[发明专利]一种钢-混组合梁柱插销式榫卯结点连接装置及装配方法

说明书

本发明公开了一种钢‑混组合梁柱插销式榫卯结点连接装置，包括钢筋砼柱、型钢梁、钢板和钢销钉；所述钢筋砼柱包括上钢筋砼柱和下钢筋砼柱；所述上钢筋砼柱和下钢筋砼柱接合处形成有卯眼；所述钢板即形成可插入所述卯眼中的榫头，所述钢销钉从钢筋砼柱表面贯穿钢板与型钢梁连接；本发明所述装置的装配方法充分运用榫卯连接方式，巧妙组合连接，可加强组合结构梁柱结点中钢结构和混凝土各自优越性能，提高使用安全性；且装配化程度高，可实现工厂批量生产。

技术领域

本发明涉及一种钢-混组合梁柱插销式榫卯结点连接装置及装配方法。

背景技术

随着我国建筑行业以及钢铁制造业的快速发展，一大批钢结构与混凝土结构组合形式的工程正在兴起，钢-混组合结构兼有两种结构的优点，可以更好地发挥结构性能。另外，基于组合结构，可以引入装配式概念，在工厂加工预制好结构所用构件和配件(如钢筋混凝土柱、型钢梁、钢板、钢销钉等)，需要用时直接送到施工现场装配拼接，形成装配组合结构，工厂化批量生产，节约时间，提高效率。目前，装配式组合结构在工业厂房、低层别墅等领域均有应用。装配式组合结构的结点是关键，但是，传统的钢-混组合结构的刚性结点在装配上，往往采用螺纹连接结合浇筑的模式，一方面施工成型时间长，无法做到快速拼接，一方面结点处不稳定，若钢梁与砼柱采用现浇或钢梁与砼柱采用螺栓进行装配安装，结点处因为材料黏接或构件耦合产生不稳定风险，刚性结构易在后期发生滑丝脱出等问题，所以传统的钢-混组合结构在组装环节、安全稳定性上都有一定的缺点。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中存在的刚性结点施工时间长且连接点不稳定的问题，提供一种组装快捷、连接点具有弹性和高稳定性的钢-混组合梁柱插销式榫卯结点连接装置，同时提供了上述连接装置的装配方法。

技术方案：本发明的钢-混组合梁柱插销式榫卯结点连接装置，所述梁柱插销式榫卯结点连接装置包括钢筋砼柱和榫卯连接装置；所述钢筋砼柱包括上钢筋砼柱和下钢筋砼柱，上钢筋砼柱和下钢筋砼柱以上下叠放的形式组合，叠放后形成工字形通孔，所述榫卯连接装置由型钢梁、钢板和钢销钉组成；所述型钢梁嵌入钢筋砼柱的工字型通孔中，钢筋砼柱在型钢梁左右两侧位置设有用于插入钢板的卯眼，所述钢板插入卯眼中形成榫头，所述钢销钉从钢筋砼柱表面贯穿穿过钢板后与型钢梁连接。

优选的，所述钢筋砼柱表面带有第一销孔，所述钢板上带有第二销孔，所述型钢梁上带有第三销孔，第一销孔、第二销孔和第三销孔的位置是一一对应的设置。

优选的，所述型钢梁呈工字型钢，所述型钢梁包括竖轴以及固定在竖轴两端的翼缘，翼缘上表面及左右两侧均设有波浪形锯齿；所述钢板呈T型钢；进一步的，波浪形锯齿采用凹凸状锯齿或三角形锯齿进行替换。

优选的，所述钢销钉横截面呈梯形，钢销钉截面面积从最外端向内逐步递减，所述型钢梁的端部伸入至型钢梁竖轴的中心线位置。

优选的，所述第一销孔、第二销孔和第三销孔均为正方形销孔，销孔的边长与对应位置的钢销钉的外径相同，所述三个销孔的中心点在一条直线上。

优选的，所述钢销钉与第一销孔、第二销孔和第三销孔的间隙处填充有环氧树脂胶。

优选的，在钢板的T型翼缘处上下边以及钢销钉截面较大一端上下边焊弹簧片。

本发明还提供了上述钢-混组合梁柱插销式榫卯结点连接装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建钢筋砼柱：将上钢筋砼柱叠放到下钢筋砼柱上，上钢筋砼柱的上口槽对准下钢筋砼柱的下口槽，从而形成工字型通孔；同时上钢筋砼柱的上卯眼和下钢筋砼的下卯眼对位拼装，在工字型通孔两侧形成对称设置的卯眼；

(2)将型钢梁竖向插入钢筋砼柱的工字形通孔，型钢梁左右两侧的钢板横向插入卯眼，形成榫头；

(3)将钢销钉穿过钢筋砼柱内的第一销孔，再穿过钢板上的第二销孔，到达型钢梁上的第三销孔，并嵌入至第三销孔的底部；