用於固連至中空立柱的柱頭及包含其的中空立柱的製作方法

2023-05-01 15:10:56

本實用新型涉及建築材料領域，特別地涉及用於固連至中空立柱的柱頭，更特別地涉及到包含所述柱頭的中空立柱。

背景技術：

中國古代建築是以木結構為主的一種結構方式，大量採用立柱-梁支承骨架結構。而現階段，由於混凝土結構的發展，填充牆構造柱不僅可用作例如牆體轉角處、或者建築內部主體的支承和美學修飾構件，而且也是用於加強牆體與混凝土主體結構之間的連接，提高牆體抗震能力的重要構造措施之一。

其中，傳統建築立柱的立柱頂端往往附裝有例如柱頭結構，用於將直接作用於立柱頂端的荷載分散並輔助承載，其主要是通過例如一體成型於立柱頂端的。由於實體立柱和柱頭重量大不利於豎立安裝和放置，針對以上問題，建築領域因而出現了往往採取中空框架形式的現有立柱的結構，即要麼為內部空心，僅存在筒狀外壁的柱體；或要麼柱體由包含實體芯柱、外圍包柱，中間連接框架或支架構件而構成。例如，名稱為「複合羅馬柱」的申請號CN201320194213.3的專利申請，其包括柱頭、柱座、柱身，所述柱身的下端嵌入柱座內，所述柱身的上端設有柱頭，所述柱身由若干個長條粘合成一個空心圓。相應地，現有技術中針對上述中空立柱，立柱頂端通過一體成型於其上的柱頭、或以形狀凸凹配合的諸如卡扣配合方式對柱頭進行固定連接的，但是在實際的操作和製作過程中，因為立柱是中空結構的，而柱頭部件往往重量體積均較大，所以對柱頭部件在立柱上的裝配帶來非常大的困難，基本無法做到實際的使用需要，而且容易給整個立柱結構頂端附近區域帶來巨大的安全隱患諸如附件安裝固定不足甚至導致脫墜。同時，往往柱頭是經永久性連接手段而安裝的，無法拆卸用於替換或重裝。

因此，亟需一種能克服如上所述的本領域各現有技術的缺陷的、本身易於牢固組裝且可使得柱頭牢固安裝就位於中空立柱頂部附近區域處的柱頭、且其 同時仍舊保留柱頭可拆卸特性，並且安裝隱蔽使得立柱頂部柱頭區域附近的外觀較為美觀。

技術實現要素：

本實用新型的目的是旨在提供一種用於固連至中空立柱的柱頭及包含其的中空立柱，其可以替代傳統的立柱柱頭及立柱，並克服後者的諸如安裝固定不便、機械強固性能不足且無法反覆拆裝等缺陷，並且具備易於安裝成一體化立柱-柱頭結構、連接簡易且牢固等優點，以更適合人們對安裝牢固性、可反覆拆卸性、一體化且美觀耐用的要求。

為實現上述的目的，本實用新型公開了一種用於固連至中空立柱的柱頭，其特徵在於，其包括：柱頭本體，所述柱頭本體為中空薄壁件，其包括頂壁、和與所述頂壁相連的周向外側壁，所述周向外側壁呈在立柱徑向向內收縮的多級階梯狀，並且所述柱頭本體的周向內側是敞開的；和裝配至所述頂壁的連接角鋼，其包括相連成倒L形的平直部段和豎直部段，所述平直部段固連至頂壁的下表面、且所述柱頭本體的敞開的周向內側經由所述豎直部段固連至中空立柱、並由所述豎直部分和立柱封閉。

優選地，所述柱頭本體為多級倒圓臺狀中空薄壁件。

優選地，所述頂壁與所述平直部段之間、所述周向外側壁的下邊緣和所述豎直部段分別與立柱之間，採用貫穿的螺紋連接件固連。

優選地，所述螺紋連接件為自鑽自攻釘。

優選地，所述連接角鋼為熱鍍鋅通長連接角鋼。

優選地，所述柱頭是由包含以下材料的組中的任一項製成：複合材料、人造石材、釉面陶瓷、高分子材料、金屬材質、或它們的組合。

優選地，本實用新型還公開一種中空立柱，其包括：芯柱，呈圓柱體結構；包柱，其與芯柱等高、且包括包繞所述芯柱而同軸設置的圓柱外壁板；所述芯柱和所述包柱共用的大致水平設置的頂蓋板和頂部外壁板，所述頂蓋板的外緣終止於所述圓柱外壁板頂部處的圓周內側，且所述頂部外壁板緊貼設置於頂蓋板上方；用於固連包柱與芯柱的包柱支架裝配件，其安裝於芯柱與頂蓋板之間、及頂蓋板與包柱的圓柱外壁板頂部之間；根據前述的柱頭，其安裝於所述頂部外壁板的超出頂蓋板的徑向向外延伸外緣與所述圓柱外壁板之間。

