CN116480008A - 一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，具体涉及钢结构梁技术领域，包括钢结构柱；钢结构梁；定位座；锥槽；弹性撑套；条形缺口槽；挡块；台阶块；用于驱动弹性撑套在锥槽内，朝钢结构柱方向移动的驱动件；用于往定位座表面喷水降温的降温件。将钢结构梁端部的第二连接板卡入弹性撑套的矩形卡槽内，再通过驱动件驱动弹性撑套在锥槽内滑动，以使弹性撑套弹性收缩，进而使挡块卡入由第二连接板、第一连接板和钢结构梁所围成的卡合空间内，以此将钢结构梁快捷地安装在弹性撑套内，即，使钢结构柱和钢结构梁进行快速连接，相对现有技术中采用多个螺钉的连接方式，至少在一定程度上提高了安装的效率。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构梁技术领域，具体为一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简单，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层、桥梁等领域。
现有技术中的钢结构梁和钢结构柱的连接方式一般是螺钉方式连接，即，通过螺钉将钢结构梁安装在钢结构柱上，由于螺钉数量较多，在安装时，工人耗费较长时间来对准螺钉和螺钉孔，然后再使用工具来转动螺钉，以将螺钉连接在钢结构梁和钢结构柱上，这种安装连接方式，使得耗费时间较长，安装效率较低，另外当钢结构建筑未施工完毕时，钢结构柱与钢结构梁暴露在外部环境中，外部环境温度较高时，使得钢结构柱和钢结构梁连接处在外部高温的作用下，容易产生膨胀，进而使得钢结构柱与钢结构梁连接处的螺钉可能产生应力集中现象，容易变形失效，降低了钢结构柱和钢结构梁的连接可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，包括钢结构柱及至少一个连接在所述钢结构柱上端的钢结构梁，还包括：
设于所述钢结构柱上端部的定位座，所述定位座上水平开设有锥槽，所述锥槽内径沿远离钢结构柱的方向依次递增；
滑动卡合于所述锥槽内的弹性撑套，所述弹性撑套外径沿远离钢结构柱的方向依次递增，所述弹性撑套上同轴开设有通槽，且其外缘上沿其轴向阵列开设有多个条形缺口槽，所述弹性撑套外径最大端的端面上开设有与通槽贯通的矩形卡槽，所述矩形卡槽的口部设有制成内翻的挡块，所述条形缺口槽贯穿挡块；
设于所述钢结构梁端部的台阶块，所述台阶块沿远离钢结构梁的方向依次包括第一连接板、第二连接板，所述第一连接板的侧投影区域小于第二连接板的侧投影区域，所述第二连接板能够卡合在矩形卡槽内，且所述弹性撑套弹性收缩时，使得所述挡块卡合在第二连接板、第一连接板和钢结构梁之间围成的卡合空间内；
用于驱动所述弹性撑套在锥槽内，朝所述钢结构柱方向移动的驱动件；
用于往所述定位座表面喷水降温的降温件。
优选地，所述驱动件包括：
同轴连接于所述弹性撑套外径最小端上的滑动环，所述滑动环卡合于通槽内，且与所述通槽构成滑动配合；
设于所述滑动环外缘上的两个耳块，所述定位座外壁上开设有供耳块水平移动能自由通过的第一避空槽；
两个水平转动连接于所述钢结构柱上的螺栓，两个所述螺栓分别螺纹穿透两个耳块。
优选地，所述降温件包括：
两个自上而下依次铰接在所述钢结构柱上的摆动杆；
设于其中一个所述摆动杆上的U形卡块，所述U形卡块内部空心，且朝向所述定位座的一面贯通连接有喷水管，所述U形卡块中部的缺陷部位能够供钢结构梁自由通过；
设于另外一个所述摆动杆上的U形挡块；
两个铰接在所述滑动环上的铰链杆，两个所述铰链杆穿出定位座的一端对应铰接在两个摆动杆上，所述定位座外壁上开设有供铰链杆移动能自由通过的第二避空槽；
用于在两个所述摆动杆朝钢结构梁一侧摆动，以使所述U形卡块与U形挡块相互靠近时，能够对所述U形卡块内部进行加压的加压部；
用于使所述U形卡块内的水能够从喷水管喷向定位座的连通部。
优选地，所述加压部包括：
卡合于所述U形卡块两侧部位内的压板，所述压板在U形卡块内能上下自由滑动；
竖直连接在所述压板上的，且滑动穿出所述U形卡块的浮动杆，所述浮动杆能够与U形挡块表面相抵；
用于驱动所述浮动杆朝下移动的弹性抵顶机构。
优选地，所述弹性抵顶机构包括：
