锁固定在中间柱上端的拉索接榫槽内;以方便在若干组接榫梁、束柱上弦柱和束柱下弦柱所构成的框架结构体系上构建拉索体系。
所述步骤六中的拉索榫卯锁包括设置在纵拉索接榫槽内、纵向拉索上方的纵拉索榫销,纵拉索榫销中部的上端设置有横榫销卡槽;横榫销卡槽的下部、横拉索接榫槽内设置有横向拉索,横向拉索的上方、横榫销卡槽的上部,还交错插接设置有横拉索榫销,且横拉索榫销上设置有榫销固定孔;拉索紧固销通过中间柱上端侧部的紧固销孔,与横拉索榫销上的榫销固定孔相连;以利用层叠交错布置的纵拉索榫销和横拉索榫销,将纵向拉索和横向拉索分别压固在中间柱上端的纵拉索接榫槽和横拉索接榫槽内,并通过贯穿中间柱上端的紧固销孔和横拉索榫销的榫销固定孔的拉索紧固销,锁固住纵向拉索和横向拉索的位置。
本发明的有益效果:该梁柱体系模块化拼接方法在法兰紧固盘的梁柱联接腔内插接若干根接榫梁,并利用法兰紧固盘的下方和上方分别设置的若干组束柱下弦柱和束柱上弦柱,以及束柱下弦柱上端与束柱上弦柱下端之间的梁柱榫卯锁的锁固,将接榫梁、束柱下弦柱和束柱上弦柱,稳固连接在法兰紧固盘的梁柱联接腔内;同时,各根束柱上弦柱的上端还分别通过束柱连接柱,与上层法兰紧固盘下方连接的束柱下弦柱的下端相连。该梁柱体系模块化拼接方法与现有技术相比的优点在于:1、该梁柱体系模块化拼接方法中的法兰紧固盘、接榫梁、束柱下弦柱、束柱上弦柱和梁柱榫卯锁等主要构件都高度标准化,可以通过增加或减少拼接束柱的数量以及调整束柱的粗细程度,来灵活地增加或降低荷载能力,梁柱体系的可变性强,制造方便、安装简便,节省材料;2、体系的构建连接方式大多以榫卯结构为主,少量使用螺栓连接,且不涉及焊接,因此构造简单、拆装方便,容易维护;3、体系主要通过钢结构构建完成,不涉及混凝土及其他材料,结构的重量轻,受力合理,用材节省、方便回收,且可拓性强、跨度大;4、整个体系由标准化的构件、按照同一种逻辑构建完成,可通过增加或减少构件的数量,在局部微调构件尺寸等方式,来调整体系规模和覆盖面积,能够适用于不同空间尺寸。
附图说明
图1是本发明方法所用到的拼接模块的一种结构示意图。
图2是图1中的各模块拼接后的一种梁柱体系结构示意图。
图3是图1中的接榫梁与法兰紧固盘的一种连接结构示意图。
图4是图3中的束柱下弦柱与接榫梁端部的弦柱连接孔的一种连接结构示意图(法兰紧固盘已隐去)。
图5是图4中的束柱上弦柱与接榫梁端部的弦柱连接孔的一种连接结构示意图。
图6是图5中的下榫销的一种结构示意图。
图7是图5中的上榫销的一种结构示意图、以及下榫销与榫卯插接孔的一种连接结构示意图(法兰紧固盘、束柱下弦柱和束柱上弦柱均已隐去)。
图8是图5中的固定榫卯销的一种结构示意图、以及上榫销与榫卯插接孔的一种连接结构示意图(法兰紧固盘、束柱下弦柱和束柱上弦柱均已隐去)。
图9~图11是图8中的固定榫卯销与下榫销和上榫销的连接过程示意图(接榫梁已隐去)。
图12是图5中的外侧保护销的一种结构示意图。
图13是图12中的外侧保护销与上榫销的一种连接结构示意图(法兰紧固盘、束柱下弦柱和束柱上弦柱均已隐去)。
图14是图12中显示出束柱下弦柱和束柱上弦柱的一种结构示意图。
图15是图13中显示出束柱下弦柱和束柱上弦柱的一种结构示意图。
图16是图2中的束柱连接柱、束柱上弦柱、束柱下弦柱的一种爆炸结构示意图。
图17是图16中的束柱连接柱与束柱上弦柱和束柱下弦柱的一种连接结构示意图。
图18是图17中的榫卯插片与束柱连接上插槽和束柱连接下插槽的一种连接结构示意图。
