CN219690734U - 一种钢管柱预应力榫卯拼接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种钢管柱预应力榫卯拼接结构，涉及钢管柱连接技术领域，能够实现钢管柱的连接。所述榫卯拼接结构包括上预制柱和下预制柱；上预制柱的一端内设有连接腔；上预制柱上位于连接腔的外侧设有对接部；下预制柱的一端设有榫头；下预制柱上位于榫头的侧边设有连接部；下预制柱能够在预应力钢绞线与上部分结构自重的共同作用下，通过榫头侧面与连接部加劲肋侧面相互挤压作用，使得上预制柱和下预制柱紧密连接；本实用新型提供的方案，上预制柱和下预制柱拼接后，使用预应力连接件将上预制柱与下预制柱连接在一起，通过预应力使榫卯贴合并压紧，更进一步保证钢管柱节点处的连接可靠性，提升受力性能，避免了大量的焊接作业，施工安装方便。

Description

一种钢管柱预应力榫卯拼接结构

技术领域

本实用新型涉及钢管柱预应力榫卯拼接结构，尤其涉及一种钢管柱预应力榫卯拼接结构。

背景技术

装配式钢结构是装配式建筑中一种典型结构连接形式，具有强度高、质量小、抗震耗能性能好和可标准化设计等优点，钢结构构件可预先在工厂中进行加工焊接等工序，现场安装速度快，湿作业量少，满足绿色节能目标；同时发展装配式钢结构建筑也有利于减少施工污染、节约资源、提升劳动效率等。节点作为装配式钢结构最关键的部位，起到连接与固定整个结构的作用，应做到安全可靠、传力明确、构造合理、耐久性好、便于施工安装和检测。

现有的装配式钢节点主要是针对梁柱节点的设计，缺乏钢柱之间的免焊拼接设计，大多装配式钢节点采用焊接的方式，在进行焊接作业时，焊缝及热影响区容易出现多种焊接缺陷，不仅对结构的总体承载力产生一定的影响，还会造成一定的环境污染，除此之外，还需要对节点进行探伤检测，从而影响工程的成本与工期。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种钢管柱预应力榫卯拼接结构，能够解决现有钢管柱的连接问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种钢管柱预应力榫卯拼接结构，所述榫卯拼接结构包括上预制柱和下预制柱；上预制柱的一端内设有连接腔；上预制柱上位于连接腔的外侧设有对接部；下预制柱的一端设有榫头；下预制柱上位于榫头的侧边设有连接部；下预制柱能够通过榫头插接在连接腔内，并通过预应力以及结构自重使连接部与对接部对接在一起；连接部与对接部之间通过连接件连接在一起；上预制柱和下预制柱分别为长方体结构。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，对接部为牛腿结构，牛腿结构上设有通孔；连接部为连接角钢，连接角钢上设有连接孔；连接件能够穿过通孔和连接孔，从而将牛腿结构和连接角钢连接在一起。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，牛腿结构的工字钢；牛腿结构焊接固定在上预制柱的侧壁上；连接角钢焊接固定在下预制柱的侧壁上。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，连接件为预应力锚杆或预应力钢绞线，所有预应力锚杆或者预应力钢绞线在地震荷载作用下，均应处于受拉状态，榫卯之间保持紧密的贴合。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，上预制柱和下预制柱分别为长方体结构；牛腿结构分别焊接固定在上预制柱的四个侧壁上；连接角钢分别焊接固定在下预制柱的四个侧壁上。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，榫头为梯台榫头，且梯形榫头内部含有横竖各两道加劲肋，连接腔为长方体结构，并且连接腔的内壁上还设有劲肋；梯台榫头能够压接在连接腔内，并与劲肋夹紧在连接腔的侧壁上。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，劲肋为三角加劲肋，三角加劲肋焊接或铸造于连接腔内的各个侧壁上；梯台榫头压接在连接腔内时，三角加劲肋能够与梯台榫头的侧壁压接在一起，从而使梯台榫头夹紧在连接腔内；榫头内壁设有横竖两组加劲肋。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，连接腔内设有上隔板，下预制柱内设有下隔板；榫头插接在连接腔内时，与上隔板尚有一定的距离为预应力的施加提供一定的挤压空间；工字钢的上翼缘板的中位线与上隔板的中位线位于同一平面上，上隔板厚度不小于工字钢的上翼缘板的厚度，连接角钢的连接面与下隔板位于同一平面上。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，榫卯拼接结构还包括预制梁，预制梁的一端与牛腿结构的一侧通过拼接板和螺栓固定连接在一起；拼接板一端位于预制梁一端，并通过螺栓穿过拼接板和预制梁进行固定连接；拼接板另一端位于牛腿结构一端，并通过螺栓穿过拼接板和牛腿结构进行固定连接。

根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，拼接板分别连接于预制梁和牛腿结构的上翼缘，以及拼接板分别连接于预制梁和牛腿结构的侧面上。

