萬向連接件及具有該連接件的裝配式建築坡屋面體系的製作方法

2023-05-20 00:10:01 2

本實用新型涉及建築結構技術領域，特別是指一種萬向連接件及具有該連接件的裝配式建築坡屋面體系。

背景技術：

住宅建設作為我國的傳統產業，長期處於粗放型的生產階段，能源和原材料消耗過大，工業化程度不高，勞動生產率及技術含量低，因此隨著我國經濟的快速發展，建築產業現代化逐漸被社會所重視、成為焦點並快速發展。建築產業現代化是以技術集成型的規模化工廠生產取代勞動密集型的手工生產，以工業化製品現場裝配取代現場作業施工模式，實現部品生產工廠化、施工現場裝配化的綠色建造方式。

建築產業現代化以裝配式建築為主，現有的裝配式建築一般通過現場切割或焊接來實現安裝和固定。例如專利號為CN201521013803.7的實用新型專利，該專利公開了一種裝配式斜屋面體系，包括預製屋架和架設在預製屋架上的預製屋面板，預製屋面板跟預製屋架通過預埋角鋼焊接連接起到臨時固定作用，再通過後澆混凝土起到連接作用，現場施工量大，施工效率低，人工成本高，不符合裝配式建築快速施工的要求；同時，該設計適用範圍小，裝配式建築也講究多種設計形式，不同的建築採用不同的屋面，多種角度都會在建築設計中出現，無疑阻礙了裝配式建築的模塊化設計和工廠化製造。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種萬向連接件及具有該連接件的裝配式建築坡屋面體系，其能夠實現裝配式建築的工廠化批量生產製造，減少現場人工作業，提高工作效率和降低人工成本。

為解決上述技術問題，本實用新型提供技術方案如下：

一方面，提供一種萬向連接件，包括上夾板、下夾板和多個萬向軸，其中：

所述上夾板的上方中部設置有用於與屋面連接的連接箍，所述上夾板和下夾板的周圍之間均勻設置有多個球形空腔；

所述萬向軸包括球頭和連杆，所述球頭與球形空腔形成萬向連接，所述連杆的一端連接所述球頭，另一端用於連接屋架梁。

進一步的，所述萬向軸的個數為2～10，所述球形空腔的個數與所述萬向軸的數量相同。

進一步的，所述球形空腔內在所述球頭的頂部設置有墊塊，所述墊塊與所述球頭接觸的一面為弧形面，所述上、下夾板上均設置有用於斜向擠壓所述墊塊以鎖定所述萬向軸的鎖定螺栓。

進一步的，所述球形空腔的開口處的內側表面為臺階形結構。

進一步的，所述上夾板和下夾板通過高強螺栓連接。

進一步的，所述連杆為用於插接連接梁的中空結構，所述連杆的側壁上設置有螺栓固定孔。

另一方面，提供一種裝配式建築坡屋面體系，包括屋架和設置在所述屋架上的屋面，所述屋架包括若干縱向設置的梁和與所述梁連接且橫向設置的可伸縮的檁條，所述裝配式建築坡屋面體系還包括上述的萬向連接件。

進一步，所述屋架還包括若干設置在相鄰梁之間且橫向設置的檁條，所述檁條為可伸縮結構。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型的萬向連接件及具有該萬向連接件的裝配式坡屋面體系，主要應用於建築結構技術領域。萬向連接件包括上夾板、下夾板和均勻設置在上、下夾板周圍之間的多個萬向軸，上夾板的上方中部設置有連接箍，連接箍與多坡屋面通過焊接實現對屋面的起頂；萬向軸包括球頭和向遠離上、下夾板方向延伸的連杆，連杆與屋架梁通過現場裝配實現對多坡屋面體系的固定，上夾板與下夾板的周圍之間均勻設置有多個用於容納球頭的球形空腔，球形空腔與球頭形成萬向連接。本實用新型在工廠製造時，首先根據現場測量確定屋面的形狀，然後根據屋面的形狀確定萬向連接件的形狀尺寸，萬向連接件不隨屋架的改變而改變，通過調節萬向軸的個數可以實現不同形狀屋面的組裝，標準化的萬向連接件有利於工廠化批量生產製造；屋面和屋架在現場裝配時，球形空腔與球頭形成的萬向連接，不僅可以方便連杆與屋架梁的安裝，避免安裝誤差，而且可以通過調節萬向軸的角度，可以實現多角度的組裝。綜上，本實用新型通過調節萬向軸的角度、個數可以實現多角度、多坡面的組裝，標準化的萬向連接件可以實現工廠化批量生產製造，減少現場焊接等人工作業，提高裝配化程度和工作效率，降低人工成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的萬向連接件的結構示意圖；