優選地，所述包柱支架裝配件為角鋼連接件。

優選地，所述頂壁與所述平直部段之間、所述周向外側壁的下邊緣和所述豎直部段分別與包柱圓柱外壁板之間、以及頂蓋板和頂部外壁板與芯柱和包柱圓柱外壁板之間通過貫穿的附連件固連。

優選地，所述附連件為包括以下各項連接件的組中的任一項：自鑽自攻釘、銷釘連接、焊接、高強度膠合劑粘接、形狀配合的卡扣連接或搭接、榫卯結合、或它們的組合。

本實用新型的有益效果在於，首先，利用中間的角鋼輔助連接構件，有助於實現柱頭的穩固固連，不易於脫墜；其次，諸如自鑽自攻釘有利於保留立柱和柱頭的可拆卸特性；繼而，由於其中的縱長角鋼增強了柱頭整體機械性能特別是剛度；最後，本實用新型的柱頭和立柱方案便利了現場裝配，降低了施工難度、減少了人工現場施工的時間。

附圖說明

圖1示出本實用新型的用於固連至中空立柱的柱頭及包含其的中空立柱的正視截面圖

圖2示出柱頭I的局部放大圖。

其中，附圖標記如下：

1-柱頭本體；2-頂壁；3-周向外側壁；4-連接角鋼；5-頂蓋板；6-頂部外壁板；7-圓柱外壁板；8-包柱支架裝配件；9-芯柱；10,10'-沉頭自鑽自攻釘；11-六角頭自鑽自攻釘。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加顯而易見，下面結合附圖對本實用新型優選實施例的技術內容作詳細說明。

圖1為本實用新型的用於固連至中空立柱的柱頭及包含其的中空立柱的正視截面圖，其中，如圖所示，在一個優選實施例中，本實用新型公開了一種用於中空立柱的柱頭。

具體而言，所述柱頭包括柱頭本體1，且其優選地為呈多級倒圓臺狀的中空薄壁件，且例如如圖1和圖2所示，其截面形狀呈凸耳狀；且所述柱頭本體 1包括封閉的頂壁2、和與封閉的頂壁2相連且封閉的周向外側壁3，其中所述柱頭本體1的周向內側敞開。

且其中，優選地，所述周向外側壁呈沿立柱徑向向內收縮的多級階梯狀，用於作為在柱頂處設置的柱帽用來增大所述柱頭本體1頂壁的外緣直徑、從而增加柱對板支託面積的結構。

額外地，所述柱頭還包括裝配至所述封閉的頂壁2的連接角鋼4，所述連接角鋼4具備彼此相連成倒L形的平直部段和豎直部段，其中所述連接角鋼4的平直部段固連至頂壁2下表面、且所述柱頭的敞開的周向內側經由所述連接角鋼4的豎直部段固連至中空立柱、並由所述豎直部段和立柱的外周壁封閉。

優選地，所述頂壁2、所述周向外側壁3的下邊緣、以及所述連接角鋼的平直部段和豎直部段上均包括多個通孔用於貫穿其中安裝附連件。所述附連件優選地為螺紋件，更優選地為螺釘諸如自鑽自攻釘。

優選地，所述連接角鋼為熱鍍鋅通長連接角鋼，從而增加了在整個長度方向上的柱頭安裝牢固性。

下面結合具體實施例，進一步說明本實用新型的包含所述柱頭的中空立柱，同樣如圖1和圖2所示，具體如下展開描述。

所述立柱為空心結構以減輕立柱本身耗材和自重。具體地，所述立柱包括：

芯柱9，其為空心或實心的圓柱體結構；

包繞所述芯柱9設置且與芯柱9等高的包柱，其包括與芯柱9的外圓柱面同軸布置的包柱圓柱外壁板7；

所述芯柱9和所述包柱共用的頂蓋板5和頂部外壁板6，所述頂蓋板5和頂部外壁板6大致水平設置，所述頂蓋板5外緣終止於所述包柱圓柱外壁板7頂部處的圓周內側，且所述頂部外壁板6緊貼設置於頂蓋板5上方；