图19是图17中的束柱上弦柱上端的内部结构剖视图。
图20是图2中的中间柱上端构建拉索体系的一种结构示意图。
图21是图20中E处的局部结构放大图、以及局部结构的一种爆炸结构示意图。
图22~图25是本发明的典型实施方式示意图。
图中序号说明:1法兰紧固盘、2接榫梁、3束柱上弦柱、4束柱下弦柱、5梁柱榫卯锁、6束柱连接柱、7中间柱、8束柱插盘、9束柱插孔、10插盘连接柱、11梁柱联接腔、12下弦柱插接头、13上弦柱插接头、14弦柱连接孔、15榫卯插接孔、16梁横板、17梁立筋、18插接开叉口、19榫卯锁卡接槽、20下榫销、21上榫销、22固定榫卯销、23外侧保护销、24下销主体、25下销插接卡块、26下销插接槽、27榫卯连接下插槽、28定位下凸台、29旋转卡固下弧槽、30榫销卡接口、31榫卯转动口、32上销主体、33上销插接卡块、34上销插接槽、35榫卯连接上插槽、36定位上凸台、37保护销卡接凹槽、38旋转卡固上弧槽、39榫卯销主体、40榫卯连接上插柱、41榫卯连接下插柱、42保护销主体、43插接凸块、44榫卯销卡接槽、45上销卡接钩、46束柱连接下插槽、47束柱连接下插柱、48束柱连接上插槽、49束柱连接上插柱、50旋转连接下弧槽、51旋转连接上弧槽、52榫卯插片、53插接凸沿、54上插片插槽、55下插片插槽、56横向拉索、57纵向拉索、58拉索榫卯锁、59纵拉索接榫槽、60横拉索接榫槽、61紧固销孔、62纵拉索榫销、63横榫销卡槽、64横拉索榫销、65榫销固定孔、66拉索紧固销。
具体实施方式
详细说明本发明的具体步骤。该梁柱体系模块化拼接方法,包括如下步骤:
步骤一、首先,根据构建需要,将法兰紧固盘1固定于所需位置;法兰紧固盘1由两个平行布置的圆形束柱插盘8构成,两个水平布置的束柱插盘8的中部通过竖直的插盘连接柱10相连。并且,法兰紧固盘1的插盘连接柱10的中部,贯穿设置有中间柱7,中间柱7是用于基本定位的,也是核心稳定单元;两个束柱插盘8上、中间柱7的外周,分别对应设置有若干个沿圆周等距布置的束柱插孔9;法兰紧固盘1的两个束柱插盘8之间,还设置有用于接榫梁2与束柱下弦柱4和束柱上弦柱3相互连接的梁柱联接腔11。
然后,将各个方向上、需要构建的接榫梁2的端部,分别插接在法兰紧固盘1的梁柱联接腔11内,并且,使各根接榫梁2端部的弦柱连接孔14与法兰紧固盘1上相应位置的束柱插孔9的轴向相重合(如图3所示)。接榫梁2由两个平行布置的梁横板16构成,两个梁横板16的中部之间竖向设置有梁立筋17,且两个梁横板16的端部分别设置有对应布置的弦柱连接孔14;同时,位于弦柱连接孔14处的接榫梁2的梁立筋17的端部,还设置有用于布置梁柱榫卯锁5的榫卯插接孔15。榫卯插接孔15的中部设置有用于布置固定榫卯销22的榫卯转动口31,榫卯转动口31的上、下两端,分别设置有用于布置上榫销21和下榫销20的榫销卡接口30;进而让束柱下弦柱4和束柱上弦柱3,分别插接在接榫梁2的梁横板16端部的弦柱连接孔14内,并将梁柱榫卯锁5设置在接榫梁2的梁立筋17端部的榫卯插接孔15内。
步骤二、利用束柱下弦柱4上端的下弦柱插接头12和束柱上弦柱3下端的上弦柱插接头13端部的插接开叉口18,将若干组束柱下弦柱4和束柱上弦柱3分别经由法兰紧固盘1上、下两侧的束柱插孔9,并通过弦柱连接孔14、对称插接在接榫梁2的梁立筋17的端部,进而使接榫梁2与束柱下弦柱4和束柱上弦柱3,在法兰紧固盘1的梁柱联接腔11内相连(如图3~5所示)。