固定套装在所述浮动杆下端的浮动环；
套绕于所述浮动杆上的第一弹簧，所述第一弹簧朝下弹性抵顶浮动环。
优选地，所述U形卡块表面开设有与其内部连通的注水口。
优选地，所述连通部包括：
设于所述喷水管上的导热座，所述导热座内部开设有与喷水管贯通的连通腔；
安装在所述导热座内的，且充气膨胀时能够封闭所述喷水管的气囊；
用于在所述气囊受热后体积膨胀时，能够戳刺所述气囊，使所述气囊破裂的戳刺机构。
优选地，所述戳刺机构包括：
卡合于所述连通腔内的，且能上下自由滑动的滑动块，所述气囊安装在滑动块与连通腔内底壁之间；
设于所述连通腔内顶壁上的刺针，所述滑动块上开设有供刺针自由通过的穿槽；
竖直设于所述滑动块和内顶壁之间的第二弹簧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置弹性撑套、挡块和驱动件，将钢结构梁端部的第二连接板卡入弹性撑套的矩形卡槽内，再通过驱动件驱动弹性撑套在锥槽内滑动，以使弹性撑套弹性收缩，进而使挡块卡入由第二连接板、第一连接板和钢结构梁所围成的卡合空间内，以此将钢结构梁快捷地安装在弹性撑套内，即，使钢结构柱和钢结构梁进行快速连接，相对现有技术中采用多个螺钉的连接方式，至少在一定程度上提高了安装的效率；
本发明通过设置降温件，使得高温环境下，钢结构梁和钢结构柱连接处产生膨胀时，能够对定位座、弹性撑套等金属部件进行喷水降温，无需人工干预，能够及时地对金属部件进行降温，防止由于受热膨胀而产生连接松动或部件变形等现象；
本发明通过设置加压部，使得两个摆动杆相对摆动时，能够由加压部对U形挡块内的水进行加压。
附图说明
图1为本发明一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件的整体结构示意图；
图2为图1中结构的剖视示意图；
图3为图2中A处局部结构的放大示意图；
图4为图1中结构的爆炸分解示意图；
图5为图1中结构侧视角度的示意图；
图6为图5中结构的局部剖视示意图；
图7为图6中B处局部结构的放大示意图；
图8为图1中结构的正视示意图；
图9为本发明中钢结构柱的结构示意图；
图10为图9中结构的剖视示意图；
图11为本发明中U形卡块的结构示意图；
图12为图11中结构的剖视示意图；
图13为本发明中弹性撑套的结构示意图；
图14为图13中结构的剖视示意图；
图15为图13中结构的正视示意图；
图16为本发明中钢结构梁的结构示意图。
图中：1-钢结构柱；2-钢结构梁；3-螺栓；4-耳块；5-避空槽；6-定位座；7-铰链杆；8-摆动杆；9-U形卡块；10-U形挡块；11-滑动环；12-弹性撑套；13-条形缺口槽；14-注水口；15-导热座；16-第二弹簧；17-喷水管；18-滑动块；19-气囊；20-刺针；21-压板；22-第一弹簧；23-浮动环；24-浮动杆；25-锥槽；26-通槽；27-挡块；28-矩形卡槽；29-第二连接板；30-第一连接板；31-第二避空槽。
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。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。
如图1-图16所示，本发明提供一种技术方案：一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，包括钢结构柱1及至少一个连接在钢结构柱1上端的钢结构梁2，钢结构柱底部焊接有底板，且底板通过膨胀螺栓安装在地面上，该连接构件还包括：
设于钢结构柱1上端部的定位座6，定位座6外轮廓成矩形，定位座6上水平开设有锥槽25，锥槽25内径沿远离钢结构柱1的方向依次递增；
滑动卡合于锥槽25内的弹性撑套12，弹性撑套12的材质可以选用弹簧钢，这样使得弹性撑套12具有较大程度的弹性形变，弹性撑套12外径沿远离钢结构柱1的方向依次递增，弹性撑套12上同轴开设有通槽26，且其外缘上沿其轴向阵列开设有多个条形缺口槽13，通过设置条形缺口槽13，使得弹性撑套12在受到径向内侧的挤压力时，能够使弹性撑套12产生弹性收缩形变，弹性撑套12外径最大端的端面上开设有与通槽26贯通的矩形卡槽28，矩形卡槽28的口部设有制成内翻的挡块27，条形缺口槽13贯穿挡块27；
