CN113982120A - 一种集成装配式钢结构建筑及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成装配式钢结构建筑及其装配方法，属于建筑施工技术领域。一种集成装配式钢结构建筑，包括钢结构梁和安装墙板，所述钢结构梁外壁开设有插口，所述安装墙板外壁连接有与插口相配合的插块，所述插口内设置有用于填充缝隙的密封机构，所述插口内还设置有用于固定钢结构梁和安装墙板的锁紧机构，且所述密封机构驱动锁紧机构工作；本发明通过安装墙板与钢结构梁插接的过程中，即可实现对两者的固定，缩短了作业时间，降低了工作强度，提高现场施工效率，且通过密封机构提高了两者间的密封性，避免因材料的膨胀出现缝隙，从而使得雨水渗透的情况发生。

Description

一种集成装配式钢结构建筑及其装配方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种集成装配式钢结构建筑及其装配方法。

背景技术

钢结构建筑是一种新型的建筑体系，打通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好，并且由于构件可以工厂化制作，现场安装，因而大大减少工期，由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保，因而被世界各国广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。

但是现有技术中的集成装配式钢结构建筑存在一定的不足之处：传统钢结构建筑多通过人工转动螺栓进行安装固定，稳固性较差，且安装拆卸费时费力，工作效率较低；同时钢结构在使用过程中会出现膨胀缝隙的情况，因钢结构连接处极易接触雨水从而出现被雨水冲刷出间隙的情况，若顶部密封程度不高，便极易出现雨水从边缘渗透至建筑内部。

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，而提出的一种集成装配式钢结构建筑及其装配方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种集成装配式钢结构建筑，包括钢结构梁和安装墙板，所述钢结构梁外壁开设有插口，所述安装墙板外壁连接有与插口相配合的插块，所述插口内设置有用于填充缝隙的密封机构，所述插口内还设置有用于固定钢结构梁和安装墙板的锁紧机构，且所述密封机构驱动锁紧机构工作。

优选的，所述密封机构包括受力驱动组件和密封组件，所述受力驱动组件包括受力块，所述受力块与插块活动相抵，所述插口内壁开凿有与受力块相配合的活动槽，所述受力块与活动槽内壁之间连接有第一弹性元件和气囊。

优选的，所述受力块外壁设置有斜面，所述斜面与插块活动相抵，所述插块外壁开凿有凹槽，所述凹槽内壁通过转轴转动连接有辊体，所述辊体与所述斜面相抵。

优选的，所述密封组件包括用于夹持插块的固定板，所述固定板外壁连接有橡胶垫，所述固定板远离橡胶垫的一侧连接有连杆，所述连杆外壁连接有活塞，所述钢结构梁内开凿有与活塞相配合的工作槽，所述工作槽内壁与活塞之间连接有第二弹性元件，且所述工作槽与气囊之间连接有气管。

优选的，所述锁紧机构包括固设在受力块外壁的齿条板，所述齿条板滑动连接在钢结构梁内，所述齿条板外壁啮合连接有第一齿轮，所述第一齿轮内固定连接有套管，所述套管内壁可拆卸连接有紧固螺栓，所述安装墙板外壁开凿有与紧固螺栓相配合的螺纹孔。

优选的，所述安装墙板外壁开凿有移动槽，所述移动槽内壁滑动连接有移动板，所述移动板与移动槽内壁之间连接有第三弹性元件，且所述移动板与插块固定相连。

优选的，所述钢结构梁内还转动连接有螺杆，所述螺杆外壁连接有与第一齿轮相互啮合的第二齿轮，所述螺杆外壁螺纹连接有套筒，所述套筒外壁通过支架连接有防漏盘，所述安装墙板外壁开凿有与防漏盘相配合的定位槽，且所述防漏盘外壁连接有引水管。

优选的，所述防漏盘外部采用防腐涂层。

优选的，所述紧固螺栓内滑动连接有拉杆，所述拉杆外壁铰接有两个连接杆，每个所述连接杆远离拉杆的一端连接有限位杆，两个所述限位杆之间连接有第四弹性元件，所述限位杆滑动连接在紧固螺栓内，所述套管外壁开凿有与限位杆相配合的限位槽。

