CN112854439A - 一种建筑物横梁的支撑与卡接机构 - Google Patents

Abstract

一种建筑物横梁的支撑与卡接机构，属于建筑技术领域，包括立柱和横梁的连接点，所述立柱的连接点位置被镂空为正方形柱状的镂空区，内有一个中心柱和四个辅助柱；所述横梁上设有横梁接头，是以双级梯形结构为底面，以横梁的高度为柱高的结构柱；所述镂空区的上表面和下表面均匀向下倾斜，构成卯槽和凸起，所述横梁接头的上表面和下表面均匀向下倾斜，构成榫头和凹陷；并使榫头与卯槽相匹配，凹陷与凸起相匹配，另外还设置有填塞端头和撑梁护柱块，其有益效果是相互契合的卯槽和榫头以及凸起和凹陷可使使立柱与横梁相结合具有高度稳定性；撑梁护柱块可使横梁支撑也可避免横梁接头撞击中心柱。

Description

一种建筑物横梁的支撑与卡接机构

技术领域

本发明属于建筑技术领域，特别是一种建筑物横梁的支撑与卡接机构。

背景技术

随着社会经济不断发展，人们对住宅等建筑行业的建筑速度、建筑造价、施工质量及节能环保等的要求也不断提高。采用装配式结构，可以工厂预制、现场装配，实现住宅产业化，同时可以有效提高材料在建筑节能和结构性能的效率、节约资源，减少建筑垃圾和对环境的不良影响，简化现在施工程序等。建筑工业化是未来建筑业的发展方向，而装配式建筑也是近几年来各大建筑企业争相研究的热点。要想提高装配式建筑的整体性，关键是处理好构件之间的连接。

柱接横梁结构是指按照建筑部品规格制作房屋单元或构件，然后运至施工现场装配就位而产生的建筑。将横梁与立柱相连接时通常采用的是连接节点，由于现有的连接节点的节点为单节点，仅能实现一根横梁对一根柱的连接，当横梁在角节点或中心节点时，采用单节点的连接节点不能使用，限制了该横梁节点的适用范围。

专利文献CN 110777934 B公开了一种建筑用横梁的支撑机构，解决了横梁的连接节点数单一的问题，包括至少两个侧面上设有开口的方形筒和两个支撑体，两个支撑体分别位于方形筒的两个相邻侧面上，支撑体的一端穿设于与之对应设置的开口内，支撑体的另一端设有用于放置横梁且水平延伸的支撑板，支撑板上设有用于对置于其上的横梁进行侧向限位的限位结构；通过开设于方形筒至少两个侧面上的开口和两个支撑体，提供了至少两个用于放置横梁的节点，从而提高了此连接节点的适用范围。但该支撑机构仅适用于钢结构，而且也没有卡接机构，容易松脱，由于其方形筒1的筒壁较薄，且开口101和支撑体2的的截面较小，当采用钢筋混凝土结构的预制柱梁时，这种结构无法承受必要的荷载。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述问题，提供一种支撑面较大且具有卡榫的横梁支撑与卡接机构，以提高柱梁荷载和柱梁结合的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种建筑物横梁的支撑与卡接机构，包括立柱和横梁的连接点，所述立柱为上下楼层中直接相连的正方形立柱，其特征在于所述立柱的连接点位置被镂空为正方形柱状的镂空区，所述镂空区内有五个小立柱，该五个小立柱将上下楼层中的正方形立柱直接相连，该五个小立柱分别为一个中心柱和四个规格相同的辅助柱，所述中心柱为正方柱，位于立柱镂空区的中心位置，所述辅助柱为正方柱，位于中心柱的四周且与立柱镂空区的边缘有一段距离。

所述横梁包括梁体和直接生成在梁体边端的横梁接头，所述横梁接头用于搭接在立柱上，所述横梁接头为双级梯形结构柱，即以双级梯形结构为底面，以横梁的高度为柱高的结构柱；所述双级梯形结构包括依次相连的上梯形、中矩形和下梯形；所述上梯形的上底长度等于中心柱的正方形截面的边长，上梯形的下底长度等于两个辅助柱之间的距离，上梯形的腰边与上梯形的下底的夹角等于45°；所述中矩形的长等于上梯形的下底长度，中矩形的宽等于辅助柱的正方形截面的边长；所述下梯形的上底长度等于两个辅助柱之间的距离加上两个中矩形的宽度，下梯形的下底长度等于横梁的宽度也等于立柱的宽度；所述横梁接头的高度即双级梯形结构柱的柱高等于镂空区的高度。

