德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构的制作方法

本实用新型属于建筑工程技术领域，特别涉及一种德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构。

背景技术：

随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来，简化了工地施工。装配式建筑在20世纪初就开始引起人们的兴趣，到六十年代终于实现。英、法、苏联等国首先作了尝试。由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。

今年来国内装配式建筑的发展极其迅猛，但要使得建筑达到理想的稳定性和整体性，对主要承重构建的现场装配连接件要求较高，如何实现主要承重构件的良好搭接是目前装配式建筑面临的主要挑战。cn207672861u公开了一种钢梁、钢梁连接组件及楼板装配机构，虽然其一定程度上改善了现有技术钢梁占据层高的问题，通过形状与钢梁中空部匹配的连接件与钢梁中空部插接实现钢梁与钢梁连接组件的固定，同时通过螺栓对其进行加固避免钢梁和钢梁连接组件在水平方向上发生相对位移影响结构的稳定性，但是其操作步骤较为繁琐，耗时耗力，将极大地影响钢梁与钢梁连接组件的快速搭接。

因此，开发一种操作简便且省时省力的钢梁与钢梁连接组件的配合连接结构极具现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术固定操作步骤较为繁琐且耗时耗力的缺陷，提供一种操作简便且省时省力的钢梁与钢梁连接组件的配合连接结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，包括位于预制混凝土柱上的隐藏式连接件和位于德尔塔形钢梁一端的连接座；

所述隐藏式连接件包括依次连接的底座、牛腿承重组件及限位垫片；

所述底座与牛腿承重组件彼此的贴合面上开有相互匹配的凹凸配合结构；

所述限位垫片的正投影面积大于牛腿承重组件且限位垫片的正投影完全覆盖牛腿承重组件的正投影；

所述底座的侧面连有锚固钢筋；

所述锚固钢筋和底座与预制混凝土柱固定连接，所述牛腿承重组件及限位垫片暴露在预制混凝土桩外且位于预制混凝土桩的柱身上；

所述连接座上开有与所述牛腿承重组件配合连接的u形缺口，所述u形缺口位于德尔塔形钢梁的端面上且与外界连通，通过牛腿承重组件与u形缺口套销连接实现德尔塔形钢梁与带隐藏式连接件预制柱的配合固定，配合固定连接后限位垫片将限制两者在水平方向上的相对运动。

本实用新型的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，通过位于预制混凝土桩的柱身上的隐藏式连接件的牛腿承重组件与位于德尔塔形钢梁一端的u形缺口相互配合完成两者的固定，同时隐藏式连接件的限位垫片能够再次对两者进行加固，其连接类似榫卯结构，将牛腿承重组件搭扣在u形缺口上即可，搭接操作方便，省时省力，能够极大地提高装配式建筑的装配效率，而且固定后结构牢靠，可靠性好，极具应用前景。本实用新型的隐藏式连接结构其实也可用作钢梁与钢柱的连接结构，本实用新型仅做举例，具体保护范围并不仅限于此。

作为优选的技术方案：

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述底座的正投影面积大于牛腿承重组件且底座的正投影完全覆盖牛腿承重组件的正投影；

所述底座为长方体结构；

所述牛腿承重组件主要由立方体结构i和位于立方体结构i一端的圆柱截切体，所述圆柱截切体的截切面与轴线平行，立方体结构i的高度与圆柱截切体的高度相同，立方体结构i与圆柱截切体的截切面连接，两者连接面完全贴合且面积相同；

所述限位垫片为平面对称结构，主要由长方形片和位于长方形片长边两侧的两凸起，两凸起形状尺寸相同，所述凸起为等腰梯形结构，该梯形长底边与长方形片的长边相连接，所述长方形片的宽度大于圆柱截切体的宽度；

