CN113982119A - 一种钢结构预制装配式住宅及其装配工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构预制装配式住宅及其装配工艺，属于预制装配式住宅技术领域。一种钢结构预制装配式住宅，包括钢结构主体，钢结构主体包括两个相互插接的立柱，立柱外壁连接有插头，立柱远离插头的一端开设有第一插槽，两个立柱外壁分别连接有第一卡板和第二卡板，立柱两侧外壁均活动插接有横梁，横梁外壁开凿有与第一卡板和第二卡板相配合的第二插槽，插头内设置有第一连接机构和第二连接机构；本发明提高了钢结构的整体稳定性，简化了工序，缩短了作业时间，降低了工作强度，延长了钢结构的使用寿命，方便重复使用，降低了成本的同时，方便拆卸和组装。

Description

一种钢结构预制装配式住宅及其装配工艺

技术领域

本发明涉及预制装配式住宅技术领域，尤其涉及一种钢结构预制装配式住宅及其装配工艺。

背景技术

随着装备制造业的发展，装配式住宅得到了广泛的发展。装配式住宅是将建筑构件在厂房中预制完成，再运输到相应的施工地点进行组装。由于现场施工只剩下组装各个构件的工作，使得装配式住宅的施工周期明显缩短，节省了大量的人力物力成本。钢结构住宅是指以钢构件作为建筑承重梁柱的住宅建筑，其中钢骨架的连接形式是决定房屋拆装性能优劣的关键。

但是现有技术中的装配式住宅存在以下不足之处：在实际使用时，支撑柱与承重梁之间连接往往采用多个螺栓固定，增加了连接配件使用数量，提高了使用成本，不满足绿色建筑的理念，同时操作复杂，费时费力，不便于对预制钢进行安装和拆卸；且采用单一的螺栓进行连接，不仅对位较为麻烦，结构受到冲击荷载时，会对结构整体及围护构件产生不利影响；多组预制钢之间一般通过单一的配板进行连接，多组预制钢在安装后结构强度较低，建筑构件的稳定性较差，影响建筑构件的使用质量，进而影响安全性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种钢结构预制装配式住宅及其装配工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢结构预制装配式住宅，包括钢结构主体，所述钢结构主体包括两个相互插接的立柱，所述立柱外壁连接有插头，所述立柱远离插头的一端开设有第一插槽，两个所述立柱外壁分别连接有第一卡板和第二卡板，所述立柱两侧外壁均活动插接有横梁，所述横梁外壁开凿有与第一卡板和第二卡板相配合的第二插槽，所述插头内设置有第一连接机构和第二连接机构，所述第一插槽和第二插槽处分别设置有结构相同且与第一连接机构和第二连接机构相配合的插接组件。

优选的，所述第一连接机构包括固定连接在插头内壁的第一固定板和顶板，所述第一固定板内转动连接有第一转杆，所述第一转杆外壁连接有旋钮，所述第一转杆外壁连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮转动连接在顶板上，所述第一转杆远离旋钮的一端连接有第一螺杆，所述第一螺杆与顶板螺纹相接。

优选的，所述第一锥齿轮内壁连接有导向条，所述第一转杆外壁开凿有与导向条相配合的导向槽。

优选的，所述第二连接机构包括转动连接在插头内的第二转杆，所述第二转杆外壁连接有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述第二转杆远离第二锥齿轮的一端连接有螺纹杆，所述螺纹杆外壁螺纹连接有套筒，所述套筒外壁转动连接有第二螺杆，且所述第二螺杆与螺纹杆之间连接有伸缩板。

优选的，所述插接组件包括分别固设在第一插槽和第二插槽内的插接块，每个所述插接块外壁均开凿有螺纹孔，所述插接块内滑动连接有移动块，所述插接块内还滑动连接有与移动块活动相抵的插块，所述插块外壁连接有滑块，所述插接块外壁开凿有与滑块相配合的滑槽，所述滑块与滑槽之间连接有弹性元件。

优选的，所述移动块的两端均设置有第一斜面，所述第一螺杆和第二螺杆的端部均设置为锥形，所述插块外壁设置有与第一斜面活动相抵的第二斜面。

优选的，两个所述插块分别与顶板以及第一卡板和第二卡板相互插接，所述顶板外壁开凿有与其中一个插块相配合的第一插孔，所述第一卡板和第二卡板外壁开凿有与另一个插块相配合的第二插孔。