束柱下弦柱4的上端设置有下弦柱插接头12,下弦柱插接头12采用半圆柱体的结构形式,且束柱下弦柱4的下弦柱插接头12内侧的立面上,设置有榫卯锁卡接槽19,下弦柱插接头12端部的中间位置,还设置有竖向布置、用于与弦柱连接孔14处的梁立筋17端部相插接的插接开叉口18。同时,束柱上弦柱3的下端设置有上弦柱插接头13,上弦柱插接头13也采用半圆柱体的结构形式,且束柱上弦柱3的上弦柱插接头13与束柱下弦柱4的下弦柱插接头12对称布置;束柱上弦柱3的上弦柱插接头13内侧的立面上,设置有榫卯锁卡接槽19,上弦柱插接头13端部的中间位置,也设置有竖向布置的插接开叉口18。能够理解的是,根据具体的使用需要,束柱上弦柱3和束柱下弦柱4均可以采用空心钢结构。
步骤三、各组束柱下弦柱4和束柱上弦柱3插接好以后,再通过上弦柱插接头13与下弦柱插接头12内侧立面上设置的榫卯锁卡接槽19,利用梁柱榫卯锁5的下榫销20的下销插接槽26和上榫销21的上销插接槽34,将下榫销20和上榫销21分别插接在梁立筋17端部的榫卯插接孔15上、下两端的榫销卡接口30上(如图5~8所示)。
梁柱榫卯锁5的下榫销20由下销主体24构成,下销主体24的下端设置有下销插接卡块25,下销插接卡块25的下侧,设置有用于与榫卯插接孔15下端的榫销卡接口30相卡接的下销插接槽26。下销主体24上端的前侧设置有两个榫卯连接下插槽27,每个榫卯连接下插槽27位于下销主体24中部的一端,还各分别设置有两个旋转卡固下弧槽29;下销主体24的上端设置有便于固定榫卯销22转动定位的定位下凸台28。梁柱榫卯锁5的上榫销21则由上销主体32构成,上销主体32的上端设置有上销插接卡块33,上销插接卡块33的上侧,设置有用于与榫卯插接孔15上端的榫销卡接口30相卡接的上销插接槽34。上销主体32下端的前侧也设置有两个榫卯连接上插槽35,每个榫卯连接上插槽35位于上销主体32中部的一端,各分别设置有两个旋转方向与下榫销20的旋转卡固下弧槽29相对应的旋转卡固上弧槽38;上销主体32的下端设置有便于固定榫卯销22转动定位的定位上凸台36。
步骤四、将固定榫卯销22两端的两组榫卯连接上插柱40和两组榫卯连接下插柱41,分别插接在上榫销21下端的两个榫卯连接上插槽35、以及下榫销20上端的两个榫卯连接下插槽27内;之后,驱使固定榫卯销22沿着竖向轴线旋转45度,进而使榫卯连接上插柱40和榫卯连接下插柱41,分别转动卡接在上榫销21的各个旋转卡固上弧槽38和下榫销20的各个旋转卡固下弧槽29内,从而限制住下榫销20和上榫销21的竖向插接位置(如图8~11所示)。
固定榫卯销22由长方体状的榫卯销主体39构成,榫卯销主体39的上端设置有两组(每组两个、共四个)榫卯连接上插柱40,榫卯销主体39的下端设置有两组(每组两个、共四个)榫卯连接下插柱41。从而,利用下销插接槽26和上销插接槽34,将下榫销20和上榫销21分别插接在梁立筋17端部的榫卯插接孔15上、下两端的榫销卡接口30上,并将固定榫卯销22两端的两组榫卯连接上插柱40和两组榫卯连接下插柱41,分别插接在上榫销21下端的两个榫卯连接上插槽35、以及下榫销20上端的两个榫卯连接下插槽27内。