所述牛腿承重组件和限位垫片通过一体成型制得。本实用新型的底座、牛腿承重组件及限位垫片的具体结构并不仅限于此，本实用新型仅以此为例，本领域技术人员可根据实际需求对底座、牛腿承重组件及限位垫片的形状及尺寸进行调整。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述预制混凝土柱内设有箍筋，所述箍筋包覆在锚固钢筋外，箍筋一方面能够加强预制混凝土柱的结构强度，另一方面，其包覆在锚固钢筋外能在一定程度上对隐藏式连接件和预制混凝土柱进行加固；

所述限位垫片、牛腿承重组件及底座通过螺栓固定连接，所述螺栓上外套有垫片，限位垫片、牛腿承重组件及底座的固定形式并不仅限于此，此处仅列举一种可行的固定形式，也可采用焊接等难以调整的固定连接形式，相比而言，螺栓固定的调整幅度更好，可根据需求选用合适形状及尺寸的牛腿承重组件、限位垫片，适用性更佳；

所述底座的底面连有加强件，所述加强件垂直于底座底面；所述加强件共有两个；所述加强件远离底座端径向延伸形成锚固端头，锚固端头能进一步提高隐藏式连接件与预制混凝土柱的连接强度；

所述预制混凝土柱为圆柱或方柱，本实用新型的预制混凝土柱的形状并不仅限于此，本实用新型仅列举部分常用的柱形，其他形状柱体也可适用于本实用新型。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述锚固钢筋共有两根，其分别位于底座的两侧，布置方向相同，整体呈八字形；所述锚固钢筋远离底座端径向延伸形成钢筋墩头。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述锚固钢筋共有四根，其中两根分别位于底座的两侧且布置方向相同的锚固钢筋为一组，一组锚固钢筋整体呈八字形；所述锚固钢筋远离底座端径向延伸形成钢筋墩头。本实用新型的锚固钢筋的数量及具体排布形式并不仅限于此，本实用新型仅以此为例，本领域技术人员可根据实际需求对其的数量及具体排布形式进行调整。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述德尔塔形钢梁整体呈管状机构，包括顶板、底板、两腹板和端板，所述顶板、腹板和底板的长度一致，底板比顶板宽；

所述顶板与底板平行设置，所述底板包括主体部和位于主体部两侧的用于承载预制板的承载部，所述主体部和承载部沿着底板的宽度方向排布且所述顶板在所述底板上的正投影位于所述主体部内；

所述腹板布置在所述顶板与底板之间，腹板一侧与顶板的边缘连接，另一侧与主体部的边缘连接，两腹板分别连接顶板和主体部沿长度方向相对的两侧；

所述顶板、底板和两腹板围成中空灌注区，所述中空灌注区的侧面设有端板，所述端板与顶板、腹板和底板连接；

所述端板上开有与牛腿承重组件配合连接的u形缺口，所述u形缺口向底板开口，所述底板沿长度方向上设有与u形缺口连接的开口，以确保牛腿承重组件能够伸入u形缺口。本实用新型的德尔塔形钢梁的具体结构并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际情况对德尔塔形钢梁的具体结构进行调整。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，在垂直于所述长度方向的截面上，所述顶板、底板和两腹板构成梯形结构，底板两端长出梯形底边；

所述梯形为直角梯形(边梁)或等腰梯形(中梁)。本实用新型的顶板、底板和两腹板围成的具体结构可根据实际情况(配合使用的预制板等)进行调整。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述顶板上开有连通灌注区的灌注孔和用于固定吊装挂钩的吊装固定孔；

所述腹板上开有连通灌注区的穿筋孔和用于排气的排气孔；

所述中空灌注区内沿长度方向布置有防火设计钢筋，防火设计钢筋与钢梁的顶板、底板、腹板均不接触，在发生火灾，钢梁底部金属部分发生失效时，防火设计钢筋能支撑整体结构。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述排气孔的尺寸小于穿筋孔；排气孔距离顶板的距离比穿筋孔距离顶板的距离更近；

