CN114718184B - 一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及方法，包括：连接柱，包括贯通设置的竖向柱体，在竖向柱体四周均匀设置有四个连接槽；横梁，分别卡设于连接槽外侧，且设置有延伸穿入竖向柱体的卡块；顶侧纵梁，顶侧纵梁底侧设置有第一连接柱凸块和第一横梁凸块，第一连接柱凸块与竖向柱体顶侧的第一连接柱卡槽卡接设置，第一横梁凸块与横梁顶侧的第一横梁卡槽卡接设置，并延伸穿入连接槽。本发明提供装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及方法相较于焊接施工，操作更加简便，且无需携带较多工具即可实现钢结构梁柱对接固定，减小工人的劳动量，且降低对工人的专业技能的要求。

Description

一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及安装方法
技术领域
本发明涉及梁柱结构技术领域，尤其涉及一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及安装方法。
背景技术
装配式建筑具有环保、施工速度快等优点，成为未来建筑发展的重要方向之一，装配式钢结构是装配式建筑的重要组成部分之一，以往在装配式钢结构中，梁柱节点主要采用焊接方式连接，依靠焊缝传递梁柱之间的力，这种节点焊接质量要求高、施工复杂、焊接质量受人为影响因素大、焊缝及焊缝周围的残余应力大、抗震性能受焊缝影响大。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供解决以上问题中的一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及方法。
连接柱，包括贯通设置的竖向柱体，在竖向柱体四周均匀设置有四个连接槽；横梁，包括四个，分别卡设于连接槽外侧，且设置有延伸穿入竖向柱体的卡块；顶侧纵梁，顶侧纵梁底侧设置有第一连接柱凸块和第一横梁凸块，第一连接柱凸块与竖向柱体顶侧的第一连接柱卡槽卡接设置，第一横梁凸块与横梁顶侧的第一横梁卡槽卡接设置，并延伸穿入连接槽；底侧纵梁，底侧纵梁顶侧设置有第二连接柱凸块和第二横梁凸块，第二连接柱凸块与竖向柱体底侧的第二连接柱卡槽卡接设置，第二横梁凸块与横梁底侧的第二横梁卡槽卡接设置，并延伸穿入连接槽。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构将四个横梁分别卡设于连接槽外侧，并延伸穿入竖向柱体，将底侧纵梁通过第二连接柱凸块和第二横梁凸块分别与第二连接柱卡槽、第二横梁卡槽完成对横梁及竖向柱体卡接，顶侧纵梁通过第一连接柱凸块和第一横梁凸块分别与第一连接柱凸块和第一横梁凸块完成对横梁及竖向柱体卡接。解决了传统梁柱连接焊接与栓接方式的技术缺陷，满足节点的各项力学性能，能够在建筑主体框架施工中实现单元式的拼装，提高施工速度与质量，装配更方便，扩展性更强，应用范围更广。
优选地，卡块远离竖向柱体一侧呈弧形结构设置；顶侧纵梁和底侧纵梁还对称设置有结构板，结构板竖向固设在竖向柱体内侧，两结构板之间设置有矩形柱，矩形柱与结构板固定连接，且矩形柱四侧开设有导向槽，导向槽内侧设置有第一弹簧，第一弹簧一侧滑动连接有滑动块；滑动块向卡块一侧移动时，滑动块沿着导向槽内侧移动，一直至滑动块移动至卡块另一侧，滑动块向导向槽外侧移动，将卡块卡接。本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构通过滑动块向卡块一侧移动时，滑动块沿着导向槽内侧移动，一直至滑动块移动至卡块另一侧，滑动块向导向槽外侧移动，从而将卡块卡接，进而使得顶侧纵梁、连接柱、横梁形成一个整体，使得底侧纵梁、连接柱、横梁形成一个整体，保证连接的牢固性，使得纵梁不容易脱落
优选地，顶侧纵梁的矩形柱底侧具有凸柱，底侧纵梁的矩形柱顶侧具有凹槽，凸柱卡设在凹槽内。本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构通过凸柱卡设在凹槽，从而使得顶侧纵梁、底侧纵梁连接形成一个整体，使得整套结构形成一个整体。
优选地，凸柱和凹槽内之间设置有水泥槽。本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构设置水泥槽，水泥槽内罐装水泥，当凸柱卡设在凹槽，水泥溢满凸柱卡设在凹槽之间，待水泥浆完全固定，使得顶侧纵梁、底侧纵梁形成死连接，保证结构的稳定性，及安全性。
优选地，水泥槽纵截面结构呈倒L型。本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构将水泥槽纵截面结构呈倒L型，更方便水泥浆沿着L型通道流动，保证水泥浆全面均匀凸柱与凹槽之间，连接强度好。