由下榫销20、固定榫卯销22和上榫销21组合构成的梁柱榫卯锁5的前后两侧,分别设置有外侧保护销23。两组外侧保护销23利用上端的上销卡接钩45,分别与上榫销21的上销主体32上端、前后两侧的保护销卡接凹槽37相卡接,并通过外侧保护销23的插接凸块43,来进一步限制住下榫销20和上榫销21的竖向插接位置;同时,插接凸块43前侧的榫卯销卡接槽44,能够卡固住固定榫卯销22的转动位置,以确保梁柱榫卯锁5的锁固可靠性(如图12~15所示)。外侧保护销23由片状的保护销主体42构成,保护销主体42靠近固定榫卯销22的一侧设置有插接凸块43,插接凸块43的前侧设置有V型的榫卯销卡接槽44。并且,保护销主体42的上端还设置有上销卡接钩45,上销卡接钩45分别与上榫销21的上销主体32上端、前后两侧布置的保护销卡接凹槽37相卡接。
步骤五、当需要延长束柱的纵向长度、实现框架结构体系高度上的拓展时,将束柱连接柱6两端的两组束柱连接上插柱49和两组束柱连接下插柱47,分别插接在上层的束柱下弦柱4下端的束柱连接上插槽48、以及下层的束柱上弦柱3上端的束柱连接下插槽46内;然后,驱使束柱连接柱6沿着竖向轴线旋转45度,让束柱连接上插柱49和束柱连接下插柱47,分别转动卡接在束柱下弦柱4的各个旋转连接上弧槽51和束柱上弦柱3的各个旋转连接下弧槽50内。之后,再将两组榫卯插片52分别插接在束柱下弦柱4下端的束柱连接上插槽48、以及束柱上弦柱3上端的束柱连接下插槽46内,以限制束柱连接柱6的转动连接位置,有效提升各层束柱之间的连接可靠性(如图16~19所示)。
束柱连接柱6的下端,设置有两组(每组两个、共四个)束柱连接下插柱47;相应地,束柱上弦柱3的上端侧部设置有两个束柱连接下插槽46,每个束柱连接下插槽46位于束柱上弦柱3中部的一端,各分别设置有两个旋转连接下弧槽50。同时,束柱连接柱6的上端设置有两组(每组两个、共四个)束柱连接上插柱49;相应地,束柱下弦柱4的下端侧部,则设置有两个位置与束柱连接下插槽46相对应的束柱连接上插槽48,每个束柱连接上插槽48位于束柱下弦柱4中部的一端,各分别设置有两个旋转方向与束柱上弦柱3的旋转连接下弧槽50相对应的旋转连接上弧槽51。
为了保证束柱连接柱6与束柱下弦柱4和束柱上弦柱3的连接可靠性,束柱下弦柱4下端侧部的两个束柱连接上插槽48,以及束柱上弦柱3上端侧部的两个束柱连接下插槽46内,还分别设置有榫卯插片52;并且,榫卯插片52的下端设置有插接凸沿53。位于束柱下弦柱4下端的两个束柱连接上插槽48内的两个榫卯插片52的插接凸沿53,分别插接在束柱连接柱6上端设置的两个上插片插槽54内;而位于束柱上弦柱3上端的两个束柱连接下插槽46内的两个榫卯插片52的插接凸沿53,则分别插接在束柱上弦柱3上端的束柱连接下插槽46下部设置的两个下插片插槽55内。
步骤六、如果需要在由若干组接榫梁2、束柱上弦柱3和束柱下弦柱4所构成的框架结构体系上构建拉索体系时,先将纵向拉索57设置在中间柱7上端的纵拉索接榫槽59内,然后,在纵拉索接榫槽59内、纵向拉索57的上方插入拉索榫卯锁58的纵拉索榫销62。之后,将横向拉索56设置在纵拉索榫销62中部上端的横榫销卡槽63下部、中间柱7上端的横拉索接榫槽60内,并把拉索榫卯锁58的横拉索榫销64交错插接在横向拉索56上方、横榫销卡槽63上部的横拉索接榫槽60内。随后,利用贯穿中间柱7上端的紧固销孔61和横拉索榫销64上的榫销固定孔65的拉索紧固销66,锁固住纵向拉索57和横向拉索56的位置(如图20~21所示)。拉索榫卯锁58包括设置在纵拉索接榫槽59内、纵向拉索57上方的纵拉索榫销62,纵拉索榫销62中部的上端设置有横榫销卡槽63。横榫销卡槽63的下部、横拉索接榫槽60内设置有横向拉索56,横向拉索56的上方、横榫销卡槽63的上部,还交错插接设置有横拉索榫销64,且横拉索榫销64上设置有两个榫销固定孔65。拉索紧固销66分别通过中间柱7上端侧部的两个紧固销孔61,与横拉索榫销64上的两个榫销固定孔65相连。
