專利名稱：建筑構件單元的接合構造及接合方法
技術領域：
本發(fā)明建筑構件單元的接合構造及接合方法是關于建筑構件連接結構方面的發(fā)明。特別是指以梁柱所構成的建筑構件中以柱體來進行上下層建筑構件連接時的結構和方法。
本發(fā)明是有關下層建筑構件與上層建筑構件連接結構方面的一種發(fā)明。在構成所述下層建筑構件下層用柱的上端及構成上述上層建筑構件下層用柱的下端上，設置兩建筑構件互相疊接時使用的對接水平接合面，再在該各水平接合面的中央設置通孔，并且在上述兩方水平接合面附近的柱體表面上切出缺口部，在將上述水平接合面對接的同時，將螺栓插入通孔擰緊。這是以此為特征的建筑構件連接結構的要點所在。
在上述技術方案基礎上，在前述水平結合面中的下層用柱或上層用柱的任一方的水平接合面上設置定位用凸出部，再在另一方水平接合面上設置嵌入上述凸出部的定位孔，當上述凸出部嵌入定位孔時，兩水平接合面的通孔形成連續(xù)狀態(tài)，起到定位作用。
本發(fā)明涉及下層建筑構件與上層建筑構件連接結構，在構成上述下層建筑構件下層用柱的上端及構成上述上層建筑構件下層用柱的下端上，設置兩建筑構件互相疊接時使用的對接水平接合面，再在該兩水平接合面的一方中央按柱的長度方向設置凸出的外螺紋，同時在另一方的水平接合面中央設置通孔，并且最少要在設有通孔的平面附近柱面上切出缺口，然后將螺栓插入上述通孔，使水平接合面對接，再擰上螺母，使設有通孔的水平平面夾緊。這也是以此為特征的建筑構件連接結構的要點所在。
在上述的連接結構的場合，所述下層用柱及上層用柱采用斷面為四邊形的筒狀，并在所述筒狀柱體的側面設置前述的缺口部，要求在該缺口部的近旁側面上固定規(guī)定面積的加強板。另外，也可以把前述的缺口部連續(xù)設置在上述筒狀柱體的相鄰兩側面上。這時的加強板應該被固定在該缺口部的兩側。
在構成下層建筑構件的、斷面為四邊形筒狀的下層用柱與構成上層建筑構件的、斷面為四邊形筒狀的上層用柱的建筑構件連接結構中，在上述上層用柱的下端附近側面上切出規(guī)定范圍的缺口部，并在該缺口部的兩側表面固定加強板，再在上述下層用柱的上端附近按規(guī)定范圍切出與上述上層用柱缺口部對稱的缺口部，并在該缺口部的兩側表面固定加強板。當該兩建筑構件的水平接合面被相互相對對接時，利用上述缺口部，將螺栓插入設置在該兩水平接合面中央的通孔中，并擰上螺母使兩水平面對接固緊。這也是本發(fā)明的以此為特征的建筑構件連接結構的要點所在。
另外，本發(fā)明是關于建筑構件連接方法的發(fā)明是使用權利要求1至5中任一項中記述的連接結構的連接方法。將螺栓插入設置在應連接的上下層建筑構件水平接合面的通孔中，再通過上述缺口部將擰緊工具伸入柱體內部，把螺栓和螺帽擰緊。這是以此為特征的建筑構件連接方法的要點所在。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于使用本發(fā)明的連接結構，可以通過柱的接合端部附近的缺口部，將螺栓和螺母放置于該柱內側，可以方便地將建筑構件進行接合作業(yè)。另外，因為在接合的一方柱子的水平接合面上設置凸出部，另一方的水平接合面上設置定位孔，所以能夠按要求進行接合狀態(tài)的定位，使接合狀態(tài)穩(wěn)定。進而使用本發(fā)明的連接方法的話，可以通過缺口部將螺栓、螺母置入應連接的柱體內部，使連接作業(yè)極為方便。


附圖1構成建筑物單元的結構示意圖。
附圖2實施例1的下層用柱及上層用柱的接合構造示意圖。
附圖3缺口周圍的示意圖，其中，圖(a)以構成上層用柱21正方形斷面的結構示意圖；圖3(b)為附圖3(a)中兩缺口部26a，26b各自的形狀、大小相同的，與方管的端部邊緣的一邊共同形成長方形缺口的上層用柱結構示意圖。