所述预制板的对应位置上开有与穿筋孔匹配的间隙，灌注混凝土时混凝土会流入间隙，混凝土凝固后能够强化整体结构。

如上所述的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，所述德尔塔形钢梁共有一个或两个端板，即德尔塔形钢梁一端或两端与预制混凝土柱通过所述隐藏式连接结构连接。

有益效果：

(1)本实用新型的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，结构设计合理，结构简单，成本低廉，无需通过螺栓连接仅需搭接即可完成固定连接，其操作简便且省时省力，极具应用前景；

(2)本实用新型的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，隐藏式连接件上底座与牛腿承重组件彼此的贴合面上开有的相互匹配的凹凸配合结构提高了隐藏式连接件的承重能力，限位垫片的设计避免隐藏式连接件的牛腿承重组件与德尔塔形钢梁在其连接方向(水平方向)发生位移，从而导致产生脱落，进而提高连接结构的可靠性。

(3)德尔塔形钢梁本身与楼板同高，不占据楼板下空间，同时梁内可以方便地布置管线，并且钢梁内部设置有防火设计，用于在发生火灾，钢梁底部金属部分发生失效时防火设计钢筋能支撑整体结构，比传统钢梁安全性更高。

附图说明

图1为本实用新型的delta形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构的使用示意图；

图2为图1中预制混凝土柱的立体透视图；

图3为隐藏式连接件的示意图；

图4为另一种形式隐藏式连接件的示意图；

图5为德尔塔形钢梁的结构示意图；

其中，1-预制混凝土柱，11-箍筋，2-隐藏式连接件，21-底座，22-限位垫片，23-牛腿承重组件，231-立方体结构i，232-圆柱截切体，24-垫片，25-螺栓，26-加强件，27-锚固端头，28-锚固钢筋，29-钢筋墩头，3-德尔塔形钢梁，31-顶板，32-腹板，33-底板，34-端板，35-灌注孔，36-吊装固定孔，37-穿筋孔，38-排气孔，39-防火设计钢筋，4-预制板，41-间隙。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步阐述。

实施例1

一种德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，如图1所示，包括位于预制混凝土柱1上的隐藏式连接件2和位于德尔塔形钢梁3一端的连接座；

预制混凝土柱1如图2所示，为方柱，其内设有箍筋11，隐藏式连接件2位于预制混凝土柱1的中部；

隐藏式连接件2，如图3所示，包括依次连接的底座21、牛腿承重组件23及限位垫片22，限位垫片22、牛腿承重组件23及底座21通过螺栓25固定连接，螺栓25上外套有垫片24；

底座21为长方体结构，其底面连有两个加强件26，加强件26垂直于底座底面，加强件26远离底座端径向延伸形成锚固端头27，底座的侧面连有四根锚固钢筋28，其中两根分别位于底座21的两侧且布置方向相同的锚固钢筋为一组，一组锚固钢筋整体呈八字形；锚固钢筋28远离底座端径向延伸形成钢筋墩头29，底座与牛腿承重组件彼此的贴合面上开有相互匹配的凹凸配合结构，锚固钢筋28外包覆有箍筋11；

牛腿承重组件23主要由立方体结构i231和位于立方体结构i231一端的圆柱截切体232组成，圆柱截切体232的截切面与轴线平行，立方体结构i231的高度与圆柱截切体231的高度相同，立方体结构i231与圆柱截切体232的截切面连接，两者连接面完全贴合且面积相同，牛腿承重组件23通过一体成型制得；

限位垫片22为平面对称结构，主要由长方形片和位于长方形片长边两侧的两凸起，两凸起形状尺寸相同，凸起为等腰梯形结构，该梯形长底边与长方形片的长边相连接，长方形片的宽度大于圆柱截切体的宽度，限位垫片22通过一体成型制得；

