一种榫卯式梁柱连接节点构件及其制造模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种榫卯式梁柱连接节点构件及其制造模具，其包括卯件、上钢柱、下钢柱、钢梁以及长螺栓组件，其中，所述卯件的顶面设有与所述上钢柱榫卯连接的上镂空卯位，所述卯件的底面设有与所述下钢柱榫卯连接的下镂空卯位，所述卯件的侧面设有与所述钢梁榫卯连接的侧镂空卯位，并且，还通过所述长螺栓组件依次连接所述上钢柱、卯件、钢梁以及下钢柱，从而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。
【专利说明】
一种榫卯式梁柱连接节点构件及其制造模具
技术领域
[0001]本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种榫卯式梁柱连接节点构件及其制造模具。
【背景技术】
[0002]目前，在钢结构建筑工程中使用的梁柱连接方式以焊接与栓接为主。焊接需现场作业，施工速度慢与质量难以保证;栓接节点螺栓孔较多，对齐困难、螺栓紧固操作空间受限、螺栓孔较多对节点受力性能影响等弊端，长期困扰建筑设计及施工从业人员。这两种连接方式难以适应国家在建筑工业化的要求中，达到设计标准化、生产工厂化、施工装配化等目标的要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决上述问题，提供了一种榫卯式梁柱连接节点构件及其制造模具，其能够在建筑主体框架施工中实现单元式的拼装，扩展性更强，应用范围更广。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]—种榫卯式梁柱连接节点构件，其包括卯件(10)、上钢柱(20)、下钢柱(30)、钢梁
(50)以及长螺栓组件(60)，其中，所述卯件(10)的顶面设有与所述上钢柱(20)榫卯连接的上镂空卯位(11)，所述卯件(10)的底面设有与所述下钢柱(30)榫卯连接的下镂空卯位
(12)，所述卯件(10)的侧面设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)，并且，还通过所述长螺栓组件(60)依次连接所述上钢柱(20)、卯件(10)、钢梁(50)以及下钢柱(30)。
[0006]优选的，所述上钢柱(20)和下钢柱(30)还分别设置有连接件(40)，所述长螺栓组件(60)依次连接所述上钢柱(20)的连接件(40)、卯件(10)、钢梁(50)以及下钢柱(30)的连接件(40)。
[0007]优选的，所述卯件(10)设有从顶面贯穿至底面的螺孔(14)，所述连接件(40)和所述钢梁(50)分别设有通孔(41、51)，所述长螺栓组件(60)包括上螺帽(61)、长螺栓(62)、下螺帽(63)，所述上螺帽(61)固定设置在所述长螺栓(62)的上端，所述长螺栓(62)穿过所述上钢柱(20)的连接件(40)的通孔(41)并从所述卯件(10)的顶面进入所述螺孔(14)进行螺接配合，然后穿过所述钢梁(50)的通孔(51)并从所述卯件(10)的底面穿出所述螺孔(14)，最后穿过所述下钢柱(30)的连接件(40)的通孔(41)并与所述下螺帽(63)螺接固定。
[0008]优选的，所述连接件(40)采用角钢连接件，该连接件(40)的一端与所述上钢柱
(20)或所述下钢柱(30)焊接固定，另一端设有供所述长螺栓(62)穿过的通孔(41、51)。
[0009]优选的，所述钢梁(50)在榫卯连接处还设置有施工调整垫片(52)。
[0010]优选的，所述节点构件为中柱节点(A)，该中柱节点(A)的采用长方体形状的卯件
(10)，该长方体卯件(10)的4个侧面分别设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)。
[0011]优选的，所述节点构件为角柱节点(B)，该角柱节点(B)的采用长方体形状的卯件(10)，该长方体卯件(10)的相邻2个侧面分别设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)。
[0012]优选的，所述节点构件为边柱节点(C)，该边柱节点(C)的采用长方体形状的卯件
(10)，该长方体卯件(10)的3个侧面分别设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)。
[0013]并且，本实用新型还提供了一种用于上述榫卯式梁柱连接节点构件的制造模具，所述制造模具设有与所述卯件(10)形状相对应的型腔，并设有与所述上镂空卯位(11)、所述下镂空卯位(12)、所述侧镂空卯位(13)形状和位置相对应的型芯。
[0014]优选的，所述制造模具包括中柱节点(A)的制造模具、角柱节点(B)的制造模具、边柱节点(C)的制造模具，且所述制造模具根据节点类型设有与所述侧镂空卯位(13)的数量、形状、位置相对应的型芯。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016](I)、本实用新型的榫卯式梁柱连接节点构件通过将上钢柱、下钢柱、钢梁分别与所述卯件进行榫卯连接，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；
[0017](2)、本实用新型还进一步通过长螺栓组件将所述上钢柱、卯件、钢)以及下钢柱依次连接固定，连接强度更好，安全性更高；