优选地，还包括：导向套，固设在连接槽内侧；第二弹簧，设置在导向套内侧，在第二弹簧两侧设置有连接片，连接片与导向套滑动连接；水泥泥浆环，包括两个，分别设置在两连接片外侧，与第一连接柱凸块、第二连接柱凸块固定连接。本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构当连接柱凸块穿过横梁卡槽并进入连接槽，与水泥泥浆环固定连接时候，使得顶侧纵梁、底侧纵梁连接形成一个整体，其结构更加稳固，同时，第二弹簧的存在起到缓存减震的目的。
一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法，包括：
分别将四个横梁卡设于连接槽外侧；
第二横梁凸块卡设于第二横梁卡槽，且穿入连接槽，此时，第二连接柱凸块与第二连接柱卡槽卡接，使得底侧纵梁与横梁固定连接；
第一横梁凸块卡设于第一横梁卡槽，且穿入连接槽，此时，第一连接柱凸块与第一连接柱卡槽卡接，使得顶侧纵梁与横梁固定连接。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法解决了传统梁柱连接焊接与栓接方式的技术缺陷，满足节点的各项力学性能，能够在建筑主体框架施工中实现单元式的拼装，提高施工速度与质量，装配更方便，扩展性更强，应用范围更广。
优选地，包括：将第二横梁凸块穿入连接槽，使得第二横梁凸块与水泥泥浆环接触，待水泥泥浆环干燥，第二横梁凸块与连接片牢固连接；将第一横梁凸块穿入连接槽，使得第一横梁凸块与水泥泥浆环接触，待水泥泥浆环干燥，第一横梁凸块与连接片牢固连接。本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法通过水泥泥浆环将顶侧纵梁、底侧纵梁周侧连接形成一个整体，能够保证二者的连接强度，提高连接稳定性，第二弹簧的存在，能够有效起到缓存减震的作用，减少、抵消冲击力。
优选地，包括：当底侧纵梁与横梁固定连接、顶侧纵梁与横梁固定连接时候，凸柱挤压凹槽内侧水泥浆，使得水泥浆沿着水泥槽铺满凸柱与凹槽之间。本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法通过凹槽内侧水泥浆，当底侧纵梁与横梁固定连接、顶侧纵梁与横梁固定连接时候，凸柱挤压凹槽内侧，水泥浆沿着水泥槽铺满凸柱与凹槽之间，待水泥浆完全固定，使得顶侧纵梁、底侧纵梁形成死连接，保证结构的稳定性，及安全性。
本发明装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及方法具有以下技术效果：
本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及方法；将四个横梁分别卡设于连接槽外侧，并延伸穿入竖向柱体，将底侧纵梁通过第二连接柱凸块和第二横梁凸块分别与第二连接柱卡槽、第二横梁卡槽完成对横梁及竖向柱体卡接，顶侧纵梁通过第一连接柱凸块和第一横梁凸块分别与第一连接柱凸块和第一横梁凸块完成对横梁及竖向柱体卡接，相较于焊接施工，操作更加简便，且无需携带较多工具即可实现钢结构梁柱对接固定，减小工人的劳动量，且降低对工人的专业技能的要求。
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性地示出了本发明装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构连接柱结构图；
图2示例性地示出了本发明横梁与连接柱连接结构图；
图3示例性地示出了本发明底侧纵梁、横梁与连接柱连接结构图状态1；
图4示例性地示出了本发明底侧纵梁、横梁与连接柱连接结构图状态2；
图5示例性地示出了本发明装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构剖视图；
图6示例性地示出了本发明装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构A位置放大图；
图7示例性地示出了本发明装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构正视图。
图中：10、连接柱；11、竖向柱体；12、连接槽；20、横梁；21、卡块；30、顶侧纵梁；31、第一连接柱凸块；32、第一横梁凸块；33、第一连接柱卡槽；34、第一横梁卡槽；40、底侧纵梁；41、第二连接柱凸块；42、第二横梁凸块；43、第二连接柱卡槽；44、第二横梁卡槽；50、结构板；51、矩形柱；52、导向槽；53、第一弹簧；54、滑动块；55、凸柱；56、凹槽；57、水泥槽；60、导向套；61、第二弹簧；62、连接片；63、水泥泥浆环。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
下面结合附图及实施例，详细说明该装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构及方法。