包柱支架裝配件8，其安裝於芯柱的外圓柱面頂部與頂蓋板5之間、以及頂蓋板5與包柱的圓柱外壁板7頂部之間，用於將包柱固連至芯柱；

柱頭，其安裝於所述頂部外壁板6的超出頂蓋板5的徑向向外延伸外緣的下表面、與所述圓柱外壁板7頂部附近的外表面之間。

優選地，所述包柱支架裝配件8為角鋼連接件。

優選地，所述包柱支架裝配件8上設置有多個通孔，並且藉助於貫穿安裝在通孔中的附連件如螺紋連接件，優選為自鑽自攻釘，而固連所述包柱與芯柱； 具體地，藉助於包柱支架裝配件8和貫穿其中的附連件，將頂蓋板5和頂部外壁板6固連至芯柱9的外圓柱面和包柱的包柱圓柱外壁板7。優選地，所述包柱支架裝配件8布置成在立柱垂直方向範圍為@600mm。

優選地，所述頂蓋板5和頂部外壁板6的直徑例如選定為900mm、1140mm。

優選地，所述柱頭的頂壁2長度例如選定為100mm，周向外側壁的縱向長度例如選定為190mm。

優選地，經由附連件諸如優選的自鑽自攻釘分別貫穿過所述連接角鋼4的平直部段和豎直部段、以及柱頭主體1周向外側壁3的下邊緣，而將柱頭附連至立柱，具體地附連至所述包柱的頂部外壁板6和所述柱頭主體1頂壁2、所述包柱的圓柱外壁板7。

更優選地，貫穿所述連接角鋼4的平直部段以及所述周向外側壁3的下邊緣的附連件為沉頭ST4.2*40規格自鑽自攻釘10,10'@300mm，且距端頭距離分別為不小於80mm、不小於25mm。且更優選地，在沉頭孔處填補耐候膠。

更優選地，貫穿所述連接角鋼4的豎直部段及所述周向外側壁3的附連件為六角頭ST4.8*30規格自鑽自攻釘10,10'@300mm，且距端頭距離為不小於25mm。

再優選地，以上所述頂蓋板5、頂部外壁板6、及圓柱外壁板7為複合材料或金屬材料板材或卷材，更優選地為16mm厚度的複合材料或金屬材料板材或卷材。

類似地，在其它實施例中，可以基於上述優選實施例實現多個修改和變型。

額外地或可替代地，以上所述的貫穿附連件可以具體地包括但不限於諸如銷釘連接、焊接、高強度膠合劑粘接、形狀配合的卡扣連接或搭接、或榫卯結合等等。

額外地或可替代地，以上各個連接處附近的縫隙中，可以採用防水的縫隙密封劑。

更優選地，所述防水的縫隙密封劑可以例如包括但不限於：諸如慢固化類密封膠、快固化類密封膠，或可具備一定流動性的非固化類密封劑如橡化瀝青。

上述本實用新型的各個實施例中，考慮到材料的機械性能、加工難易程度和性價比，所述柱頭優選為複合材料材質，也可替代地為諸如但不限於人造石材、釉面陶瓷、高分子材料如塑料、或金屬材質。

下面結合具體實施例，說明本實用新型的用於固連至中空立柱的柱頭及相應中空立柱的製作工藝步驟包括：1)、圖紙會審確定組裝尺寸；2)、工具材料準備；3)、所述包柱包繞且同軸安裝於所述芯柱外側；4)、所述頂蓋板5和頂部外壁板6藉助於包柱支架裝配件而安裝到芯柱9和包柱二者頂部；5)、所述柱頭安裝至頂部外壁板6及包柱的圓柱外壁板7。

本實用新型由於採用通長角鋼來輔助所述中空柱頭至立柱的頂部外壁板與圓柱外壁板兩個面的安裝，有助於實現柱頭的穩固固連，使得組裝後的柱頂稱為強固的一體；並且由於柱頭擴大了柱頂的承重面積，加強了屋頂的結構承重能力；且由於採用諸如自鑽自攻釘而保留了立柱和柱頭的可拆卸特性。並且由於採用分層逐步安裝的從內而外的現場施工方法，從而便利了現場裝配，降低了施工難度、減少了人工現場施工的時間。

本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

以上對本實用新型所提供的一種用於固連至中空立柱的柱頭及包含其的中空立柱進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的優選實施方式進行闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想，而並非旨在對本實用新型的範圍進行限定；同時，在不脫離本實用新型設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型技術方案做出的各種具體實施方式及應用範圍方面的變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。