[0018](3)、本实用新型的上钢柱和下钢柱还分别设置有连接件，使其与所述卯件的连接更方便；
[0019](4)、本实用新型根据建筑结构的需求提供了不同使用位置的中柱节点、角柱节点、边柱节点，施工时根据需要直接选用，操作更方便，提高施工速度与质量。
【附图说明】
[0020]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021 ]图1为本实用新型一种榫卯式梁柱连接节点构件的分解示意图；
[0022]图2为采用本实用新型的榫卯式梁柱连接节点构件的框架结构示意图；
[0023]图3为图2的A处的中柱节点的组装结构示意图；
[0024]图4为图2的B处的角柱节点的组装结构示意图；
[0025]图5为图2的C处的边柱节点的组装结构示意图；
[0026]图中:
[0027]10-卯件;11-上镂空卯位;12-下镂空卯位;13-侧镂空卯位;14-螺孔；
[0028]20-上钢柱；
[0029]30-下钢柱；
[0030]40-连接件;41-连接件通孔；
[0031 ] 50-钢梁;51-钢梁通孔;52-施工调整垫片；
[0032]60-长螺栓组件;61-上螺帽;62-长螺栓;63-下螺帽；
[0033]A-中柱节点;B-角柱节点;C-边柱节点。
【具体实施方式】
[0034]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0035]如图1所示，本实用新型的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其包括卯件10、上钢柱20、下钢柱30、钢梁50以及长螺栓组件60，其中，所述卯件10的顶面设有与所述上钢柱20榫卯连接的上镂空卯位11，所述卯件10的底面设有与所述下钢柱30榫卯连接的下镂空卯位12，所述卯件10的侧面设有与所述钢梁50榫卯连接的侧镂空卯位13，并且，还通过所述长螺栓组件60依次连接所述上钢柱20、卯件10、钢梁50以及下钢柱30。
[0036]本实施例中，所述上钢柱20和下钢柱30还分别设置有连接件40，所述长螺栓组件60依次连接所述上钢柱20的连接件40、卯件10、钢梁50以及下钢柱30的连接件40。具体为:所述卯件10设有从顶面贯穿至底面的螺孔14，所述连接件40和所述钢梁50分别设有通孔41、51，所述长螺栓组件60包括上螺帽61、长螺栓62、下螺帽63，所述上螺帽61固定设置在所述长螺栓62的上端，所述长螺栓62穿过所述上钢柱20的连接件40的通孔41并从所述卯件10的顶面进入所述螺孔14进行螺接配合，然后穿过所述钢梁50的通孔51并从所述卯件10的底面穿出所述螺孔14，最后穿过所述下钢柱30的连接件40的通孔41并与所述下螺帽63螺接固定。
[0037]需要说明的是，所述连接件40采用角钢连接件，所述钢梁50采用H型或工字型钢梁，所述卯件10采用长方体形状，且该卯件10设有与所述H型或工字型钢梁形状相匹配的H型或工字型侧镂空卯位13以及与所述上钢柱20或下钢柱30形状相匹配的凹形上镂空卯位11和凹形下镂空卯位13;但在具体实施过程中，可根据需要选择不同的形状设计，不以此为限。本实施例中，所述连接件40的一端与所述上钢柱20或所述下钢柱30焊接固定，另一端设有供所述长螺栓62穿过的通孔41、51。为了施工方便，本实施例的所述钢梁50在榫卯连接处还设置有施工调整垫片52。
[0038]如图2至图5所示，本实用新型的节点构件可根据建筑结构的需求进行灵活设置钢梁的数量和位置，如图3所示，所述节点构件为中柱节点A，该中柱节点A的采用长方体形状的卯件10，该长方体卯件10的4个侧面分别设有与所述钢梁50榫卯连接的侧镂空卯位13;或者，如图4所示，所述节点构件为角柱节点B，该角柱节点B的采用长方体形状的卯件10，该长方体卯件10的相邻2个侧面分别设有与所述钢梁50榫卯连接的侧镂空卯位13。或者，如图5所示，所述节点构件为边柱节点C，该边柱节点C的采用长方体形状的卯件10，该长方体卯件10的3个侧面分别设有与所述钢梁50榫卯连接的侧镂空卯位13。
[0039]本实施例中，所述卯件10的尺寸规格约在350mm至700_之间，安装搬运方便，可适用各种偏僻狭小施工条件和建设环境。
[0040]具体安装步骤简述如下:
[0041]以中柱节点A为例，卯件10的底部的凹型下镂空卯位12与下钢柱30及角钢连接件40插接，卯件1的顶部的凹型上镂空卯位11与上钢柱20及角钢连接件40插接，卯件1的侧面各面的工字型侧镂空卯位13与四个方向的H字型钢梁50插接，卯件10与上述各插接榫件对齐位置后，将长螺栓62插入卯件10的螺孔，该螺孔上下贯穿设置在所述钢梁、上钢柱、下钢柱的结合处，接着固定下螺帽63，栓固上螺帽61，并依次将四面的H字型钢梁50组合拼装，并根据施工缝隙大小，在卯件10侧面各面的“工”字型侧镂空卯位处插入所需数量的施工调整垫片52，最后整体拴紧固定整个节点。
[0042]在建筑主体框架施工中，运用该构件可实现单元式的拼装，平面上可扩展、立面上可叠加，整个建筑主体框架可根据建筑需求在工厂加工成品，然后到现场安装完成。整个拼装过程简单，满足梁柱节点各项力学性能，实现“强节点、弱构件”的结构设计要求，并实现建筑主体框架施工的装配化。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，能够快速实现建筑主体结构的施工拼装，提高施工速度与质量，安全性高，充分适应装配式建筑的需求、工业化程度高，可实现大部分工作量由工厂机械设备加工完成，现场装配简单方便，无需大型施工机械设备，大幅度减少人工成本;并且，各个配件体量规格较小，安装搬运方便，可适用各种农村地区、山野郊区等偏僻狭小施工条件和建设环境;特别是，本构件可建立一套独立的建筑主体结构体系，与其他墙体、楼板等建筑要素一起构建新型的房屋建筑建造体系，可广泛应用于一般民用建筑和工业建筑。