本发明还公开了一种集成装配式钢结构建筑的装配方法，包括以下步骤：

S1：对钢结构建筑进行搭建时，使安装墙板外侧的插块与钢结构梁的插口相配合，插块滑动在插口内；

S2：插块滑动在插口时，插块与受力块相抵并对受力块作用力，使受力块对气囊进行挤压，第一弹性元件收缩，气囊中的气体通过气管进入工作槽，气体对活塞作用力并使活塞滑动在工作槽内，活塞通过连杆推动固定板移动，使固定板对插口内壁与插块之间的缝隙进行填充；

S3：在受力块移动的过程中，齿条板同步移动并与第一齿轮啮合，使第一齿轮通过套管带动紧固螺栓旋转，由于插块与安装墙板弹性连接，当紧固螺栓抵住安装墙板并对准螺纹孔时，插块会继续对受力块作用力，第三弹性元件压缩，进而使紧固螺栓转动，随着插块的移动，安装墙板在第三弹性元件的弹力作用下向着插块方向移动，进而使旋转中的紧固螺栓旋进向其移动的安装墙板的螺纹孔中，随着插块不断深入插口，紧固螺栓深入并锁紧安装墙板；

S4：第一齿轮与第二齿轮啮合，使与第二齿轮连接的螺杆转动，继而使套筒带动防漏盘外移，使防漏盘置于钢结构梁与安装墙板之间，一旦有雨水从建筑顶部边缘渗透时，雨水进入防漏盘并通过其外侧的引水管流出至外界；

S5：当需要拆卸钢结构梁和安装墙板时，拉动拉杆，使拉杆通过连接杆带动两个限位杆移出套管的限位槽，旋转紧固螺栓，使紧固螺栓与安装墙板分离。

与现有技术相比，本发明提供了一种集成装配式钢结构建筑及其装配方法，具备以下有益效果：

1、该集成装配式钢结构建筑及其装配方法，通过安装墙板与钢结构梁插接的过程中，实现对两者的固定，提高了钢结构的整体稳定性，缩短了作业时间，降低了工作强度，且通过密封机构提高了两者间的密封性，避免因材料的膨胀出现缝隙，从而使得雨水渗透的情况发生。

2、该集成装配式钢结构建筑及其装配方法，通过插块滑动在插口时，插块与受力块相抵并对受力块作用力，使受力块对气囊进行挤压，第一弹性元件收缩，气囊中的气体通过气管进入工作槽，气体对活塞作用力并使活塞滑动在工作槽内，活塞通过连杆推动固定板移动，使固定板对插口内壁与插块之间进行填充，使钢结构梁出现膨胀或紧缩时，固定板带动橡胶垫可以填补出现的缝隙，提高两者的密封性。

3、该集成装配式钢结构建筑及其装配方法，通过齿条板移动并与第一齿轮啮合，使第一齿轮通过套管带动紧固螺栓旋转，由于插块与安装墙板弹性连接，当紧固螺栓抵住安装墙板并对准螺纹孔时，插块会继续对受力块作用力，第三弹性元件压缩，进而使紧固螺栓转动，随着插块的移动，安装墙板在第三弹性元件的弹力作用下向着插块方向移动，进而使旋转中的紧固螺栓旋进向其移动的安装墙板的螺纹孔中，随着插块不断深入插口，紧固螺栓深入并锁紧安装墙板，简化了安装工序，缩短了作业时间，降低了工作强度。

4、该集成装配式钢结构建筑及其装配方法，通过第一齿轮与第二齿轮啮合，使与第二齿轮连接的螺杆转动，继而使套筒带动防漏盘外移，使防漏盘置于钢结构梁与安装墙板之间，一旦有雨水从建筑顶部边缘渗透时，雨水进入防漏盘并通过其外侧的引水管流出至外界，避免雨水渗透至钢结构梁和安装墙板之间的缝隙中，导致建筑质量受到影响的情况发生，进一步提高其防水性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的截面结构示意图；

图4为本发明的钢结构梁内部的结构示意图一；

图5为本发明的钢结构梁内部的结构示意图二；

图6为本发明的插块的结构示意图；

图7为本发明的套管的剖面结构示意图;