本实用新型提供的方案，上预制柱和下预制柱拼接后，使用预应力钢绞线或预应力锚杆将上预制柱的牛腿结构与下预制柱的连接角钢连接在一起，通过预应力以及结构自重使其紧密安装，更进一步保证钢管柱节点处的连接可靠性，提升受力性能；本实用新型提供的方案，避免了大量的焊接作业，施工安装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例示出的一种钢管柱预应力榫卯拼接结构的立体图；

图2为本实用新型实施例示出的一种钢管柱预应力榫卯拼接结构的正视图；

图3为本实用新型实施例示出的一种钢管柱预应力榫卯拼接结构的分解图；

图4为本实用新型实施例示出的一种钢管柱预应力榫卯拼接结构的构件示意图；

图5为本实用新型实施例示出的一种钢管柱预应力榫卯拼接结构的剖视图；

图6为本实用新型实施例示出的榫端剖视图；

图中：1-上预制柱；2-下预制柱；3-预制梁；4-预应力锚杆；5-连接角钢；6-牛腿结构；7-拼接板；8-榫头；9-三角加劲肋；10-螺母；11-上隔板；12-下隔板；13-螺栓；14-连接腔；15-榫内加劲板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，本实施例提供一种钢管柱预应力榫卯拼接结构，具体为一种装配式免焊预应力钢管柱榫卯拼接结构；具体地，所述榫卯拼接结构包括上预制柱1和下预制柱2，上预制柱1和下预制柱2分别为长方体结构，其中上预制柱1为卯端，下预制柱2榫端；进一步地，上预制柱1的一端内设有连接腔14；上预制柱1上位于连接腔14的外侧设有对接部；下预制柱2的一端设有榫头8；下预制柱2上位于榫头8的侧边设有连接部；具体地，下预制柱2能够通过榫头8插接在连接腔14内，并通过预应力以及结构自重使连接部与对接部对接在一起，形成榫卯连接结构；进一步地，连接部与对接部之间通过连接件连接在一起，使用连接件将上预制柱1的上柱的对接部和下预制柱2的连接部连接，通过预应力使上预制柱1和下预制柱2之间压紧，该榫卯拼接结构不仅能够有效解决工程中难以进一步降低现场焊接工程量的问题，并进一步显著提升装配式钢结构节点的施工和受力性能。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，对接部为牛腿结构6，该牛腿结构6上设有通孔；进一步地，连接部为连接角钢5，连接角钢5上设有连接孔；这样设计，使得连接件能够穿过牛腿结构6的通孔和连接角钢5的连接孔，从而将牛腿结构6和连接角钢5连接在一起，进而将上预制柱1和下预制柱2固定连接在一起。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，牛腿结构6的工字钢，牛腿结构6的横截面为工字形截面；具体地，牛腿结构6焊接固定在上预制柱1的侧壁上，其通孔沿竖直方向在上下翼缘开设；进一步地，连接角钢5焊接固定在下预制柱2的侧壁上，其连接孔开在上翼缘上。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，连接件为预应力锚杆4或预应力钢绞线；具体地，采用预应力锚杆4连接，预应力锚杆4分别穿过牛腿结构6的通孔和连接角钢5的连接孔，并通过螺母10锁紧，通过预应力使其紧密安装；采用预应力钢绞线连接，预应力钢绞线分别穿过牛腿结构6的通孔和连接角钢5的连接孔，并通过锁套锁紧，同样可以使其紧密安装。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，上预制柱1和下预制柱2分别为长方体结构；牛腿结构6分别对称焊接固定在上预制柱1的四个侧壁上；进一步地，连接角钢5分别对称焊接固定在下预制柱2的四个侧壁上。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，榫头8为梯台榫头，且榫头内含有横竖各两道加劲板15，连接腔14为长方体结构，并且连接腔14的内壁上还设有劲肋；梯台榫头能够压接在连接腔14内，并与劲肋夹紧在连接腔14的侧壁上。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，劲肋为三角加劲肋9，三角加劲肋9焊接或铸造于连接腔14内的各个侧壁上；梯台榫头压接在连接腔14内时，三角加劲肋9能够与梯台榫头的侧壁压接在一起，从而使梯台榫头夹紧在连接腔14内；梯台榫头内设置榫内加劲板15，以避免失稳。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，连接腔14内设有上隔板11，下预制柱2内设有下隔板12；具体地，榫头8插接在连接腔14内时，榫头顶部与上隔板11尚有一段间隔，为预应力的作用提供一定的空间；进一步地，工字钢的上翼缘板的中位线与上隔板11的中位线位于同一平面上，即连接腔14内在对应预制梁3的上翼缘位置处设有上隔板11，共同构成卯端；进一步地，上隔板11厚度应不小于工字钢的上翼缘板的厚度，连接角钢5的连接面与下隔板12位于同一平面上，下隔板12上焊接有梯台榫头，下隔板12焊接在下预制柱2的上端，下隔板12的顶面与角钢5的顶面在同一水平面上，共同构成榫端。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，榫卯拼接结构还包括预制梁3，预制梁3的一端与牛腿结构6的一侧通过拼接板7和螺栓13固定连接在一起，拼接板7一端位于预制梁3一端，并通过螺栓13穿过拼接板7和预制梁3进行固定连接；拼接板7另一端位于牛腿结构6一端，并通过螺栓13穿过拼接板7和牛腿结构6进行固定连接。