上述结构为立柱设在建筑物内部时的四方均有横梁的情况，当立柱在建筑物边缘时，一般立柱上只有两个方向或者三个方向安装有横梁，此时没有安装横梁的方位空缺，如不加处理，会影响立柱的强度和牢固性，由此，另外还包括填塞端头，所述填塞端头为横梁接头的独立柱体，即实际上是没有梁体的横梁接头的独立柱体，其也是双级梯形结构柱，即以双级梯形结构为底面，以横梁的高度为柱高的结构柱；所述双级梯形结构包括依次相连的上梯形、中矩形和下梯形；所述上梯形的上底长度等于中心柱的正方形截面的边长，上梯形的下底长度等于两个辅助柱之间的距离，上梯形的腰边与上梯形的下底的夹角等于45°；所述中矩形的长等于上梯形的下底长度，中矩形的宽等于辅助柱的正方形截面的边长；所述下梯形的上底长度等于两个辅助柱之间的距离加上两个中矩形的宽度，下梯形的下底长度等于横梁的宽度也等于立柱的宽度；所述填塞端头的高度即双级梯形结构柱的柱高等于镂空区的高度；当立柱中镂空区的某个方位没有安装横梁而成空缺时，将填塞端头塞入。

进一步的，所述立柱中镂空区的上表面和下表面均从边缘向中心柱的四周均匀向下倾斜，使中心柱四周的镂空区下表面均构成倾斜状双级梯形结构卯槽，作为针对横梁接头下表面的卡接卯槽，该四周分布的倾斜状双级梯形结构卯槽共同构成倒置的半截金字塔形状，同时使中心柱四周的镂空区上表面均构成倾斜状双级梯形结构凸起，作为针对横梁接头上表面的卡接凸起，该四周分布的倾斜状双级梯形结构凸起共同构成倒置的半截金字塔形状。

所述横梁接头的上表面和下表面都从横梁接头与梁体的连接线位置即下梯形的下底位置向接头的端头边即上梯形的上底位置均匀向下倾斜，使横梁接头的下表面构成倾斜状双级梯形结构榫头，同时使横梁接头的上表面构成倾斜状双级梯形结构凹陷；其中所述倾斜状双级梯形结构榫头与所述倾斜状双级梯形结构卯槽相匹配，互相契合，所述倾斜状双级梯形结构凹陷与所述倾斜状双级梯形结构凸起相匹配，互相契合。

进一步的，所述填塞端头的上表面和下表面都从下梯形的下底位置向上梯形的上底位置均匀向下倾斜，使填塞端头的下表面构成倾斜状双级梯形结构榫头，同时使填塞端头的上表面构成倾斜状双级梯形结构凹陷；其中所述倾斜状双级梯形结构榫头与所述倾斜状双级梯形结构卯槽相匹配，互相契合，所述倾斜状双级梯形结构凹陷与所述倾斜状双级梯形结构凸起相匹配，互相契合。

所述梁体的下方还设置有撑梁护柱块，所述下撑块为直角三棱柱，其直角棱与下梯形的下底重合，即与横梁接头与梁体的连接线重合，其中一个直角面直接生成在紧贴横梁接头的梁体的下表面上。

上述横梁的支撑与卡接机构的安装步骤如下：

⑴将按照常规方法将立柱安装好后，取一根横梁，将横梁梁体上一端的横梁接头从斜上方对准立柱上镂空区的一个方位，将横梁接头插入，直到横梁接头上的上梯形的上底抵接中心柱；并将倾斜状双级梯形结构榫头稳合契入到倾斜状双级梯形结构卯槽内。

⑵检查横梁接头上的下梯形的上底的两端，并使下梯形的上底的两端同时抵接两个辅助柱。

⑶检查撑梁护柱块，并使撑梁护柱块的另一个直角面紧贴立柱的侧壁外表面，这样就安装好了位于立柱的一个方向的横梁。

⑷再安装另外方向的横梁。

⑸当立柱的某个方向不需要安装横梁时，将填塞端头塞入；首先将填塞端头从斜上方对准该方向的镂空区，将填塞端头插入，直到填塞端头上的上梯形的上底抵接中心柱；并将倾斜状双级梯形结构榫头稳合契入到倾斜状双级梯形结构卯槽内，然后使填塞端头的外表面与立柱的侧壁外表面平齐。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