图8为本发明的紧固螺栓的外部结构示意图；

图9为本发明的钢结构梁的结构示意图；

图10为本发明的图3中A部分的结构示意图。

图中：1、钢结构梁；101、插口；2、安装墙板；201、插块；202、螺纹孔；203、移动槽；2031、移动板；2032、第三弹性元件；3、受力块；301、活动槽；302、第一弹性元件；303、气囊；4、固定板；401、橡胶垫；402、连杆；403、活塞；404、工作槽；405、第二弹性元件；406、气管；5、齿条板；501、第一齿轮；502、套管；5021、限位槽；6、紧固螺栓；7、螺杆；701、第二齿轮；702、套筒；8、防漏盘；801、定位槽；802、引水管；9、拉杆；901、连接杆；902、限位杆；903、第四弹性元件；10、辊体。

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、图3和图9，一种集成装配式钢结构建筑，包括钢结构梁1和安装墙板2，钢结构梁1外壁开设有插口101，安装墙板2外壁连接有与插口101相配合的插块201，插口101内设置有用于填充缝隙的密封机构，插口101内还设置有用于固定钢结构梁1和安装墙板2的锁紧机构，且密封机构驱动锁紧机构工作。

本发明通过安装墙板2与钢结构梁1插接的过程中，即插块201插入插口101内，即可实现对两者的固定，提高了钢结构的整体稳定性，缩短了作业时间，降低了工作强度，且通过密封机构提高了两者间的密封性，避免因材料的膨胀出现缝隙，从而使得雨水渗透的情况发生。

实施例2：

参照图2、图3、图4、图5、图6和图10，一种集成装配式钢结构建筑，与实施例1基本相同，更进一步的是，密封机构包括受力驱动组件和密封组件，受力驱动组件包括受力块3，受力块3与插块201活动相抵，插口101内壁开凿有与受力块3相配合的活动槽301，受力块3与活动槽301内壁之间连接有第一弹性元件302和气囊303。

进一步的，密封组件包括用于夹持插块201的固定板4，固定板4外壁连接有橡胶垫401，固定板4远离橡胶垫401的一侧连接有连杆402，连杆402外壁连接有活塞403，钢结构梁1内开凿有与活塞403相配合的工作槽404，工作槽404内壁与活塞403之间连接有第二弹性元件405，且工作槽404与气囊303之间连接有气管406。

工作原理：插块201滑动在插口101时，插块201与受力块3相抵并对受力块3作用力，使受力块3对气囊303进行挤压，第一弹性元件302收缩，气囊303中的气体通过气管406进入工作槽404，气体对活塞403作用力并使活塞403滑动在工作槽404内，活塞403通过连杆402推动固定板4移动，使固定板4对插口101内壁与插块201之间的缝隙进行填充，使钢结构梁1出现膨胀或紧缩时，固定板4带动橡胶垫401可以填补出现的缝隙，提高两者的密封性，避免雨水渗漏。

作为本发明优选的技术方案，受力块3外壁设置有斜面，斜面与插块201活动相抵，插块201外壁开凿有凹槽，凹槽内壁通过转轴转动连接有辊体10，辊体10与斜面相抵；受力块3设置有斜面，便于插块201对其作用力，使其整体移动，且在插块201外侧设置辊体10，使滑动摩擦变为滚动摩擦，降低插块201与受力块3的磨损程度，提高插块201与受力块3的使用寿命。

实施例3：

参照图2、图3、图4、图5和图6，一种集成装配式钢结构建筑，与实施例2基本相同，更进一步的是，锁紧机构包括固设在受力块3外壁的齿条板5，齿条板5滑动连接在钢结构梁1内，齿条板5外壁啮合连接有第一齿轮501，第一齿轮501内固定连接有套管502，套管502内壁可拆卸连接有紧固螺栓6，安装墙板2外壁开凿有与紧固螺栓6相配合的螺纹孔202。

进一步的，安装墙板2外壁开凿有移动槽203，移动槽203内壁滑动连接有移动板2031，移动板2031与移动槽203内壁之间连接有第三弹性元件2032，且移动板2031与插块201固定相连。