实施例1
如图1-7所示，本发明的一个目的是提供一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构，可以包括：
连接柱10，包括贯通设置的竖向柱体11，在竖向柱体11四周均匀设置有四个连接槽12；横梁20，包括四个，分别卡设于连接槽12外侧，且设置有延伸穿入竖向柱体11的卡块21；顶侧纵梁30，顶侧纵梁30底侧设置有第一连接柱凸块31和第一横梁凸块32，第一连接柱凸块31与竖向柱体11顶侧的第一连接柱卡槽33卡接设置，第一横梁凸块32与横梁20顶侧的第一横梁卡槽34卡接设置，并延伸穿入连接槽12；底侧纵梁40，底侧纵梁40顶侧设置有第二连接柱凸块41和第二横梁凸块42，第二连接柱凸块41与竖向柱体11底侧的第二连接柱卡槽43卡接设置，第二横梁凸块42与横梁20底侧的第二横梁卡槽44卡接设置，并延伸穿入连接槽12。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构将四个横梁20分别卡设于连接槽12外侧，并延伸穿入竖向柱体11，将底侧纵梁40通过第二连接柱凸块41和第二横梁凸块42分别与第二连接柱卡槽43、第二横梁卡槽44完成对横梁20及竖向柱体11卡接，顶侧纵梁30通过第一连接柱凸块31和第一横梁凸块32分别与第一连接柱凸块31和第一横梁凸块32完成对横梁20及竖向柱体11卡接，
实施例2
在一个优选实施例中，卡块21远离竖向柱体11一侧呈弧形结构设置；顶侧纵梁30和底侧纵梁40还对称设置有结构板50，结构板50竖向固设在竖向柱体11内侧，两结构板50之间设置有矩形柱51，矩形柱51与结构板50固定连接，且矩形柱51四侧开设有导向槽52，导向槽52内侧设置有第一弹簧53，第一弹簧53一侧滑动连接有滑动块54；滑动块54向卡块21一侧移动时，滑动块54沿着导向槽52内侧移动，一直至滑动块54移动至卡块21另一侧，滑动块54向导向槽52外侧移动，将卡块21卡接。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构通过滑动块54向卡块21一侧移动时，滑动块54沿着导向槽52内侧移动，一直至滑动块54移动至卡块21另一侧，滑动块54向导向槽52外侧移动，从而将卡块21卡接，进而使得顶侧纵梁30、连接柱10、横梁20形成一个整体，使得底侧纵梁40、连接柱10、横梁20形成一个整体，保证连接的牢固性，使得纵梁不容易脱落
实施例3
在另一个优选实施例中，顶侧纵梁30的矩形柱51底侧具有凸柱55，底侧纵梁40的矩形柱51顶侧具有凹槽56，凸柱55卡设在凹槽56内。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构通过凸柱55卡设在凹槽56，从而使得顶侧纵梁30、底侧纵梁40连接形成一个整体，使得整套结构形成一个整体。
实施例4
在又一个优选实施例中，凸柱55和凹槽56内之间设置有水泥槽57。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构设置水泥槽57，水泥槽57内罐装水泥，当凸柱55卡设在凹槽56，水泥溢满凸柱55卡设在凹槽56之间，待水泥浆完全固定，使得顶侧纵梁30、底侧纵梁40形成死连接，保证结构的稳定性，及安全性。
实施例5
在还一个优选实施例中，水泥槽57纵截面结构呈倒L型。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构将水泥槽57纵截面结构呈倒L型，更方便水泥浆沿着L型通道流动，保证水泥浆全面均匀凸柱55与凹槽56之间，连接强度好。
实施例6
具体来说，还包括：导向套60，固设在连接槽12内侧；第二弹簧61，设置在导向套60内侧，在第二弹簧61两侧设置有连接片62，连接片62与导向套60滑动连接；水泥泥浆环63，包括两个，分别设置在两连接片62外侧，与第一连接柱凸块31、第二连接柱凸块41固定连接。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构当连接柱凸块穿过横梁卡槽并进入连接槽12，与水泥泥浆环63固定连接时候，使得顶侧纵梁30、底侧纵梁40连接形成一个整体，其结构更加稳固，同时，第二弹簧61的存在起到缓存减震的目的。
实施例7
一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法，包括：
分别将四个横梁20卡设于连接槽12外侧；
第二横梁凸块42卡设于第二横梁卡槽44，且穿入连接槽12，此时，第二连接柱凸块41与第二连接柱卡槽43卡接，使得底侧纵梁40与横梁20固定连接；