设于钢结构梁2端部的台阶块，台阶块沿远离钢结构梁2的方向依次包括第一连接板30、第二连接板29，所述第一连接板30的侧投影区域小于第二连接板29的侧投影区域，第二连接板29能够卡合在矩形卡槽28内，且弹性撑套12弹性收缩时，使得挡块27卡合在第二连接板29、第一连接板30和钢结构梁2之间围成的卡合空间内；
用于驱动弹性撑套12在锥槽25内，朝钢结构柱1方向移动的驱动件，这样使得弹性撑套12在锥槽25内滑动，滑动过程中，锥槽25内壁对弹性撑套12产生沿弹性撑套12径向内侧的挤压力，进而使得弹性撑套12产生弹性收缩形变，使得挡块27朝弹性撑套12的径向内侧移动，进而使得挡块27能卡入上述的卡合空间内，以此对钢结构梁进行限位；
用于往定位座6表面喷水降温的降温件。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，在装配钢结构梁2时，首先将钢结构梁2端部的第二连接板29卡入弹性撑套12的矩形卡槽28内，再通过驱动件驱动弹性撑套12在锥槽25内滑动，滑动过程中，锥槽25内壁对弹性撑套12产生沿弹性撑套12径向内侧的挤压力，进而使得弹性撑套12产生弹性收缩形变，使得挡块27朝弹性撑套12的径向内侧移动，进而使得挡块27能卡入上述的卡合空间内，以此对钢结构梁进行限位，当外部环境温度较高，导致定位座、弹性撑套12受热膨胀，此时通过降温件对这些金属部件进行喷水降温，使得钢结构梁2、钢结构柱1连接处不会产生受热膨胀的现象。
如图1-图16所示，驱动件包括：
同轴连接于弹性撑套12外径最小端上的滑动环11，滑动环11卡合于通槽26内，且与通槽26构成滑动配合；
设于滑动环11外缘上的两个耳块4，定位座6外壁上开设有供耳块4水平移动能自由通过的第一避空槽5，两个耳块4沿滑动环11的轴向阵列设置；
两个水平转动连接于钢结构柱1上的螺栓3，两个螺栓3分别螺纹穿透两个耳块4，具体的，可以在钢结构柱1上焊接凸出部，螺栓3端部转动连接在凸出部上，耳块4上开设有供螺栓3自由通过的螺纹孔。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，在驱动弹性撑套12在锥槽25内滑动时，首先利用外部工具来旋转螺栓3，螺栓3与耳块上螺纹旋合，螺纹旋合过程中，将驱动耳块带动滑动环11在通槽26内朝钢结构柱1的方向移动，进而使得弹性撑套12在锥槽25内滑动。
如图1-图16所示，降温件包括：
两个自上而下通过安装铰接轴依次铰接在钢结构柱1上的摆动杆8；
设于其中一个摆动杆8上的U形卡块9，U形卡块9内部空心，且朝向定位座6的一面贯通连接有喷水管17，U形卡块9中部的缺陷部位能够供钢结构梁2自由通过，即，摆动杆8沿与钢结构柱1的铰接处朝下摆动时，使得U形卡块9中部的缺陷部位卡入钢结构柱1上，且U形卡块9两侧分别位于钢结构柱1的两侧；
设于另外一个摆动杆8上的U形挡块10；
两个铰接在滑动环11上的铰链杆7，两个铰链杆7穿出定位座6的一端对应铰接在两个摆动杆8上，定位座6外壁上开设有供铰链杆7移动能自由通过的第二避空槽；
用于在两个摆动杆8朝钢结构梁2一侧摆动，以使U形卡块9与U形挡块10相互靠近时，能够对U形卡块9内部进行加压的加压部；
用于使U形卡块9内的水能够从喷水管17喷向定位座6的连通部。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，当滑动环11朝钢结构柱1的方向滑动时，将带动铰链杆7移动，使得铰链杆7能够拉动摆动杆8朝钢结构梁2的方向摆动，进而使U形卡块9、U形挡块10相互靠近，靠近时，加压部将被触发，使得加压部对U形卡块9内的水进行加压。
如图1-图16所示，加压部包括：
卡合于U形卡块9两侧部位内的压板21，压板21在U形卡块9内能上下自由滑动，压板21的材质可以是橡胶材质；
竖直连接在压板21上的，且滑动穿出U形卡块9的浮动杆24，浮动杆24能够与U形挡块10表面相抵；
用于驱动浮动杆24朝下移动的弹性抵顶机构。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，当U形卡块9与U形挡块10相互靠近时，浮动杆24的下端将受到U形挡块10的挤压力，进而使得浮动杆24带动压板21朝上移动，并使压板21对U形卡块9内的水产生加压效果，提高水的压力。