圖2為本實用新型的萬向連接件的球形空腔的結構示意圖；

圖3為本實用新型的裝配式建築坡屋面體系的結構示意圖；

圖4～5為本實用新型的裝配式建築三坡屋面體系的結構示意圖；

圖6～7為本實用新型的裝配式建築五坡屋面體系的結構示意圖；

圖8～9為本實用新型的裝配式建築六坡屋面體系的結構示意圖；

圖10～11為本實用新型的裝配式建築七坡屋面體系的結構示意圖；

圖12～13為本實用新型的裝配式建築八坡屋面體系的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

一方面，本實用新型提供一種萬向連接件，如圖1～13所示，包括上夾板1、下夾板2和多個萬向軸3，其中：

上夾板1的上方中部設置有用於與屋面9連接的連接箍4，上夾板1和下夾板2的周圍之間均勻設置有多個球形空腔5；

萬向軸3包括球頭3-1和連杆3-2，球頭3-1與球形空腔5形成萬向連接，連杆3-2的一端連接球頭3-1，另一端用於連接屋架梁8-1。

本實用新型的萬向連接件包括上夾板、下夾板和均勻設置在上、下夾板周圍之間的多個萬向軸，上夾板的上方中部設置有連接箍，連接箍與多坡屋面通過焊接實現對屋面的起頂；萬向軸包括球頭和向遠離上、下夾板方向延伸的連杆，連杆與屋架梁通過現場裝配實現對多坡屋面體系的固定，上夾板與下夾板的周圍之間均勻設置有多個用於容納球頭的球形空腔，球形空腔與球頭形成萬向連接。本實用新型在工廠製造時，首先根據現場測量確定屋面的形狀，然後根據屋面的形狀確定萬向連接件的形狀尺寸，萬向連接件不隨屋架的改變而改變，通過調節萬向軸的個數可以實現不同形狀屋面的組裝，標準化的萬向連接件有利於工廠化批量生產製造，減少現場焊接等人工作業，提高裝配化程度和工作效率，降低人工成本；屋面和屋架在現場裝配時，球形空腔與球頭形成的萬向連接，不僅可以方便連杆與屋架梁的安裝，避免安裝誤差，而且可以通過調節萬向軸的角度，可以實現多角度的組裝。

下面以六個具體的實施例對本實用新型的技術方案進行詳細的說明。

實施例一：

如圖1～3所示，本實施例中，屋面9為四坡屋面，萬向連接件3設計4個萬向軸3，即四通連接件，四通連接件的上、下夾板均採用四稜柱形，四稜柱形的上、下夾板之間設置四個球形空腔。

實施例二：

如圖4～5所示，本實施例中，屋面9為三坡屋面，萬向連接件3設計3個萬向軸，即三通連接件，三通連接件的上、下夾板均採用三稜柱形，三稜柱形的上、下夾板之間設置三個球形空腔。

實施例三：

如圖6～7所示，本實施例中，屋面9為五坡屋面，萬向連接件3設計5個萬向軸，即五通連接件，五通連接件的上、下夾板均採用五稜柱形，五稜柱形的上、下夾板之間設置五個球形空腔。

實施例四：

如圖8～9所示，本實施例中，屋面9為六坡屋面，萬向連接件3設計6個萬向軸，即六通連接件，六通連接件的上、下夾板均採用六稜柱形，六稜柱形的上、下夾板之間設置六個球形空腔。

實施例五：

如圖10～11所示，本實施例中，屋面9為七坡屋面，萬向連接件3設計7個萬向軸，即七通連接件，七通連接件的上、下夾板均採用七稜柱形，七稜柱形的上、下夾板之間設置七個球形空腔。