优选地，结合上述方案，如图1至图5所示，拼接板7分别连接于预制梁3和牛腿结构6的上翼缘，以及拼接板7分别连接于预制梁3和牛腿结构6的侧面上；具体地，预制梁3一端的上翼缘和牛腿结构6一端的上翼缘分别对称设计分部有四个螺栓孔，两端分别通过四个高强度螺栓沿竖直方向固定连接在一起；进一步地，预制梁3一端的侧面和牛腿结构6一端的出面分别对称设计分部有八个螺栓孔，两端分别通过八个高强度螺栓沿水平方向固定连接在一起，从而实现梁柱的紧密连接。

本实用新型提供的方案，上预制柱1和下预制柱2拼接后，使用预应力钢绞线或预应力锚杆将上预制柱1的牛腿结构与下预制柱2的连接角钢连接在一起，通过预应力使其紧密安装，更进一步保证了钢管柱节点处的连接可靠性，提升受力性能；本实用新型提供的方案，通过对钢管柱节点连接方式进行优化设计，避免了大量的焊接作业，施工安装方便。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述榫卯拼接结构包括上预制柱(1)和下预制柱(2)；所述上预制柱(1)的一端内设有连接腔(14)；所述上预制柱(1)上位于所述连接腔(14)的外侧设有对接部；所述下预制柱(2)的一端设有榫头(8)；所述下预制柱(2)上位于所述榫头(8)的侧边设有连接部；所述下预制柱(2)能够通过所述榫头(8)插接在所述连接腔(14)内，并通过预应力以及结构自重使所述连接部与所述对接部对接在一起；所述连接部与所述对接部之间通过连接件连接在一起；所述上预制柱(1)和所述下预制柱(2)分别为长方体结构。

2.根据权利要求1所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述对接部为牛腿结构(6)，所述牛腿结构(6)上设有通孔；所述连接部为连接角钢(5)，所述连接角钢(5)上设有连接孔；所述连接件能够穿过所述通孔和所述连接孔，从而将所述牛腿结构(6)和所述连接角钢(5)连接在一起。

3.根据权利要求2所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述牛腿结构(6)的工字钢；所述牛腿结构(6)焊接固定在所述上预制柱(1)的侧壁上；所述连接角钢(5)焊接固定在所述下预制柱(2)的侧壁上。

4.根据权利要求2所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述连接件为预应力锚杆(4)或预应力钢绞线。

5.根据权利要求3所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述上预制柱(1)和所述下预制柱(2)分别为长方体结构；所述牛腿结构(6)分别焊接固定在所述上预制柱(1)的四个侧壁上；所述连接角钢(5)分别焊接固定在所述下预制柱(2)的四个侧壁上。

6.根据权利要求1所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述榫头(8)为梯台榫头，所述榫头(8)内壁设有横竖两组加劲肋，所述连接腔(14)为长方体结构，并且所述连接腔(14)的内壁上还设有劲肋；所述梯台榫头能够压接在所述连接腔(14)内，并与所述劲肋夹紧在所述连接腔(14)的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述劲肋为三角加劲肋(9)，所述三角加劲肋(9)焊接或铸造于所述连接腔(14)内的各个侧壁上；所述梯台榫头压接在所述连接腔(14)内时，所述三角加劲肋(9)能够与所述梯台榫头的侧壁压接在一起，从而使所述梯台榫头夹紧在所述连接腔(14)内；所述梯台榫头内设置榫内加劲板(15)。

8.根据权利要求3所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述连接腔(14)内设有上隔板(11)，所述下预制柱(2)内设有下隔板(12)；所述工字钢的上翼缘板的中位线与所述上隔板(11)的中位线位于同一平面上，所述上隔板(11)厚度不小于所述工字钢的上翼缘板的厚度,所述连接角钢(5)的连接面与所述下隔板(12)位于同一平面上。

9.根据权利要求3所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述榫卯拼接结构还包括预制梁(3)，所述预制梁(3)的一端与所述牛腿结构(6)的一侧通过拼接板(7)和螺栓(13)固定连接在一起；所述拼接板(7)一端位于所述预制梁(3)一端，并通过所述螺栓(13)穿过所述拼接板(7)和所述预制梁(3)进行固定连接；所述拼接板(7)另一端位于所述牛腿结构(6)一端，并通过所述螺栓(13)穿过所述拼接板(7)和所述牛腿结构(6)进行固定连接。

10.根据权利要求9所述的钢管柱预应力榫卯拼接结构，其特征在于，所述拼接板(7)分别连接于所述预制梁(3)和所述牛腿结构(6)的上翼缘，以及所述拼接板(7)分别连接于所述预制梁(3)和所述牛腿结构(6)的侧面上。