如图1-图16所示，弹性抵顶机构包括：
固定套装在浮动杆24下端的浮动环23；
套绕于浮动杆24上的第一弹簧22，第一弹簧22朝下弹性抵顶浮动环23。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，当U形挡块10抵顶浮动杆24时，将带动浮动环23朝上移动，并使浮动环23压缩第一弹簧22，进而使第一弹簧22蓄积弹性势能，当U形挡块与U形卡块相互远离时，第一弹簧22蓄积的弹性势能释放，进而驱动浮动环23朝下快速移动，并带动压板21朝下快速移动复位。
如图1-图16所示，U形卡块9表面开设有与其内部连通的注水口14。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，通过该注水口14，能够往U形卡块9内部进行注水，另外注水口14的口部安装胶塞，以此对注水口14进行密封。
如图1-图16所示，连通部包括：
设于喷水管17上的导热座15，导热座15内部开设有与喷水管17贯通的连通腔；
安装在导热座15内的，且充气膨胀时能够封闭喷水管17的气囊19，气囊19在受热时，内部气体气压增大，导致气囊19体积膨胀；
用于在气囊19受热后体积膨胀时，能够戳刺气囊19，使气囊19破裂的戳刺机构。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，当摆动杆8朝钢结构梁2的方向摆动时，导热座15的底面将与钢结构梁2的表面接触，当钢结构梁2表面温度较高时，导热座15受热，使得气囊19内部的气压增大，进而能够使气囊19体积膨胀，进而能够使戳刺机构触发，戳刺机构将戳刺气囊19，气囊19被戳刺后，内部气体将使气囊19破裂开来，这样使得气囊19对喷水管17的封闭作用消失，进而使得被加压部加压后的水从喷水管喷向定位座、弹性撑套及其他一些金属部件上，实现对钢结构柱和钢结构梁的连接构件进行降温。
如图1-图16所示，戳刺机构包括：
卡合于连通腔内的，且能上下自由滑动的滑动块18，气囊19安装在滑动块18与连通腔内底壁之间；
设于连通腔内顶壁上的刺针20，滑动块18上开设有供刺针20自由通过的穿槽；
竖直设于滑动块18和内顶壁之间的第二弹簧16。
在本发明的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件中，当气囊19受热膨胀后，将带动滑动块18朝上滑动，使得刺针20穿过滑动块18上的穿槽并戳刺气囊19，进而使气囊19被戳裂开来，另外正常温度情况下，受到第二弹簧16对滑动块18的挤压，使得滑动块18能够挤压气囊19，避免刺针戳刺气囊19。
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过程、方法、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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，包括钢结构柱(1)及至少一个连接在所述钢结构柱(1)上端的钢结构梁(2)，其特征在于，还包括：
设于所述钢结构柱(1)上端部的定位座(6)，所述定位座(6)上水平开设有锥槽(25)，所述锥槽(25)内径沿远离钢结构柱(1)的方向依次递增；
滑动卡合于所述锥槽(25)内的弹性撑套(12)，所述弹性撑套(12)外径沿远离钢结构柱(1)的方向依次递增，所述弹性撑套(12)上同轴开设有通槽(26)，且其外缘上沿其轴向阵列开设有多个条形缺口槽(13)，所述弹性撑套(12)外径最大端的端面上开设有与通槽(26)贯通的矩形卡槽(28)，所述矩形卡槽(28)的口部设有制成内翻的挡块(27)，所述条形缺口槽(13)贯穿挡块(27)；
设于所述钢结构梁(2)端部的台阶块，所述台阶块沿远离钢结构梁(2)的方向依次包括第一连接板(30)、第二连接板(29)，所述第一连接板(30)的侧投影区域小于第二连接板(29)的侧投影区域，所述第二连接板(29)能够卡合在矩形卡槽(28)内，且所述弹性撑套(12)弹性收缩时，使得所述挡块(27)卡合在第二连接板(29)、第一连接板(30)和钢结构梁(2)之间围成的卡合空间内；