优选的，两个所述立柱外壁分别连接有第一支撑块和第二支撑块，所述横梁的外壁两侧分别与第一支撑块和第二支撑块活动相抵。

优选的，所述立柱和横梁内壁均连接有支撑筋。

本发明还公开了一种钢结构预制装配式住宅的装配工艺，包括以下步骤：

S1：搭建住宅的主体结构时，首先使两个立柱相互插接，其中一个立柱的插头插入另一个立柱的第一插槽内，两个立柱初步连接，随后使两个横梁分别插接在此时联结为一体的两个立柱两侧，横梁的第二插槽上下内壁分别与第一卡板和第二卡板相抵，且横梁上下两侧外表面与第一支撑块和第二支撑块相抵；

S2：转动立柱内的旋钮，使旋钮带动第一转杆转动，第一转杆带动第一螺杆转动，使第一螺杆相对于第一固定板移动，使第一螺杆进入插接块内的螺纹孔并继续向其内部移动，完成两个立柱之间的二次连接，随着第一螺杆的不断深入，第一螺杆端部挤压插接块内的移动块，使移动块移动并对插块作用力，插块滑出插接块并进入顶板的第一插孔内，实现对两个立柱之间的再次连接；

S3：在第一转杆带动第一螺杆转动的同时，第一转杆会带动第一锥齿轮旋转，使第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合，第二锥齿轮带动第二转杆转动，第二转杆端部连接的螺纹杆，使套筒可以在其外侧移动，套筒移动的同时带动第二螺杆移动，第二螺杆又通过伸缩板与螺纹杆固定相连，使第二螺杆在移动中旋转，进而使第二螺杆旋进横梁的插接块内，并使插接块内的插块插入第一卡板和第二卡板内的第二插孔中，完成立柱和横梁之间的拼接。

与现有技术相比，本发明提供了一种钢结构预制装配式住宅及其装配工艺，具备以下有益效果：

1、该钢结构预制装配式住宅及其装配工艺，通过对两个立柱之间以及立柱与横梁之间进行多重限位锁定，提高了钢结构的整体稳定性，且在操作时仅需转动旋钮即可完成全部四个柱体之间的固定，简化了工序，缩短了作业时间，降低了工作强度，延长了钢结构的使用寿命，方便重复使用，方便拆卸和组装，显著提高装配效率的同时降低建筑成本，符合当今社会可持续发展的绿色环保理念。

2、该钢结构预制装配式住宅及其装配工艺，通过转动立柱内的旋钮，使旋钮带动第一转杆转动，第一转杆带动第一螺杆转动，使第一螺杆相对于第一固定板移动，使第一螺杆进入插接块内的螺纹孔并继续向其内部移动，完成两个立柱之间的二次连接，随着第一螺杆的不断深入，第一螺杆端部挤压插接块内的移动块，使移动块移动并对插块作用力，插块滑出插接块并进入顶板的第一插孔内，实现对两个立柱之间的再次连接，实现柱体之间连接的稳定性。

3、该钢结构预制装配式住宅及其装配工艺，通过在第一转杆带动第一螺杆转动的同时，第一转杆会带动第一锥齿轮旋转，使第一锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合，第二锥齿轮带动第二转杆转动，第二转杆端部连接的螺纹杆，使套筒可以在其外侧移动，套筒移动的同时带动第二螺杆移动，第二螺杆又通过伸缩板与螺纹杆固定相连，使第二螺杆在移动中旋转，进而使第二螺杆旋进横梁的插接块内，并使插接块内的插块插入第一卡板和第二卡板内的第二插孔中，完成立柱和横梁之间的拼接，显著提高装配效率。

4、该钢结构预制装配式住宅及其装配工艺，通过将插块插入顶板以及第一卡板和第二卡板内，不仅提高了钢结构之间的组装强度，还完成了对第一螺杆和第二螺杆预应力的传递和分担。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明的图2中A部分的结构示意图；