Claims (10)
1.一种梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一、首先,根据构建需要,将法兰紧固盘(1)固定于所需位置;然后,将各个方向上、需要构建的接榫梁(2)的端部,分别插接在法兰紧固盘(1)的梁柱联接腔(11)内,并且,使各根接榫梁(2)端部的弦柱连接孔(14)与法兰紧固盘(1)上相应位置的束柱插孔(9)的轴向相重合;
步骤二、利用束柱下弦柱(4)上端的下弦柱插接头(12)和束柱上弦柱(3)下端的上弦柱插接头(13),将若干组束柱下弦柱(4)和束柱上弦柱(3)分别经由法兰紧固盘(1)上下两侧的束柱插孔(9)、并通过弦柱连接孔(14),对称插接在接榫梁(2)的端部,进而使接榫梁(2)与束柱下弦柱(4)和束柱上弦柱(3),在法兰紧固盘(1)的梁柱联接腔(11)内相连;
步骤三、各组束柱下弦柱(4)和束柱上弦柱(3)插接好以后,通过束柱下弦柱(4)和束柱上弦柱(3)结合部位的榫卯锁卡接槽(19),将梁柱榫卯锁(5)的下榫销(20)和上榫销(21)分别插接在接榫梁(2)的梁立筋(17)端部的榫卯插接孔(15)的上、下两端;
步骤四、将固定榫卯销(22)插接在下榫销(20)和上榫销(21)之间、榫卯插接孔(15)的中部,从而限制住下榫销(20)和上榫销(21)的竖向插接位置;
步骤五、各根束柱上弦柱(3)的上端分别通过束柱连接柱(6),与上层法兰紧固盘(1)下方连接的束柱下弦柱(4)的下端相连;以延长束柱的长度,实现框架结构体系高度上的拓展。
2.根据权利要求1所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤一,接榫梁(2)由两个平行布置的梁横板(16)构成,两个梁横板(16)的中部之间设置有梁立筋(17),且两个梁横板(16)的端部分别设置有对应布置的弦柱连接孔(14),同时,位于弦柱连接孔(14)处的梁立筋(17)的端部,设置有用于布置梁柱榫卯锁(5)的榫卯插接孔(15);以使束柱下弦柱(4)和束柱上弦柱(3),分别插接在接榫梁(2)的梁横板(16)端部的弦柱连接孔(14)内,并将梁柱榫卯锁(5)设置在接榫梁(2)的梁立筋(17)端部的榫卯插接孔(15)内。
3.根据权利要求1所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤二,束柱下弦柱(4)的上端设置有下弦柱插接头(12),下弦柱插接头(12)采用半圆柱体的结构形式;束柱上弦柱(3)的下端设置有上弦柱插接头(13),上弦柱插接头(13)也采用半圆柱体的结构形式,且上弦柱插接头(13)与下弦柱插接头(12)对称布置;所述下弦柱插接头(12)和上弦柱插接头(13)内侧的立面上,分别设置有榫卯锁卡接槽(19),下弦柱插接头(12)和上弦柱插接头(13)端部的中间位置,还分别设置有竖向布置的插接开叉口(18);以利用下弦柱插接头(12)和上弦柱插接头(13)端部的插接开叉口(18),将束柱下弦柱(4)和束柱上弦柱(3)分别通过弦柱连接孔(14)、对称插接在接榫梁(2)的梁立筋(17)的端部,并通过上弦柱插接头(13)与下弦柱插接头(12)内侧立面上设置的榫卯锁卡接槽(19),来方便梁柱榫卯锁(5)的安设。