用于驱动所述弹性撑套(12)在锥槽(25)内，朝所述钢结构柱(1)方向移动的驱动件；
用于往所述定位座(6)表面喷水降温的降温件。
2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，其特征在于，所述驱动件包括：
同轴连接于所述弹性撑套(12)外径最小端上的滑动环(11)，所述滑动环(11)卡合于通槽(26)内，且与所述通槽(26)构成滑动配合；
设于所述滑动环(11)外缘上的两个耳块(4)，所述定位座(6)外壁上开设有供耳块(4)水平移动能自由通过的第一避空槽(5)；
两个水平转动连接于所述钢结构柱(1)上的螺栓(3)，两个所述螺栓(3)分别螺纹穿透两个耳块(4)。
3.根据权利要求2所述的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，其特征在于，所述降温件包括：
两个自上而下依次铰接在所述钢结构柱(1)上的摆动杆(8)；
设于其中一个所述摆动杆(8)上的U形卡块(9)，所述U形卡块(9)内部空心，且朝向所述定位座(6)的一面贯通连接有喷水管(17)，所述U形卡块(9)中部的缺陷部位能够供钢结构梁(2)自由通过；
设于另外一个所述摆动杆(8)上的U形挡块(10)；
两个铰接在所述滑动环(11)上的铰链杆(7)，两个所述铰链杆(7)穿出定位座(6)的一端对应铰接在两个摆动杆(8)上，所述定位座(6)外壁上开设有供铰链杆(7)移动能自由通过的第二避空槽(31)；
用于在两个所述摆动杆(8)朝钢结构梁(2)一侧摆动，以使所述U形卡块(9)与U形挡块(10)相互靠近时，能够对所述U形卡块(9)内部进行加压的加压部；
用于使所述U形卡块(9)内的水能够从喷水管(17)喷向定位座(6)的连通部。
4.根据权利要求3所述的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，其特征在于，所述加压部包括：
卡合于所述U形卡块(9)两侧部位内的压板(21)，所述压板(21)在U形卡块(9)内能上下自由滑动；
竖直连接在所述压板(21)上的，且滑动穿出所述U形卡块(9)的浮动杆(24)，所述浮动杆(24)能够与U形挡块(10)表面相抵；
用于驱动所述浮动杆(24)朝下移动的弹性抵顶机构。
5.根据权利要求4所述的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，其特征在于，所述弹性抵顶机构包括：
固定套装在所述浮动杆(24)下端的浮动环(23)；
套绕于所述浮动杆(24)上的第一弹簧(22)，所述第一弹簧(22)朝下弹性抵顶浮动环(23)。
6.根据权利要求5所述的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，其特征在于，所述U形卡块(9)表面开设有与其内部连通的注水口(14)。
7.根据权利要求6所述的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，其特征在于，所述连通部包括：
设于所述喷水管(17)上的导热座(15)，所述导热座(15)内部开设有与喷水管(17)贯通的连通腔；
安装在所述导热座(15)内的，且充气膨胀时能够封闭所述喷水管(17)的气囊(19)；
用于在所述气囊(19)受热后体积膨胀时，能够戳刺所述气囊(19)，使所述气囊(19)破裂的戳刺机构。
8.根据权利要求7所述的一种装配式建筑梁柱钢结构连接构件，其特征在于，所述戳刺机构包括：
卡合于所述连通腔内的，且能上下自由滑动的滑动块(18)，所述气囊(19)安装在滑动块(18)与连通腔内底壁之间；
设于所述连通腔内顶壁上的刺针(20)，所述滑动块(18)上开设有供刺针(20)自由通过的穿槽；
竖直设于所述滑动块(18)和内顶壁之间的第二弹簧(16)。
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2023
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