附圖4表示接合時相鄰的柱之間的缺口位置關系示意圖，其中，圖4(a)及圖4(b)為相鄰柱11，31的缺口部16，36互相近鄰的結構示意圖；附圖4(c)及圖4(d)為相鄰柱11，31的缺口部16，36互相不相鄰的結構示意圖。
附圖5實施例2的下層用柱及上層用柱的連接結構示意圖。
附圖6實施例2的上層用柱的水平接合面的示意圖。
符號說明1，101 下層建筑構件單元2，102 上層建筑構件單元11，111 下層用柱12，22 梁13，23，113，123 水平接合面14，24，124，124b 通孔15 螺栓16，26，126 缺口部19 凸出部21，121 上層用柱25，125 螺母26a，26b 缺口部的一部分27，28 增強板29 定位孔115 外螺紋部124a 導向部A 單元式房屋如圖2所示，本實施例的下層用柱11，及上層用柱21，由斷面為正方形的筒狀材料、即所謂的方管構成，其頂端設有水平接合面13、23。該水平接合面13、23將中空筒狀的方管頂端開口部整個封死。另外，該水平接合面13、23要比上述兩柱11、12的斷面形狀稍大一些，也是正方形的，同時，在其中央部設有通孔14。
如上所述，因為下層用柱11及上層用柱21各設有水平接合面13、23。所以，把上層建筑構件2往下層建筑構件1的上方疊接時，該水平接合面13、23形成相對對接狀態(tài)。而且當兩水平接合面13、23完全對接一致時，其中央的通孔14、24也將在同一直線上連續(xù)貫通。因此，如圖所示，單一螺栓15可以插入上述雙方的通孔14、24。這樣就可以將螺栓15從下層用柱11插入，通向上層用柱21，并在其頭部擰上螺母25，相對而接的兩水平接合面13、23就可以完成對接了。
再看圖2，下層用柱11及上層用柱21的頂端附近，在構成方管的側面的部分部位，設有缺口部16、26。該缺口部16、26貫通管壁，可以通到中空管內部，所以通過該缺口部16，可以在下層用柱11及上層用柱21的中空內部安裝螺栓15和螺母25。
下面再對所述缺口部16、26及其周圍的結構做詳細敘述。因為下層用柱11的缺口部與上層用柱21的缺口部相互對稱，所以僅對其中一方的上層用柱21的構造進行說明。首先，如前所述，柱21的缺口部26是設置在下端附近的。如圖3所示，以構成上層用柱21正方形斷面的其中一角為中心，其兩側上的邊的部分連在一起。也就是說，構成方管的四個側面中，二個相鄰側面上設有缺口部26a、26b，這兩個缺口部26a、26b連在一起，構成單一的缺口部26，如圖3(a)所示。另外，上述兩缺口部26a、26b各自的形狀，大小相同。與該方管的端部邊緣的一邊共同形成長方形缺口，如圖3(b)所示。本實施例中的缺口部26的大小是這樣的個側面上的缺口部26a、26b各自的寬約70mm、長約100mm，兩缺口部26a、26b連在一起的大小為，長不變仍為100mm，寬由70mm乘以2的平方根來算出，約為110mm。還因為該缺口部26貫通構成上述上層用柱21的方管的側壁，直通中空內部，所以可以通過缺口部26，在水平接合面23的內側放置螺母25(或螺母15)。
如圖3所示，在設有上述缺口部26的兩個側面上，分別設有加強板27、28，該加強板27、28焊固在缺口部26的近旁，其形狀及大小相同。本實施例的上述加強板27、28的形狀是，短邊120mm，長邊150mm的長方形。其板厚與構成上層用柱21的方管的壁厚相同。因此，上述加強板27、28要比從兩側面上切去的缺口部26a、26b來得大些，并且重量也要大些。再者，上述長方形加強板27、28的一短邊與前述的水平接合面23對接固定，可以視為該方管側面的一部分。