4.根据权利要求1所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤三,梁柱榫卯锁(5)的下榫销(20)由下销主体(24)构成,下销主体(24)的下端设置有下销插接卡块(25),下销插接卡块(25)的下侧设置有下销插接槽(26);上榫销(21)由上销主体(32)构成,上销主体(32)的上端设置有上销插接卡块(33),上销插接卡块(33)的上侧设置有上销插接槽(34);以利用下销插接槽(26)和上销插接槽(34),将下榫销(20)和上榫销(21)分别插接在梁立筋(17)端部的榫卯插接孔(15)上、下两端的榫销卡接口(30)上。
5.根据权利要求1所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤四,固定榫卯销(22)由榫卯销主体(39)构成,榫卯销主体(39)的上端设置有榫卯连接上插柱(40),榫卯销主体(39)的下端设置有榫卯连接下插柱(41);下榫销(20)上端的前侧设置有榫卯连接下插槽(27),榫卯连接下插槽(27)位于下销主体(24)中部的一端,还设置有旋转卡固下弧槽(29);上榫销(21)下端的前侧设置有榫卯连接上插槽(35),榫卯连接上插槽(35)位于上销主体(32)中部的一端,还设置有旋转方向与下榫销(20)的旋转卡固下弧槽(29)相对应的旋转卡固上弧槽(38);进而将固定榫卯销(22)两端的榫卯连接上插柱(40)和榫卯连接下插柱(41),分别插接在上榫销(21)下端的榫卯连接上插槽(35)、以及下榫销(20)上端的榫卯连接下插槽(27)内,并通过对固定榫卯销(22)的转动,使榫卯连接上插柱(40)和榫卯连接下插柱(41),分别卡接在上榫销(21)的旋转卡固上弧槽(38)和下榫销(20)的旋转卡固下弧槽(29)内。
6.根据权利要求5所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤四中的梁柱榫卯锁(5)的前后两侧分别设置有外侧保护销(23),外侧保护销(23)由保护销主体(42)构成,保护销主体(42)靠近梁柱榫卯锁(5)的一侧设置有插接凸块(43),插接凸块(43)的前侧设置有榫卯销卡接槽(44);且保护销主体(42)的上端还设置有上销卡接钩(45),上销卡接钩(45)分别与所述上榫销(21)前后两侧布置的保护销卡接凹槽(37)相卡接;以利用外侧保护销(23)的插接凸块(43),来进一步限制住下榫销(20)和上榫销(21)的竖向插接位置,并通过插接凸块(43)前侧的榫卯销卡接槽(44),卡固住固定榫卯销(22)的转动位置,进而确保梁柱榫卯锁(5)的锁固可靠性。