[0043]另外，本实用新型还提供了一种用于上述榫卯式梁柱连接节点构件的制造模具，所述制造模具设有与所述卯件10形状相对应的型腔，并设有与所述上镂空卯位11、所述下镂空卯位12、所述侧镂空卯位13形状和位置相对应的型芯。优选的，所述制造模具包括中柱节点A的制造模具、角柱节点B的制造模具、边柱节点C的制造模具，且所述制造模具根据节点类型设有与所述侧镂空卯位13的数量、形状、位置相对应的型芯。制造模具的型芯和型腔的构造主要根据上述节点构件的结构来布置的，在此不进行赘述。
[0044]上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于，包括卯件(10)、上钢柱(20)、下钢柱(30)、钢梁(50)以及长螺栓组件(60)，其中，所述卯件(10)的顶面设有与所述上钢柱(20)榫卯连接的上镂空卯位(11)，所述卯件(10)的底面设有与所述下钢柱(30)榫卯连接的下镂空卯位(12)，所述卯件(10)的侧面设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)，并且，还通过所述长螺栓组件(60)依次连接所述上钢柱(20)、卯件(10)、钢梁(50)以及下钢柱(30)。2.根据权利要求1所述的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于:所述上钢柱(20)和下钢柱(30)还分别设置有连接件(40)，所述长螺栓组件(60)依次连接所述上钢柱(20)的连接件(40)、卯件(10)、钢梁(50)以及下钢柱(30)的连接件(40)。3.根据权利要求2所述的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于:所述卯件(10)设有从顶面贯穿至底面的螺孔(14)，所述连接件(40)和所述钢梁(50)分别设有通孔(41、51)，所述长螺栓组件(60)包括上螺帽(61)、长螺栓(62)、下螺帽(63)，所述上螺帽(61)固定设置在所述长螺栓(62)的上端，所述长螺栓(62)穿过所述上钢柱(20)的连接件(40)的通孔(41)并从所述卯件(10)的顶面进入所述螺孔(14)进行螺接配合，然后穿过所述钢梁(50)的通孔(51)并从所述卯件(10)的底面穿出所述螺孔(14)，最后穿过所述下钢柱(30)的连接件(40)的通孔(41)并与所述下螺帽(63)螺接固定。4.根据权利要求3所述的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于:所述连接件(40)采用角钢连接件，该连接件(40)的一端与所述上钢柱(20)或所述下钢柱(30)焊接固定，另一端设有供所述长螺栓(62)穿过的通孔(41、51)。5.根据权利要求1所述的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于:所述钢梁(50)在榫卯连接处还设置有施工调整垫片(52)。6.根据权利要求1至5任一项所述的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于:所述节点构件为中柱节点(A)，该中柱节点(A)的采用长方体形状的卯件(10)，该长方体卯件(10)的4个侧面分别设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)。7.根据权利要求1至5任一项所述的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于:所述节点构件为角柱节点(B)，该角柱节点(B)的采用长方体形状的卯件(10)，该长方体卯件(10)的相邻2个侧面分别设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)。8.根据权利要求1至5任一项所述的一种榫卯式梁柱连接节点构件，其特征在于:所述节点构件为边柱节点(C)，该边柱节点(C)的采用长方体形状的卯件(10)，该长方体卯件(10)的3个侧面分别设有与所述钢梁(50)榫卯连接的侧镂空卯位(13)。9.一种用于权利要求1至8任一项的榫卯式梁柱连接节点构件的制造模具，其特征在于:所述制造模具设有与所述卯件(10)形状相对应的型腔，并设有与所述上镂空卯位(11)、所述下镂空卯位(12)、所述侧镂空卯位(13)形状和位置相对应的型芯。10.根据权利要求9所述的制造模具，其特征在于:所述制造模具包括中柱节点(A)的制造模具、角柱节点(B)的制造模具、边柱节点(C)的制造模具，且所述制造模具根据节点类型设有与所述侧镂空卯位(13)的数量、形状、位置相对应的型芯。
【文档编号】B22C9/22GK205475736SQ201620171583
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】吴伟勇
【申请人】厦门市样式营造科技有限公司