图4为本发明的第一转杆的剖面结构示意图；

图5为本发明的立柱的部分结构示意图一；

图6为本发明的立柱的部分结构示意图二；

图7为本发明的立柱的横截面结构示意图；

图8为本发明的插接组件的结构示意图；

图9为本发明的横梁的剖面结构示意图；

图10为本发明的螺纹杆的外部结构示意图。

图中：1、立柱；101、插头；102、第一插槽；2、第一卡板；3、第二卡板；4、横梁；401、第二插槽；5、第一固定板；6、顶板；601、第一插孔；7、第一转杆；701、旋钮；702、第一锥齿轮；7021、导向条；703、第一螺杆；704、导向槽；8、插接块；9、螺纹孔；10、移动块；11、插块；111、滑块；112、滑槽；113、弹性元件；12、第二转杆；121、第二锥齿轮；122、螺纹杆；123、伸缩板；13、套筒；131、第二螺杆；14、第二插孔；15、第一支撑块；16、第二支撑块；17、支撑筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

参照图1、图2和图3，一种钢结构预制装配式住宅，包括钢结构主体，钢结构主体包括两个相互插接的立柱1，立柱1外壁连接有插头101，立柱1远离插头101的一端开设有第一插槽102，两个立柱1外壁分别连接有第一卡板2和第二卡板3，立柱1两侧外壁均活动插接有横梁4，横梁4外壁开凿有与第一卡板2和第二卡板3相配合的第二插槽401，插头101内设置有第一连接机构和第二连接机构，第一插槽102和第二插槽401处分别设置有结构相同且与第一连接机构和第二连接机构相配合的插接组件。

本发明通过对两个立柱1之间以及立柱1与横梁4之间进行多重限位锁定，提高了钢结构的整体稳定性，且在操作时简化了工序，缩短了作业时间，降低了工作强度，延长了钢结构的使用寿命，方便重复使用，方便拆卸和组装，显著提高装配效率的同时降低建筑成本，符合当今社会可持续发展的绿色环保理念。

实施例2：

参照图2、图3、图4、图5、图6和图8，一种钢结构预制装配式住宅，与实施例1基本相同，更进一步的是，第一连接机构包括固定连接在插头101内壁的第一固定板5和顶板6，第一固定板5内转动连接有第一转杆7，第一转杆7外壁连接有旋钮701，第一转杆7外壁连接有第一锥齿轮702，第一锥齿轮702转动连接在顶板6上，第一转杆7远离旋钮701的一端连接有第一螺杆703，第一螺杆703与顶板6螺纹相接。

作为本发明优选的技术方案，第一锥齿轮702内壁连接有导向条7021，第一转杆7外壁开凿有与导向条7021相配合的导向槽704；可以使第一转杆7随第一螺杆703移动而移动。

作为本发明优选的技术方案，插接组件包括分别固设在第一插槽102和第二插槽401内的插接块8，每个插接块8外壁均开凿有螺纹孔9，插接块8内滑动连接有移动块10，插接块8内还滑动连接有与移动块10活动相抵的插块11，插块11外壁连接有滑块111，插接块8外壁开凿有与滑块111相配合的滑槽112，滑块111与滑槽112之间连接有弹性元件113。

作为本发明优选的技术方案，两个插块11分别与顶板6以及第一卡板2和第二卡板3相互插接，顶板6外壁开凿有与其中一个插块11相配合的第一插孔601，第一卡板2和第二卡板3外壁开凿有与另一个插块11相配合的第二插孔14。

工作原理：转动立柱1内的旋钮701，使旋钮701带动第一转杆7转动，第一转杆7带动第一螺杆703转动，使第一螺杆703相对于第一固定板5移动，使第一螺杆703进入插接块8内的螺纹孔9并继续向其内部移动，完成两个立柱1之间的二次连接，随着第一螺杆703的不断深入，第一螺杆703端部挤压插接块8内的移动块10，使移动块10移动并对插块11作用力，插块11滑出插接块8并进入顶板6的第一插孔601内，实现对两个立柱1之间的再次连接，显著提高装配效率，不仅提高了钢结构之间的组装强度，还完成了对第一螺杆703预应力的传递和分担，提高了钢结构的整体稳定性，方便拆卸和组装。