有了所述加強板27、28，第一，可以使水平接合面11、21上的整體重量均勻分配。在缺口部26a、26b的側面上固定加強板27、28后，該側面的重量得到補償，可以使上層用柱21的整體重心位置與該柱21的中心線一致。因此，當利用水平接合面23的中央通孔24，與下層用柱11對接時，水平接合面11、21上的整體重量可以均勻分配。第二，上層用柱21的下端上，集中了該建筑構件2的重量，另外，下層用柱11的上端上也作用有相同重量。為了支撐上述重量，讓缺口部不能支撐的部分得到補償，設置了加強板27、28。也就是，該上層用柱21的下端上設有水平接合面23，該水平接合面23上固定著切除缺口后留下的全部端緣，而設有缺口部26的側面，因為缺口部的存在而不能與水平接合面23固定了。這樣，原來作用于上層用柱21端部的重量，將集中到缺口部周圍上。因此，為了分散該集中重量，在該缺口部26的周邊殘存的側面上加上加強板27、28，并且使27、28的端緣于水平接合面23固定，這樣，上述的重量就可以分散到加強板27、28上了。
如上所述，加強板27、28是為了調整上層用柱21的重心，和維持受重量作用的柱21的強度而設的。而這種作用于柱11、21上的負荷主要為壓縮負荷，所以不必考慮缺口部26所造成的應力集中。另外，如圖1所示，從單元房A的整體來判斷，橫方向沒有大的作用力，所以只要考慮垂直方向上的壓縮負荷就足夠了。
如圖3(a)所示，上層用柱21的下端的水平接合面23上，設有通孔24，及定位孔29。然而，如圖2所示，在下層用柱11的上端水平接合面13上設有向上凸出的凸出部19。這時，若將上層建筑構件2疊接到下層建筑構件1上時，該下層用柱11的凸出部將被導入定位孔29內，這樣就可以對上層用柱21進行定位。也就是說，所述凸出部19的設置位置與定位孔29的設置位置，分別與通孔14、24等距離配置，所以凸出部嵌入定位孔后，雙方的通孔14、24正好上下方向連續(xù)貫通。
本實施例如上述所構成。應該如何在構成柱11、21的四個側面的其中兩個上設置缺口部，這與該柱11、21的配置情況有關。如果從相鄰的同種柱11、21的關系來考慮的話，如圖4所示，可以有四種形態(tài)。從垂直方向的壓縮負荷來看，這四種形態(tài)的效果都是一樣的。但如圖1之單元房A偏離中央時，可以預想有一定的橫向力發(fā)生，這時對缺口部位置作調整的話，可以有效果。另外，在圖4(a)及圖4(b)中，相鄰柱11、31的缺口部16，36因互相近鄰，在往柱11、31的內部放置螺栓，螺母時，因為缺口部大，所以作業(yè)方便。
在所述形態(tài)的圖4(a)中，在應該設置缺口部16、36的側面上，因為沒有梁材3a、3b、4a、4b連接，所以可以按上述實施例之圖3所示那樣，設置缺口部26及加強板27、28。但是，在圖4(b)、(c)的場合，在應該設置缺口部26和加強板27或28的側面的一方，接有梁3a、3b或4a、4b，所以要設置足夠大小的缺口部26及加強板27、28是困難的。這時只能縮小缺口部大小來處理，相應地加強板27、28也應縮小。在圖4(d)的情況下，因為應該設置缺口部26及加強板27、28的側面雙方接有梁3a、3b、4a、4b，所以也只能用縮小雙方的缺口部大小及加強板27、28的大小來處理。
在圖4所示場合，不管哪種形態(tài)均有平行梁存在，該平行梁間也可以進行連接。這時按圖2所示，在平行梁3a、3b的互相相對的位置上把同種板材的31a、31b，突出固定在梁上，該突出部32a、32b上設置通孔，再用螺栓34及螺母35將可同時與31a、31b連接的連接件33連好。這樣上述雙方的梁3a、3b就能夠連接了。這樣一來，依靠互相靠近的平行梁的互相連接，就可以對付作用于建筑構件1、2上的橫向作用力了。