在受力块3移动的过程中，齿条板5同步移动并与第一齿轮501啮合，使第一齿轮501通过套管502带动紧固螺栓6旋转，由于插块201与安装墙板2弹性连接，当紧固螺栓6抵住安装墙板2并对准螺纹孔202时，插块201会继续对受力块3作用力，第三弹性元件2032压缩，进而使紧固螺栓6转动，随着插块201的移动，安装墙板2在第三弹性元件2032的弹力作用下向着插块201方向移动，进而使旋转中的紧固螺栓6旋进向其移动的安装墙板2的螺纹孔202中，随着插块201不断深入插口101，紧固螺栓6深入并锁紧安装墙板2，在安装墙板2与钢结构梁1插接的过程中，即可实现对两者的固定，缩短了作业时间，降低了工作强度，提高安装效率。

实施例4：

参照图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，一种集成装配式钢结构建筑，与实施例3基本相同，更进一步的是，钢结构梁1内还转动连接有螺杆7，螺杆7外壁连接有与第一齿轮501相互啮合的第二齿轮701，螺杆7外壁螺纹连接有套筒702，套筒702外壁通过支架连接有防漏盘8，安装墙板2外壁开凿有与防漏盘8相配合的定位槽801，且防漏盘8外壁连接有引水管802；第一齿轮501与第二齿轮701啮合，使与第二齿轮701连接的螺杆7转动，继而使套筒702带动防漏盘8外移，使防漏盘8置于钢结构梁1与安装墙板2之间，防漏盘8移动至定位槽801处，一旦有雨水从建筑顶部边缘渗透时，雨水进入防漏盘8并通过其外侧的引水管802流出至外界，避免雨水渗透至钢结构梁1和安装墙板2之间的缝隙中，导致建筑质量受到影响的情况发生，进一步提高其防水性能。

作为本发明优选的技术方案，防漏盘8外部采用防腐涂层；避免防漏盘8受雨水腐蚀，提高防漏盘8的使用寿命。

作为本发明优选的技术方案，紧固螺栓6内滑动连接有拉杆9，拉杆9外壁铰接有两个连接杆901，每个连接杆901远离拉杆9的一端连接有限位杆902，两个限位杆902之间连接有第四弹性元件903，限位杆902滑动连接在紧固螺栓6内，套管502外壁开凿有与限位杆902相配合的限位槽5021；当需要拆卸钢结构梁1和安装墙板2时，拉动拉杆9，使拉杆9通过连接杆901带动两个限位杆902移出套管502的限位槽5021，旋转紧固螺栓6，使紧固螺栓6与安装墙板2分离，解除钢结构梁1与安装墙板2之间的锁定。

Claims (10)

1.一种集成装配式钢结构建筑，包括钢结构梁（1）和安装墙板（2），其特征在于，所述钢结构梁（1）外壁开设有插口（101），所述安装墙板（2）外壁连接有与插口（101）相配合的插块（201），所述插口（101）内设置有用于填充缝隙的密封机构，所述插口（101）内还设置有用于固定钢结构梁（1）和安装墙板（2）的锁紧机构，且所述密封机构驱动锁紧机构工作。

2.根据权利要求1所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述密封机构包括受力驱动组件和密封组件，所述受力驱动组件包括受力块（3），所述受力块（3）与插块（201）活动相抵，所述插口（101）内壁开凿有与受力块（3）相配合的活动槽（301），所述受力块（3）与活动槽（301）内壁之间连接有第一弹性元件（302）和气囊（303）。

3.根据权利要求2所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述受力块（3）外壁设置有斜面，所述斜面与插块（201）活动相抵，所述插块（201）外壁开凿有凹槽，所述凹槽内壁通过转轴转动连接有辊体（10），所述辊体（10）与所述斜面相抵。

4.根据权利要求2所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述密封组件包括用于夹持插块（201）的固定板（4），所述固定板（4）外壁连接有橡胶垫（401），所述固定板（4）远离橡胶垫（401）的一侧连接有连杆（402），所述连杆（402）外壁连接有活塞（403），所述钢结构梁（1）内开凿有与活塞（403）相配合的工作槽（404），所述工作槽（404）内壁与活塞（403）之间连接有第二弹性元件（405），且所述工作槽（404）与气囊（303）之间连接有气管（406）。