作为本发明优选的技术方案，。

实施例3：

参照图2、图3、图4、图5、图6和图10，一种钢结构预制装配式住宅，与实施例2基本相同，更进一步的是，第二连接机构包括转动连接在插头101内的第二转杆12，第二转杆12外壁连接有与第一锥齿轮702相啮合的第二锥齿轮121，第二转杆12远离第二锥齿轮121的一端连接有螺纹杆122，螺纹杆122外壁螺纹连接有套筒13，套筒13外壁转动连接有第二螺杆131，且第二螺杆131与螺纹杆122之间连接有伸缩板123。

作为本发明优选的技术方案，插接组件包括分别固设在第一插槽102和第二插槽401内的插接块8，每个插接块8外壁均开凿有螺纹孔9，插接块8内滑动连接有移动块10，插接块8内还滑动连接有与移动块10活动相抵的插块11，插块11外壁连接有滑块111，插接块8外壁开凿有与滑块111相配合的滑槽112，滑块111与滑槽112之间连接有弹性元件113。

作为本发明优选的技术方案，两个插块11分别与顶板6以及第一卡板2和第二卡板3相互插接，顶板6外壁开凿有与其中一个插块11相配合的第一插孔601，第一卡板2和第二卡板3外壁开凿有与另一个插块11相配合的第二插孔14。

工作管理：在第一转杆7带动第一螺杆703转动的同时，第一转杆7会带动第一锥齿轮702旋转，使第一锥齿轮702与第二锥齿轮121相互啮合，第二锥齿轮121带动第二转杆12转动，第二转杆12端部连接的螺纹杆122，使套筒13可以在其外侧移动，套筒13移动的同时带动第二螺杆131移动，第二螺杆131又通过伸缩板123与螺纹杆122固定相连，使第二螺杆131在移动中旋转，进而使第二螺杆131旋进横梁4的插接块8内，并使插接块8内的插块11插入第一卡板2和第二卡板3内的第二插孔14中，完成立柱1和横梁4之间的拼接，显著提高装配效率，不仅提高了钢结构之间的组装强度，还完成了对第二螺杆131预应力的传递和分担，提高了钢结构的整体稳定性，方便拆卸和组装。

实施例4：

参照图1、图2、图7和图9，一种钢结构预制装配式住宅，与实施例2基本相同，更进一步的是，移动块10的两端均设置有第一斜面，第一螺杆703和第二螺杆131的端部均设置为锥形，插块11外壁设置有与第一斜面活动相抵的第二斜面；便于移动块10两端的受力。

作为本发明优选的技术方案，两个立柱1外壁分别连接有第一支撑块15和第二支撑块16，横梁4的外壁两侧分别与第一支撑块15和第二支撑块16活动相抵；使立柱1和横梁4相邻一端连接，进一步增强了组合式钢结构的稳定性。

作为本发明优选的技术方案，立柱1和横梁4内壁均连接有支撑筋17；提高立柱1和横梁4的结构强度，使稳定性更佳。

Claims (10)

1.一种钢结构预制装配式住宅，包括钢结构主体，其特征在于，所述钢结构主体包括两个相互插接的立柱（1），所述立柱（1）外壁连接有插头（101），所述立柱（1）远离插头（101）的一端开设有第一插槽（102），两个所述立柱（1）外壁分别连接有第一卡板（2）和第二卡板（3），所述立柱（1）两侧外壁均活动插接有横梁（4），所述横梁（4）外壁开凿有与第一卡板（2）和第二卡板（3）相配合的第二插槽（401），所述插头（101）内设置有第一连接机构和第二连接机构，所述第一插槽（102）和第二插槽（401）处分别设置有结构相同且与第一连接机构和第二连接机构相配合的插接组件。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，所述第一连接机构包括固定连接在插头（101）内壁的第一固定板（5）和顶板（6），所述第一固定板（5）内转动连接有第一转杆（7），所述第一转杆（7）外壁连接有旋钮（701），所述第一转杆（7）外壁连接有第一锥齿轮（702），所述第一锥齿轮（702）转动连接在顶板（6）上，所述第一转杆（7）远离旋钮（701）的一端连接有第一螺杆（703），所述第一螺杆（703）与顶板（6）螺纹相接。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，所述第一锥齿轮（702）内壁连接有导向条（7021），所述第一转杆（7）外壁开凿有与导向条（7021）相配合的导向槽（704）。