限位垫片的正投影面积大于牛腿承重组件且限位垫片的正投影完全覆盖牛腿承重组件的正投影；

底座的正投影面积大于牛腿承重组件且底座的正投影完全覆盖牛腿承重组件的正投影；

锚固钢筋28和底座21与预制混凝土柱1固定连接，牛腿承重组件23及限位垫片22暴露在预制混凝土柱1外且牛腿承重组件23位于预制混凝土柱1的柱身上；

德尔塔形钢梁3如图5所示，整体呈管状机构，包括顶板31、底板33、两腹板32和一端板34，顶板31、腹板32和底板33的长度一致；

顶板31与底板33平行设置，底板包括主体部和位于主体部两侧的用于承载预制板4的承载部，主体部和承载部沿着底板的宽度方向排布且顶板在底板上的正投影位于主体部内；

腹板32布置在顶板31与底板33之间，腹板32一侧与顶板31的边缘连接，另一侧与主体部的边缘连接，两腹板分别连接顶板31和主体部沿长度方向相对的两侧；

顶板31、底板33和两腹板33围成中空灌注区，中空灌注区内沿长度方向布置有防火设计钢筋，防火设计钢筋与钢梁的顶板、底板、腹板均不接触，在发生火灾，钢梁底部金属部分发生失效时，防火设计钢筋能支撑整体结构；中空灌注区的侧面设有端板34，端板34与顶板31、腹板32和底板33连接，在垂直于长度方向的截面上，顶板31、底板33和两腹板33构成等腰梯形结构；

顶板31上开有连通灌注区的灌注孔35和用于固定吊装挂钩的吊装固定孔36，腹板32上开有连通灌注区的穿筋孔37和用于排气的排气孔38，排气孔38的尺寸小于穿筋孔37，排气孔38距离顶板31的距离比穿筋孔37距离顶板31的距离更近，预制板4的对应位置上开有与穿筋孔37匹配的间隙41，端板34上开有与牛腿承重组件23配合连接的u形缺口，u形缺口向底板开口且与外界连通，底板沿长度方向上设有与u形缺口连接的开口，通过牛腿承重组件23与u形缺口套销连接实现德尔塔形钢梁与带隐藏式连接件预制柱的配合固定，配合固定连接后限位垫片将限制两者在水平方向上的相对运动。

本实用新型的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构的使用过程如下：将预制混凝土柱垂直固定在地面上后，吊装德尔塔形钢梁，通过牛腿承重组件与德尔塔形钢梁的u形缺口匹配，在两者卡合后，由于限位垫片的宽度大于牛腿承重组件宽度，限位垫片将在水平方向上对其进行加固，防止其在水平方向上发生位移导致产生脱落，进而提高连接结构的可靠性。

经验证，本实用新型的德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，结构设计合理，结构简单，成本低廉，无需通过螺栓连接仅需搭接即可完成固定连接，其操作简便且省时省力，极具应用前景；隐藏式连接件上底座与牛腿承重组件彼此的贴合面上开有的相互匹配的凹凸配合结构提高了隐藏式连接件的承重能力，限位垫片的设计避免隐藏式连接件的牛腿承重组件与德尔塔形钢梁在其连接方向(水平方向)发生位移，从而导致产生脱落，进而提高连接结构的可靠性。

实施例2

一种德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，与实施例1的结构基本相同，不同在于，隐藏式连接件如图4所示，共有两根锚固钢筋，其分别位于底座的两侧，布置方向相同，整体呈八字形；锚固钢筋远离底座端径向延伸形成钢筋墩头。

实施例3

一种德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，与实施例1的结构基本相同，不同在于，在垂直于长度方向的截面上，顶板、底板和两腹板构成直角梯形结构。

实施例4

一种德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，与实施例1的结构基本相同，不同在于，德尔塔形钢梁共有两个端板。

实施例5

一种德尔塔形钢梁与预制混凝土柱的隐藏式连接结构，与实施例1的结构基本相同，不同在于，预制混凝土柱为圆柱。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。

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