⑴立柱中镂空区的结构与横梁接头的结构能够呈无缝状紧密结合，使立柱对横梁构成完整支撑；镂空区中五个小立柱的分布能够使横梁接头与立柱的接触面尽可能增大，可尽可能减少横梁接头的单位压力，增加立柱与横梁相结合的稳定性。

⑵预备填塞端头可以确保横梁缺失时立柱中镂空区被塞满，确保立柱的整体强度。

⑶向下倾斜的镂空区上下表面结合向下倾斜的横梁接头上下表面可以构成相互契合的倾斜状双级梯形结构卯槽和倾斜状双级梯形结构榫头，以及相互契合的倾斜状双级梯形结构凸起和倾斜状双级梯形结构凹陷，使横梁安装在立柱上后可以互相卡接，并且很难松脱，使立柱与横梁相结合具有高度稳定性。

⑷在梁体下方设置撑梁护柱块，不仅可以使横梁得到倾斜方向的支撑，同时还可使横梁接头插入到镂空区内时在行程上有个限定，可有效避免撞击中心柱。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图。

图2为本发明安装后的结构示意图。

图3为本发明中立柱的镂空区的结构示意图。

图4为本发明中立柱没有楼上立柱时的结构示意图。

图5为图4的俯视结构示意图。

图6为本发明中横梁及其横梁接头的结构示意图。

图7为横梁接头的俯视结构示意图。

图8为图1中结构图的正面透视结构示意图。

图9为本发明中填塞端头的结构示意图。

图中：1.立柱、2.横梁、3.镂空区、4.中心柱、5.辅助柱、6.梁体、7.横梁接头即双级梯形结构柱、8.上梯形、9.中矩形、10.下梯形、11.填塞端头、12.倾斜状双级梯形结构卯槽、13.倾斜状双级梯形结构凸起、14.倾斜状双级梯形结构榫头、15.倾斜状双级梯形结构凹陷、16.撑梁护柱块、17.横梁接头与梁体的连接线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1。

如图所示，制作一种建筑物横梁的支撑与卡接机构，该结构位于立柱1和横梁2的连接点上，所述立柱1为建筑物上下楼层中直接相连的正方形立柱，本发明将所述立柱1在楼层间的与横梁2结合的连接点位置镂空为正方形柱状的镂空区3，并在所述镂空区3内有五个小立柱，该五个小立柱将上下楼层中的正方形立柱直接相连，该五个小立柱分别为一个中心柱4和四个规格相同的辅助柱5，所述中心柱4为正方柱，位于立柱1中镂空区3的中心位置，所述辅助柱5为正方柱，位于中心柱4的四周且与立柱镂空区3的边缘有一段距离；本公司一般将辅助柱5离镂空区3的边缘的距离确定为等于辅助柱5的正方形截面的边长。

所述横梁2包括梁体6和直接生成在梁体6边端的横梁接头7，所述横梁接头7用于搭接在立柱1上，所述横梁接头7为双级梯形结构柱，即以双级梯形结构为底面，以横梁2梁体的高度为柱高的结构柱；所述双级梯形结构包括依次相连的上梯形8、中矩形9和下梯形10；所述上梯形8的上底长度等于中心柱4的正方形截面的边长，上梯形8的下底长度等于两个辅助柱5之间的距离，上梯形8的腰边与上梯形8的下底的夹角等于45°；所述中矩形9的长等于上梯形8的下底长度，中矩形9的宽等于辅助柱5的正方形截面的边长；所述下梯形10的上底长度等于两个辅助柱5之间的距离加上两个中矩形9的宽度，下梯形10的下底长度等于横梁2的宽度也等于立柱1的宽度；所述横梁接头7的高度即双级梯形结构柱的柱高等于镂空区3的高度。

另外还配备有填塞端头11，所述填塞端头11为横梁接头7的独立柱体，即去掉了梁体6的横梁接头7，其整体结构也是双级梯形结构柱，即以双级梯形结构为底面，以横梁2的高度为柱高的结构柱；所述双级梯形结构包括依次相连的上梯形8、中矩形9和下梯形10；所述上梯形的上底长度等于中心柱4的正方形截面的边长，上梯形8的下底长度等于两个辅助柱5之间的距离，上梯形8的腰边与上梯形8的下底的夹角等于45°；所述中矩形9的长等于上梯形8的下底长度，中矩形9的宽等于辅助柱5的正方形截面的边长；所述下梯形10的上底长度等于两个辅助柱5之间的距离加上两个中矩形9的宽度，下梯形10的下底长度等于横梁2的宽度也等于立柱1的宽度；所述填塞端头11的高度也就是双级梯形结构柱的柱高等于镂空区3的高度；当立柱1中镂空区3的某个方位没有安装横梁2而成空缺时，须将填塞端头11塞入。