實施例2，下面對連接結構方面的第二種實施例進行說明。如圖5所示，這是一種把構成下層建筑構件101的下層用柱111與上層建筑構件102相接的一種結構，大致上與第一種實施形態(tài)相同。所不同的是，本實施例的下層用柱111的上端設有水平結合面113，該面的中央沿柱111的長度方向設有凸出的螺栓外螺紋部115。而且該下層用柱111的側面上不設置缺口部，當然加強板也是沒有的。另一方，構成上層建筑構件102的上層用柱121上，與實施例1結構相同設有缺口部126，其兩側設有加強板127、128。
當把上層建筑構件102往下層建筑構件101上疊接時，因為有突出于下層用柱111的水平接合面113的外螺紋部115存在，當該外螺紋插入上層用柱121的水平接合面123上的通孔124時，下層用柱111的中央與上層用柱121的中央就被外螺紋部115所連接。而且，上述外螺紋115是固定在下層用柱111的水平接合面113上的，所以當外螺紋115與螺母125螺接時，對外螺紋115來講，不需任何固緊裝置，只要有螺母125的旋緊工具就足夠了。該工具可以通過所述缺口部126插入上層用柱121的內側。
在所述的實施例2中，因為可以依靠外螺紋部115與通孔124，使上下層用柱111、121按要求的狀態(tài)接合，所以沒有必要設置如實施例1中的定位用凸出部19及定位孔29，如圖2所示。另外，在所述的實施例2中，外螺紋部115是設置在下層用柱111的水平接合面113上的，該外螺紋115也可設置在上層用柱121的水平接合面123上，這時，在下層用柱111的水平接合面113上設置通孔124即可。
如上所述，用外螺紋部115與通孔124來進行定位的場合，可以按圖6(a)所示，在水平接合面123a的柱121的內側上設置螺母125的墊片123b，而在水平接合面123上設置錐狀導向部124a，在螺母墊片123b上設置通孔124b，這樣，可以使外螺紋部115插入通孔124b時，因為有導向部124a的存在，可以對外螺紋部115的頭部進行導向。同樣，也可按圖6(b)所示，增大水平接合面123的板厚，在該板厚范圍內設置導向部124a及通孔124b，形成一體設計，同樣可以對外螺紋部115插入通孔124b進行方便的導向。
如果按上述那樣設置導向部124a及124b的話，也可用于下層建筑構件101的下層用柱111與建筑物的基礎部分上的地腳螺釘之間的接合。也就是說，可按圖6(b)所示，將下層用柱211的水平接合面223增厚，再在該水平接合面223上設置能插入地腳螺釘215的通孔224b和導向部224a的一體結構，這樣，地腳螺釘215就可以與下層用柱211按所定位置進行接合。這時，因為在下層用柱211的下端附近已設有前述的缺口部126(如圖5所示)，可以通過該缺口部126安裝螺母125。
本發(fā)明的連接結構的實施例如上所述。在使用實施例1的接合方法時，首先將下層用柱11上的凸出部19嵌入上層用柱21上的定位孔29中，把上層構件2疊接于下層構件1上。這種疊接中，上層用柱21的水平接合面23上的通孔24與下層用柱11的水平接合面13上的通孔14連通。這種狀態(tài)下，通過兩柱11、12上的缺口部16、26，可以將螺栓15或螺母25置于柱11、21的內部，把它們擰緊后，就可以使兩水平接合面13、23接合。這時，螺栓15和螺母25間擰緊時所必需的擰緊裝置(圖中沒有標出)，可通過上述缺口部16、26，伸入兩柱11、12的內部進行擰緊作業(yè)。
本發(fā)明的實施例如上所述，但在本發(fā)明的構思范圍內還可能有其它種形態(tài)。例如，在實施例子中詳述的缺口部26，加強板27、28，不一定要取長方形，柱11、21的方管斷面形狀，不一定要正方形，也可以是其它形狀或圓管。
權利要求
1，筑構件單元的接合構造及接合方法，為一種下層建筑結構組件和上層建筑結構組件的連接結構，其特征在于在構成上述建筑結構下層組件的下層用柱上端及構成上述建筑結構組件的上層用柱下端上，設置上述兩構件互相疊接用的水平結合面，并在該接合面的中央設置各自的通孔，然后，至少在所述上下層用柱之一的水平接合面附近的柱本體表面切出缺口，將所述水平面對接的同時，插螺栓于通孔中固緊。