5.根据权利要求4所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述锁紧机构包括固设在受力块（3）外壁的齿条板（5），所述齿条板（5）滑动连接在钢结构梁（1）内，所述齿条板（5）外壁啮合连接有第一齿轮（501），所述第一齿轮（501）内固定连接有套管（502），所述套管（502）内壁可拆卸连接有紧固螺栓（6），所述安装墙板（2）外壁开凿有与紧固螺栓（6）相配合的螺纹孔（202）。

6.根据权利要求5所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述安装墙板（2）外壁开凿有移动槽（203），所述移动槽（203）内壁滑动连接有移动板（2031），所述移动板（2031）与移动槽（203）内壁之间连接有第三弹性元件（2032），且所述移动板（2031）与插块（201）固定相连。

7.根据权利要求6所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述钢结构梁（1）内还转动连接有螺杆（7），所述螺杆（7）外壁连接有与第一齿轮（501）相互啮合的第二齿轮（701），所述螺杆（7）外壁螺纹连接有套筒（702），所述套筒（702）外壁通过支架连接有防漏盘（8），所述安装墙板（2）外壁开凿有与防漏盘（8）相配合的定位槽（801），且所述防漏盘（8）外壁连接有引水管（802）。

8.根据权利要求7所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述防漏盘（8）外部采用防腐涂层。

9.根据权利要求5所述的一种集成装配式钢结构建筑，其特征在于，所述紧固螺栓（6）内滑动连接有拉杆（9），所述拉杆（9）外壁铰接有两个连接杆（901），每个所述连接杆（901）远离拉杆（9）的一端连接有限位杆（902），两个所述限位杆（902）之间连接有第四弹性元件（903），所述限位杆（902）滑动连接在紧固螺栓（6）内，所述套管（502）外壁开凿有与限位杆（902）相配合的限位槽（5021）。

10.一种权利要求1-9任一项所述的集成装配式钢结构建筑的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对钢结构建筑进行搭建时，使安装墙板（2）外侧的插块（201）与钢结构梁（1）的插口（101）相配合，插块（201）滑动在插口（101）内；

S2：插块（201）滑动在插口（101）时，插块（201）与受力块（3）相抵并对受力块（3）作用力，使受力块（3）对气囊（303）进行挤压，第一弹性元件（302）收缩，气囊（303）中的气体通过气管（406）进入工作槽（404），气体对活塞（403）作用力并使活塞（403）滑动在工作槽（404）内，活塞（403）通过连杆（402）推动固定板（4）移动，使固定板（4）对插口（101）内壁与插块（201）之间的缝隙进行填充；

S3：在受力块（3）移动的过程中，齿条板（5）同步移动并与第一齿轮（501）啮合，使第一齿轮（501）通过套管（502）带动紧固螺栓（6）旋转，由于插块（201）与安装墙板（2）弹性连接，当紧固螺栓（6）抵住安装墙板（2）并对准螺纹孔（202）时，插块（201）会继续对受力块（3）作用力，第三弹性元件（2032）压缩，进而使紧固螺栓（6）转动，随着插块（201）的移动，安装墙板（2）在第三弹性元件（2032）的弹力作用下向着插块（201）方向移动，进而使旋转中的紧固螺栓（6）旋进向其移动的安装墙板（2）的螺纹孔（202）中，随着插块（201）不断深入插口（101），紧固螺栓（6）深入并锁紧安装墙板（2）；

S4：第一齿轮（501）与第二齿轮（701）啮合，使与第二齿轮（701）连接的螺杆（7）转动，继而使套筒（702）带动防漏盘（8）外移，使防漏盘（8）置于钢结构梁（1）与安装墙板（2）之间，一旦有雨水从建筑顶部边缘渗透时，雨水进入防漏盘（8）并通过其外侧的引水管（802）流出至外界；

S5：当需要拆卸钢结构梁（1）和安装墙板（2）时，拉动拉杆（9），使拉杆（9）通过连接杆（901）带动两个限位杆（902）移出套管（502）的限位槽（5021），旋转紧固螺栓（6），使紧固螺栓（6）与安装墙板（2）分离。

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