4.根据权利要求3所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，所述第二连接机构包括转动连接在插头（101）内的第二转杆（12），所述第二转杆（12）外壁连接有与第一锥齿轮（702）相啮合的第二锥齿轮（121），所述第二转杆（12）远离第二锥齿轮（121）的一端连接有螺纹杆（122），所述螺纹杆（122）外壁螺纹连接有套筒（13），所述套筒（13）外壁转动连接有第二螺杆（131），且所述第二螺杆（131）与螺纹杆（122）之间连接有伸缩板（123）。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，所述插接组件包括分别固设在第一插槽（102）和第二插槽（401）内的插接块（8），每个所述插接块（8）外壁均开凿有螺纹孔（9），所述插接块（8）内滑动连接有移动块（10），所述插接块（8）内还滑动连接有与移动块（10）活动相抵的插块（11），所述插块（11）外壁连接有滑块（111），所述插接块（8）外壁开凿有与滑块（111）相配合的滑槽（112），所述滑块（111）与滑槽（112）之间连接有弹性元件（113）。

6.根据权利要求5所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，所述移动块（10）的两端均设置有第一斜面，所述第一螺杆（703）和第二螺杆（131）的端部均设置为锥形，所述插块（11）外壁设置有与第一斜面活动相抵的第二斜面。

7.根据权利要求6所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，两个所述插块（11）分别与顶板（6）以及第一卡板（2）和第二卡板（3）相互插接，所述顶板（6）外壁开凿有与其中一个插块（11）相配合的第一插孔（601），所述第一卡板（2）和第二卡板（3）外壁开凿有与另一个插块（11）相配合的第二插孔（14）。

8.根据权利要求1所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，两个所述立柱（1）外壁分别连接有第一支撑块（15）和第二支撑块（16），所述横梁（4）的外壁两侧分别与第一支撑块（15）和第二支撑块（16）活动相抵。

9.根据权利要求8所述的一种钢结构预制装配式住宅，其特征在于，所述立柱（1）和横梁（4）内壁均连接有支撑筋（17）。

10.一种权利要求1-9任一项所述的钢结构预制装配式住宅的装配工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：搭建住宅的主体结构时，首先使两个立柱（1）相互插接，其中一个立柱（1）的插头（101）插入另一个立柱（1）的第一插槽（102）内，两个立柱（1）初步连接，随后使两个横梁（4）分别插接在此时联结为一体的两个立柱（1）两侧，横梁（4）的第二插槽（401）上下内壁分别与第一卡板（2）和第二卡板（3）相抵，且横梁（4）上下两侧外表面与第一支撑块（15）和第二支撑块（16）相抵；

S2：转动立柱（1）内的旋钮（701），使旋钮（701）带动第一转杆（7）转动，第一转杆（7）带动第一螺杆（703）转动，使第一螺杆（703）相对于第一固定板（5）移动，使第一螺杆（703）进入插接块（8）内的螺纹孔（9）并继续向其内部移动，完成两个立柱（1）之间的二次连接，随着第一螺杆（703）的不断深入，第一螺杆（703）端部挤压插接块（8）内的移动块（10），使移动块（10）移动并对插块（11）作用力，插块（11）滑出插接块（8）并进入顶板（6）的第一插孔（601）内，实现对两个立柱（1）之间的再次连接；

S3：在第一转杆（7）带动第一螺杆（703）转动的同时，第一转杆（7）会带动第一锥齿轮（702）旋转，使第一锥齿轮（702）与第二锥齿轮（121）相互啮合，第二锥齿轮（121）带动第二转杆（12）转动，第二转杆（12）端部连接的螺纹杆（122），使套筒（13）可以在其外侧移动，套筒（13）移动的同时带动第二螺杆（131）移动，第二螺杆（131）又通过伸缩板（123）与螺纹杆（122）固定相连，使第二螺杆（131）在移动中旋转，进而使第二螺杆（131）旋进横梁（4）的插接块（8）内，并使插接块（8）内的插块（11）插入第一卡板（2）和第二卡板（3）内的第二插孔（14）中，完成立柱（1）和横梁（4）之间的拼接。

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