2，根據(jù)權利要求1所述的建筑構件單元的接合構造及接合方法，其特征在于在所述上下層用柱的水平接合面附近的柱本體表面各自切出缺口。
3，根據(jù)權利要求2所述的建筑構件單元的接合構造及接合方法，其特征在于在所述下層用柱或上層用柱的某一方的水平接合面上，設置定位用的凸出部，再在另一方水平結合面上設置嵌入上述凸出部的定位孔，在所述凸出部嵌入定位孔時，使兩水平接合面的通孔相連通。
4，根據(jù)權利要求1所述的建筑構件單元的接合構造及接合方法，其特征在于下層建筑結構組件和上層建筑結構組件中，在構成所述建筑結構下層組件的下層用柱上端及構成所述建筑結構組件的上層用柱下端上，設置上述兩構件互相疊接用的水平接合面，并在該兩接合面的一方平面的中央沿柱的長度方向設置凸出的外螺紋部，同時在另一方水平接合平面中央設置通孔，并且最少要在設有通孔的平面附近柱面上切出缺口，然后將螺栓插入上述通孔，使水平面對接，使設有通孔的水平平面夾緊。
5，根據(jù)權利要求1或2所述的建筑構件單元的接合構造及接合方法，其特征在于所述下層用柱及上層用柱為斷面形狀為四邊形的筒狀柱體；所述缺口部為設置于筒狀柱體側面的缺口部，該缺口部的近旁固定有規(guī)定面積的加強板。
6，根據(jù)權利要求1或2所述的建筑構件單元的接合構造及接合方法，其特征在于所述下層用柱及上層用柱為斷面形狀為四邊形的筒狀柱體；所述缺口部為設置于上述筒狀柱體相鄰兩側面上的連續(xù)缺口部，并且在該缺口部的兩側固定有加強板。
7，根據(jù)權利要求1或2或4所述的建筑構件單元的接合構造及接合方法，其特征在于在構成下層建筑構件的、斷面為四邊形筒狀的下層用柱與構成上層建筑構件的、斷面為四邊形筒狀的上層用柱的連接結構中，在所述上層用柱的下端附近側面上設置規(guī)定范圍的缺口部，并在該缺口部的兩側表面固定加強板，再在所述下層用柱的上端附近按規(guī)定范圍切出與所述上層用柱缺口部對稱的缺口部，并在該缺口部的兩側表面固定加強板。當該兩建筑構件的水平接合面被相互相對對接時，利用上述缺口部，將螺栓插入設置在該兩水平接合面中央的通孔，并擰上螺母使兩水平面對接固緊。
8，根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的建筑構件單元的接合構造及接合方法，其特征在于將螺栓插入設置在應連接的上下層建筑構件水平接合面的一方或雙方的通孔中，再通過上述缺口部將擰緊工具伸入柱體內部，把螺栓和螺母擰緊。
全文摘要
本發(fā)明建筑構件單元的接合構造及接合方法是關于建筑構件連接結構方面的發(fā)明。本發(fā)明為一種下層建筑結構組件和上層建筑結構組件的連接結構，特點是在構成上述建筑結構下層組件的下層用柱上端及構成上述建筑結構組件的上層用柱下端上，設置上述兩構件互相疊接用的水平結合面，并在該接合面的中央設置各自的通孔，再將上述上下柱水平接合面附近的柱本體表面切出各自的缺口，然后再在將上述水平面對接的同時，插螺栓于通孔中固緊。本發(fā)明的優(yōu)越性在于使用本發(fā)明的連接結構，可以通過柱的接合端部附近的缺口部，將螺栓和螺母放置于該柱內側，方便建筑構件的接合作業(yè)；能夠按要求進行接合狀態(tài)的定位，使接合穩(wěn)定；使連接作業(yè)極為方便。
文檔編號E04B1/38GK1428486SQ02156838
公開日2003年7月9日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權日2001年12月21日
發(fā)明者重茂宗夫, 杉本嘉一 申請人:小松房屋株式會社