7.根据权利要求1所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤五,束柱上弦柱(3)上端与上层束柱下弦柱(4)下端之间的束柱连接柱(6)的下端,设置有束柱连接下插柱(47),相应地,所述束柱上弦柱(3)的上端侧部设置有束柱连接下插槽(46),束柱连接下插槽(46)位于束柱上弦柱(3)中部的一端设置有旋转连接下弧槽(50);束柱连接柱(6)的上端设置有束柱连接上插柱(49),相应地,所述束柱下弦柱(4)的下端侧部,则设置有位置与束柱连接下插槽(46)相对应的束柱连接上插槽(48),束柱连接上插槽(48)位于束柱下弦柱(4)中部的一端,设置有旋转方向与束柱上弦柱(3)的旋转连接下弧槽(50)相对应的旋转连接上弧槽(51);以将束柱连接柱(6)两端的束柱连接上插柱(49)和束柱连接下插柱(47),分别插接在束柱下弦柱(4)下端的束柱连接上插槽(48)、以及束柱上弦柱(3)上端的束柱连接下插槽(46)内,并通过对束柱连接柱(6)的转动,使束柱连接上插柱(49)和束柱连接下插柱(47),分别卡接在束柱下弦柱(4)的旋转连接上弧槽(51)和束柱上弦柱(3)的旋转连接下弧槽(50)内。
8.根据权利要求7所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤五中的束柱下弦柱(4)下端侧部的束柱连接上插槽(48),以及束柱上弦柱(3)上端侧部的束柱连接下插槽(46)内,还分别设置有榫卯插片(52),且榫卯插片(52)的下端设置有插接凸沿(53);位于束柱连接上插槽(48)内的榫卯插片(52)的插接凸沿(53),插接在束柱连接柱(6)上端设置的上插片插槽(54)内,而位于束柱连接下插槽(46)内的榫卯插片(52)的插接凸沿(53),则插接在束柱上弦柱(3)上端的束柱连接下插槽(46)下部设置的下插片插槽(55)内;以通过束柱连接上插槽(48)和束柱连接下插槽(46)内分别插接的榫卯插片(52),来限制束柱连接柱(6)的转动连接位置,进而保证束柱连接柱(6)与束柱下弦柱(4)和束柱上弦柱(3)的连接可靠性。
9.根据权利要求1所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:还包括步骤六、在法兰紧固盘(1)中部的中间柱(7)的上端,交错设置纵拉索接榫槽(59)和横拉索接榫槽(60),所述横拉索接榫槽(60)和纵拉索接榫槽(59)内,分别设置有横向拉索(56)和纵向拉索(57),且横向拉索(56)和纵向拉索(57)通过拉索榫卯锁(58)固定在中间柱(7)上端的拉索接榫槽内;以方便在若干组接榫梁(2)、束柱上弦柱(3)和束柱下弦柱(4)所构成的框架结构体系上构建拉索体系。
10.根据权利要求9所述的梁柱体系模块化拼接方法,其特征在于:所述步骤六中的拉索榫卯锁(58)包括设置在纵拉索接榫槽(59)内、纵向拉索(57)上方的纵拉索榫销(62),纵拉索榫销(62)中部的上端设置有横榫销卡槽(63);横榫销卡槽(63)的下部、横拉索接榫槽(60)内设置有横向拉索(56),横向拉索(56)的上方、横榫销卡槽(63)的上部,还交错插接设置有横拉索榫销(64),且横拉索榫销(64)上设置有榫销固定孔(65);拉索紧固销(66)通过中间柱(7)上端侧部的紧固销孔(61),与横拉索榫销(64)上的榫销固定孔(65)相连;以利用层叠交错布置的纵拉索榫销(62)和横拉索榫销(64),将纵向拉索(57)和横向拉索(56)分别压固在中间柱(7)上端的纵拉索接榫槽(59)和横拉索接榫槽(60)内,并通过贯穿中间柱(7)上端的紧固销孔(61)和横拉索榫销(64)的榫销固定孔(65)的拉索紧固销(66),锁固住纵向拉索(57)和横向拉索(56)的位置。
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