第一横梁凸块32卡设于第一横梁卡槽34，且穿入连接槽12，此时，第一连接柱凸块31与第一连接柱卡槽33卡接，使得顶侧纵梁30与横梁20固定连接。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法解决了传统梁柱连接焊接与栓接方式的技术缺陷，满足节点的各项力学性能，能够在建筑主体框架施工中实现单元式的拼装，提高施工速度与质量，装配更方便，扩展性更强，应用范围更广。
实施例8
在一个优选实施例中，
包括：将第二横梁凸块42穿入连接槽12，使得第二横梁凸块42与水泥泥浆环63接触，待水泥泥浆环63干燥，第二横梁凸块42与连接片62牢固连接；将第一横梁凸块32穿入连接槽12，使得第一横梁凸块32与水泥泥浆环63接触，待水泥泥浆环63干燥，第一横梁凸块32与连接片62牢固连接。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法通过水泥泥浆环63将顶侧纵梁30、底侧纵梁40周侧连接形成一个整体，能够保证二者的连接强度，提高连接稳定性，第二弹簧61的存在，能够有效起到缓存减震的作用，减少、抵消冲击力。
实施例9
在另一个优选实施例中，包括：当底侧纵梁40与横梁20固定连接、顶侧纵梁30与横梁20固定连接时候，凸柱55挤压凹槽56内侧水泥浆，使得水泥浆沿着水泥槽57铺满凸柱55与凹槽56之间。
其中，本申请装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法通过凹槽56内侧水泥浆，当底侧纵梁40与横梁20固定连接、顶侧纵梁30与横梁20固定连接时候，凸柱55挤压凹槽56内侧，水泥浆沿着水泥槽57铺满凸柱55与凹槽56之间，待水泥浆完全固定，使得顶侧纵梁30、底侧纵梁40形成死连接，保证结构的稳定性，及安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种装配式钢结构的梁柱榫卯式节点，其特征在于：包括：
连接柱(10)，包括贯通设置的竖向柱体(11)，在所述竖向柱体(11)四周均匀设置有四个连接槽(12)；
横梁(20)，包括四个，分别卡设于所述连接槽(12)外侧，且设置有延伸穿入所述竖向柱体(11)的卡块(21)；
顶侧纵梁(30)，所述顶侧纵梁(30)底侧设置有第一连接柱凸块(31)和第一横梁凸块(32)，所述第一连接柱凸块(31)与所述竖向柱体(11)顶侧的第一连接柱卡槽(33)卡接设置，所述第一横梁凸块(32)与所述横梁(20)顶侧的第一横梁卡槽(34)卡接设置，并延伸穿入所述连接槽(12)；
底侧纵梁(40)，所述底侧纵梁(40)顶侧设置有第二连接柱凸块(41)和第二横梁凸块(42)，所述第二连接柱凸块(41)与所述竖向柱体(11)底侧的第二连接柱卡槽(43)卡接设置，所述第二横梁凸块(42)与所述横梁(20)底侧的第二横梁卡槽(44)卡接设置，并延伸穿入所述连接槽(12)；
所述卡块(21)远离所述竖向柱体(11)一侧呈弧形结构设置；
所述顶侧纵梁(30)和所述底侧纵梁(40)还对称设置有结构板(50)，所述结构板(50)竖向固设在所述竖向柱体(11)内侧，两所述结构板(50)之间设置有矩形柱(51)，所述矩形柱(51)与所述结构板(50)固定连接，且所述矩形柱(51)四侧开设有导向槽(52)，所述导向槽(52)内侧设置有第一弹簧(53)，所述第一弹簧(53)一侧滑动连接有滑动块(54)；
所述滑动块(54)向所述卡块(21)一侧移动时，所述滑动块(54)沿着所述导向槽(52)内侧移动，一直至所述滑动块(54)移动至所述卡块(21)另一侧，所述滑动块(54)向所述导向槽(52)外侧移动，将所述卡块(21)卡接；
所述顶侧纵梁(30)的所述矩形柱(51)底侧具有凸柱(55)，所述底侧纵梁(40)的所述矩形柱(51)顶侧具有凹槽(56)，所述凸柱(55)卡设在所述凹槽(56)内；
所述凸柱(55)和所述凹槽(56)内之间设置有水泥槽(57)；
所述水泥槽(57)纵截面结构呈倒L型；
导向套(60)，固设在所述连接槽(12)内侧；
第二弹簧(61)，设置在所述导向套(60)内侧，在所述第二弹簧(61)两侧设置有连接片(62)，所述连接片(62)与所述导向套(60)滑动连接；
水泥泥浆环(63)，包括两个，分别设置在两所述连接片(62)外侧，与所述第一连接柱凸块(31)、所述第二连接柱凸块(41)固定连接。
2.一种如权利要求1所述装配式钢结构的梁柱榫卯式节点结构安装方法，其特征在于，包括：
分别将四个横梁(20)卡设于连接槽(12)外侧；
第二横梁凸块(42)卡设于第二横梁卡槽(44)，且穿入所述连接槽(12)，此时，第二连接柱凸块(41)与第二连接柱卡槽(43)卡接，使得底侧纵梁(40)与横梁(20)固定连接；
第一横梁凸块(32)卡设于第一横梁卡槽(34)，且穿入所述连接槽(12)，此时，第一连接柱凸块(31)与第一连接柱卡槽(33)卡接，使得顶侧纵梁(30)与横梁(20)固定连接。
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