实施例2。

进一步的，如图所示，在实施例1的基础上，将所述立柱1中镂空区3的上表面和下表面均从边缘向中心柱4的四周均匀向下倾斜，使中心柱4四周的镂空区3的下表面均构成倾斜状双级梯形结构卯槽12，作为针对横梁接头7下表面的卡接卯槽，该四周分布的倾斜状双级梯形结构卯槽12共同构成倒置的以中心柱4为中心的半截金字塔形状，同时使中心柱4四周的镂空区3的上表面均构成倾斜状双级梯形结构凸起13，作为针对横梁接头7上表面的卡接凸起，该四周分布的倾斜状双级梯形结构凸起13共同构成倒置的以中心柱4为中心的半截金字塔形状。

所述横梁接头7的上表面和下表面都从横梁接头与梁体的连接线17位置即下梯形10的下底位置向横梁接头7的端头边即上梯形8的上底位置均匀向下倾斜，使横梁接头7的下表面构成倾斜状双级梯形结构榫头14，同时使横梁接头7的上表面构成倾斜状双级梯形结构凹陷15；其中所述倾斜状双级梯形结构榫头14与所述倾斜状双级梯形结构卯槽12相匹配，互相契合，所述倾斜状双级梯形结构凹陷15与所述倾斜状双级梯形结构凸起13相匹配，互相契合。

另外也将填塞端头11进行倾斜制作，即将所述填塞端头11的上表面和下表面都从下梯形10的下底位置向上梯形8的上底位置均匀向下倾斜，使填塞端头11的下表面构成倾斜状双级梯形结构榫头14，同时使填塞端头11的上表面构成倾斜状双级梯形结构凹陷15；其中所述倾斜状双级梯形结构榫头14与所述倾斜状双级梯形结构卯槽12相匹配，互相契合，所述倾斜状双级梯形结构凹陷15与所述倾斜状双级梯形结构凸起13相匹配，互相契合。

实施例3。

如图所示，进一步的，在实施例2的基础上，在所述梁体6的下方还设置撑梁护柱块16，所述下撑块16为直角三棱柱，其直角棱与横梁接头7的下梯形的下底重合，即与梁体6的下表面上的横梁接头与梁体的连接线17重合，同时直角三棱柱中的一个直角面直接生成在紧贴横梁接头7的梁体6的下表面上。

实施例4。

将建筑物横梁的支撑与卡接机构进行安装，其安装步骤如下：

⑴按照常规方法将立柱1安装好后，取一根横梁2，将横梁2的梁体6上一个边端的横梁接头7从斜上方对准立柱1上镂空区3的一个方位，然后将横梁接头7插入到镂空区3的该方位中，直到横梁接头7上的上梯形8的上底抵接中心柱4；并将横梁接头7下方的倾斜状双级梯形结构榫头14稳合契入到镂空区3下方的倾斜状双级梯形结构卯槽12内。

⑵检查横梁接头7上的下梯形10的上底的两端，并使下梯形10的上底的两端同时抵接位于其左右两侧的两个辅助柱5。

⑶检查撑梁护柱块16，并使撑梁护柱块16的另一个直角面紧贴立柱1的侧壁外表面，这样就安装好了位于立柱1的一个方向的横梁2。

⑷再安装另外方向的横梁2。

⑸当立柱1的某个方向不需要安装横梁时2，将填塞端头11塞入；首先将填塞端头11从斜上方对准该方向的镂空区7，将填塞端头11插入，直到填塞端头11上的上梯形8的上底抵接中心柱4；并将填塞端头11下方的倾斜状双级梯形结构榫头14稳合契入到镂空区7下方的倾斜状双级梯形结构卯槽12内，然后将填塞端头11的外表面与立柱1的侧壁外表面平齐；即完成安装。

Claims (6)