實施例六：

如圖12～13所示，本實施例中，屋面9為八坡屋面，萬向連接件3設計8個萬向軸，即八通連接件，八通連接件的上、下夾板均採用八稜柱形，八稜柱形的上、下夾板之間設置八個球形空腔。

綜上，本實用新型的萬向連接件通過調節萬向軸的個數，可以實現多坡面體系的組裝，從而擴大綠色裝配式建築的應用範圍，促進建築產業現代化。

進一步的，球形空腔5內在球頭3-1的頂部設置有墊塊6，墊塊6與球頭3-1接觸的一面為弧形面，上、下夾板上均設置有用於斜向擠壓墊塊6以鎖定萬向軸3的鎖定螺栓7。另外，球形空腔5的開口處的內側表面為臺階形結構5-1。球形空腔與球頭形成的萬向連接，可以調整屋架梁的裝配角度，裝配角度確定後，通過擰動鎖定螺栓，帶動墊塊移動，能夠將球頭鎖定，防止其在球形空腔內轉動，破壞坡屋面體系的穩定性；墊塊與球頭接觸的一面設計為弧形面，可以增大墊塊與球頭的接觸面，增加穩定性，避免磨損球頭表面，降低使用壽命，另外，球形空腔的開口處的內側表面設計為臺階形結構，臺階形結構可以使得球頭與球形空腔的開口處形成線接觸，可以提高摩擦力，避免球頭固定後發生轉動。

作為本實用新型萬向連接件的一種改進，連杆3-2採用可插接連接屋架梁8-1的中空結構3-21，連杆3-2的側壁上設置有螺栓固定孔3-22。屋架梁與萬向軸的連杆插接後，通過普通螺栓固定，該設計結構簡單，方便連杆與屋架梁裝配，能夠減少工作量，提高工作效率，降低人工成本。

本實用新型的萬向連接件，為了防止上、下夾板鬆動，增加萬向連接件的穩定性，上夾板1和下夾板2採用高強螺栓連接。高強螺栓具有施工簡單，受力性能好、可拆換、耐疲勞等優點。另外，上夾板1的上方中部設置有螺紋孔，連接箍4連接在螺紋孔內。在現場裝配時，將連接箍旋入到上夾板上方的螺紋孔中，通過擰緊螺紋實現連接箍與上夾板的固定。

另一方面，本實用新型提供一種裝配式建築坡屋面體系，包括屋架8和設置在屋架8上的屋面9，屋架8包括若干縱向設置的梁8-1，裝配式建築坡屋面體系還包括上述的萬向連接件。

本實用新型的具有該萬向連接件的裝配式坡屋面體系，主要應用於建築結構技術領域。萬向連接件包括上夾板、下夾板和均勻設置在上、下夾板周圍之間的多個萬向軸，上夾板的上方中部設置有連接箍，連接箍與多坡屋面通過焊接實現對屋面的起頂；萬向軸包括球頭和向遠離上、下夾板方向延伸的連杆，連杆與屋架梁通過現場裝配實現對多坡屋面體系的固定，上夾板與下夾板的周圍之間均勻設置有多個用於容納球頭的球形空腔，球形空腔與球頭形成萬向連接。本實用新型在工廠製造時，首先根據現場測量確定屋面的形狀，然後根據屋面的形狀確定萬向連接件的形狀尺寸，萬向連接件不隨屋架的改變而改變，通過調節萬向軸的個數可以實現不同形狀屋面的組裝，標準化的萬向連接件有利於工廠化批量生產製造；屋面和屋架在現場裝配時，球形空腔與球頭形成的萬向連接，不僅可以方便連杆與屋架梁的安裝，避免安裝誤差，而且可以通過調節萬向軸的角度，可以實現多角度的組裝。綜上，本實用新型通過調節萬向軸的角度、個數可以實現多角度、多坡面的組裝，標準化的萬向連接件可以實現工廠化批量生產製造，減少現場焊接等人工作業，提高裝配化程度和工作效率，降低人工成本。

為了增加坡屋面體系的牢固性，屋架8還包括若干設置在相鄰梁8-1之間且橫向設置的檁條8-2，相鄰梁8-1之間的檁條8-2呈階梯狀分布。另外，檁條8-2為可伸縮結構，可伸縮的檁條與萬向軸的角度相配合，實現對坡屋面體系多角度的組裝。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。