1.一种建筑物横梁的支撑与卡接机构，包括立柱和横梁的连接点，所述立柱为上下楼层中直接相连的正方形立柱，其特征在于所述立柱的连接点位置被镂空为正方形柱状的镂空区，所述镂空区内有五个小立柱，该五个小立柱将上下楼层中的正方形立柱直接相连，该五个小立柱分别为一个中心柱和四个规格相同的辅助柱，所述中心柱为正方柱，位于立柱镂空区的中心位置，所述辅助柱为正方柱，位于中心柱的四周且与立柱镂空区的边缘有一段距离；

所述横梁包括横梁接头，所述横梁接头为双级梯形结构柱，所述双级梯形结构包括依次相连的上梯形、中矩形和下梯形；所述上梯形的上底长度等于中心柱的正方形截面的边长，上梯形的下底长度等于两个辅助柱之间的距离，上梯形的腰边与上梯形的下底的夹角等于45°；所述中矩形的长等于上梯形的下底长度，中矩形的宽等于辅助柱的正方形截面的边长；所述下梯形的上底长度等于两个辅助柱之间的距离加上两个中矩形的宽度，下梯形的下底长度等于横梁的宽度也等于立柱的宽度，所述下梯形的腰边与下梯形的下底的夹角等于45°；所述横梁接头的高度等于镂空区的高度。

2.根据权利要求1所述的建筑物横梁的支撑与卡接机构，其特征在于还包括填塞端头，所述填塞端头为横梁接头的独立柱体，即没有梁体的横梁接头。

3.根据权利要求2所述的建筑物横梁的支撑与卡接机构，其特征在于所述立柱中镂空区的上表面和下表面均从边缘向中心柱的四周均匀倾斜向下凹陷，使中心柱四周的下表面均构成倾斜状双级梯形结构卯槽，作为针对横梁接头下表面的卡接卯槽，同时使中心柱四周的上表面均构成倾斜状双级梯形结构凸起，作为针对横梁接头上表面的卡接凸起；

所述横梁接头的上表面和下表面都从接头连接线位置向接头的端头边均匀倾斜向下折弯，使横梁接头的下表面构成倾斜状双级梯形结构榫头，同时使横梁接头的上表面构成倾斜状双级梯形结构凹陷；其中所述倾斜状双级梯形结构榫头与所述倾斜状双级梯形结构卯槽相匹配，所述倾斜状双级梯形结构凹陷与所述倾斜状双级梯形结构凸起相匹配。

4.根据权利要求3所述的建筑物横梁的支撑与卡接机构，其特征在于所述填塞端头的上表面和下表面都从下梯形的下底位置向上梯形的上底位置均匀向下倾斜，使填塞端头的下表面构成倾斜状双级梯形结构榫头，同时使填塞端头的上表面构成倾斜状双级梯形结构凹陷；其中所述倾斜状双级梯形结构榫头与所述倾斜状双级梯形结构卯槽相匹配，所述倾斜状双级梯形结构凹陷与所述倾斜状双级梯形结构凸起相匹配。

5.根据权利要求4所述的建筑物横梁的支撑与卡接机构，其特征在于所述梁体的下方还设置有撑梁护柱块，所述下撑块为直角三棱柱，其直角棱与横梁接头的连接线重合，其中一个直角面直接生成在紧贴横梁接头的梁体的下表面上。

6.根据权利要求5所述的建筑物横梁的支撑与卡接机构，其特征在于安装步骤如下：

⑴将按照常规方法将立柱安装好后，取一根横梁，将横梁梁体上一个端头的横梁接头从斜上方对准立柱上镂空区的一个方位，将横梁接头插入，直到横梁接头上的上梯形的上底抵接中心柱；并将倾斜状双级梯形结构榫头稳合契入到梯形卯槽内；

⑵检查横梁接头上的下梯形的上底的两端，并使下梯形的上底的两端同时抵接两个辅助柱；

⑶检查撑梁护柱块，并使撑梁护柱块的另一个直角面紧贴立柱的侧壁外表面，这样就安装好了位于立柱的一个方向的横梁；

⑷再安装另外方向的横梁；

⑸当立柱的某个方向不需要安装横梁时，将填塞端头塞入；首先将填塞端头从斜上方对准该方向的镂空区，将填塞端头插入，直到填塞端头上的上梯形的上底抵接中心柱；并将倾斜状双级梯形结构榫头稳合契入到梯形卯槽内，然后使填塞端头的外表面与立柱的侧壁外表面平齐。

Images