CN109372122B - 一种钢结构连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢结构连接节点，包括型钢、圆钢或钢管，连接球、垫块组以及L型角钢；其中连接球中包括与圆钢或钢管相配合的杆体部以及与垫块组相配合的球体部，通过将杆体部与圆钢或钢管插装、紧固锁定，实现连接球与圆钢或钢管的连接，通过球体部自身不规则的形状，将其与垫块组相嵌合后，实现垫块组对其抱紧锁定，不规则球形不仅能起到防转功能，还能实现可靠锁定，使得连接球与垫块组两者间的连接不需要额外的连接件，简化了连接过程。垫块组对连接球实现锁定，而垫块组的连接固定则通过连接件Ⅱ、连接件Ⅲ以及L型角钢实现，L型角钢与型钢间则依靠连接件Ⅰ实现，仅需依序安装，即可满足可靠连接的需求，无需额外焊接等过程。

Description

一种钢结构连接节点
技术领域
本发明属于建筑钢结构领域，具体涉及一种钢结构连接节点。
背景技术
结构设计领域中钢结构的应用较为广泛。而在钢结构设计中，钢结构节点组件，即型钢与钢管或圆钢之间的连接结构，是钢结构设计的重要环节之一。
目前常用的连接方式是钢管的连接端被加工成坡口形，通过坡口形连接端的周壁与型钢的外壁相接合，再通过焊接方式使钢管与型钢呈一定斜角固定连接。该类结构的缺点在于：连接端焊接时，对电焊工人的专业技术要求较高，不适于大批量规模化生产。2、焊接方式连接固定使得型钢与钢管是不可拆卸的，会造成整体工件的体积过大，给运输带来不便。3、适用范围较小，不适于型钢与圆钢之间的连接。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于型钢与圆钢或钢管的钢结构连接节点，以克服现有技术所存在的缺陷。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢结构连接节点，包括型钢、圆钢或钢管，还包括连接球、垫块组以及L型角钢；连接球包括杆体部以及设置在杆体部一端的球体部，其球体部的球体表面以不规则形式切有多个平面形成不规则球体，杆体部与球体部间圆弧过渡；垫块组包括相互配合的垫块A与垫块B，垫块A与垫块B上均设有凹槽且垫块A与垫块B上的凹槽组合后恰好包覆住球体部；两个L型角钢通过连接件I相对设置在型钢的同一板面上，包覆住球体部的垫块组设置在两L型角钢之间，且垫块A与垫块B均通过连接件II与型钢连接，垫块A与垫块B还通过连接件III各自与一个L型角钢连接固定；连接球的杆体部插装进圆钢或钢管端头孔中并通过连接件IV可拆卸连接。
进一步，还包括端板、端板固设在型钢的侧壁上，连接件I依次穿过L型角钢、端板以及型钢板面，连接件II穿过型钢板面后依次穿过端板与垫块A或垫块B。
进一步，垫块A与垫块B中各设有两组沉头孔，沉头孔处固设有螺母。
进一步，连接球的杆体部上设有穿过连接件IV的通孔，对应的，圆钢或钢管的端头处也设有穿过连接件IV的通孔；为圆钢时，圆钢的端头还设有用于插装杆体部的安装孔，通孔设置在具有安装孔的圆钢端头壁面上。
进一步，连接件IV至少为两组。
本发明的有益效果在于：该连接节点通过将杆体部与圆钢或钢管插装、紧固锁定，实现连接球与圆钢或钢管的连接，通过球体部自身不规则的形状，将其与垫块组相嵌合后，实现垫块组对其抱紧锁定，不规则球形不仅能起到防转功能，还能实现可靠锁定，使得连接球与垫块组两者间的连接不需要额外的连接件，简化了连接过程。垫块组对连接球实现锁定，而垫块组的连接固定则通过连接件II、连接件III以及L型角钢实现，L型角钢与型钢间则依靠连接件I实现，仅需依序安装，即可满足可靠连接的需求，无需额外焊接等过程。简化了施工步骤，降低了安装难度。适于批量生产及装配。强度可靠，能满足拆卸需求，整个节点结构的运输、安装更为方便。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为连接球的结构示意图；
图3为垫块组的结构示意图。
其中，型钢-1、圆钢-2、连接球-3、杆体部-31、球体部-32、通孔-33、垫块组-4、垫块A-41、垫块B-42、凹槽-401、沉头孔-402、螺母-403、L型角钢-5、连接件I-6、连接件II-7、连接件III-8、连接件IV-9、端板-10。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示，一种钢结构连接节点，包括型钢1、圆钢2，还包括连接球3、垫块组4以及L型角钢5；连接球包括杆体部31以及设置在杆体部31一端的球体部32，其球体部32的球体表面以不规则形式切有多个平面形成不规则球体，杆体部31与球体部32间圆弧过渡；垫块组包括相互配合的垫块A41与垫块B42，垫块A41与垫块B42上均设有凹槽401且垫块A与垫块B上的凹槽组合后恰好包覆住球体部；两个L型角钢5通过连接件I6相对设置在型钢1的同一板面上，包覆住球体部32的垫块组4设置在两L型角钢5之间，且垫块A41与垫块B42均通过连接件II7与型钢1连接，垫块A41与垫块B42还通过连接件III8各自与一个L型角钢5连接固定；连接球3的杆体部31插装进圆钢2端头安装孔中并通过连接件IV9可拆卸连接。
本实施例中，连接球3中包括与圆钢2相配合的杆体部31以及与垫块组4相配合的球体部32，通过将杆体部31与圆钢2插装、紧固锁定，实现连接球3与圆钢的连接，通过球体部32自身不规则的形状，将其与垫块组4相嵌合后，实现垫块组4对其抱紧锁定，不规则球形不仅能起到防转功能，还能实现可靠锁定，使得连接球3与垫块组4两者间的连接不需要额外的连接件，简化了连接过程。垫块组4对连接球3实现锁定，而垫块组4的连接固定则通过连接件II7、连接件III8以及L型角钢5实现，L型角钢5与型钢1间则依靠连接件I6实现，仅需依序安装，即可满足可靠连接的需求，无需额外焊接等过程。简化了施工步骤，降低了安装难度。
对于型钢1与圆钢2间夹角的设定，仅需在加工过程中调节好杆体部31与球体部32间的夹角即可，而球体部32与垫块组4间的结构可不做改变，适于批量生产及装配。杆体部31与球体部32间圆弧过渡，可防止因应力集中造成连接球3损坏。
本实施例中，各部分之间对应通过连接件I6、连接件II7、连接件III8以及连接件IV9连接，连接件I6、连接件II7、连接件III8以及连接件IV9均为高强螺栓，不仅强度可靠，还能满足拆卸需求，使整个节点结构的运输、安装更为方便。
作为上述方案的进一步改进，还包括端板10、端板10固设在型钢1的侧壁上，连接件I6依次穿过L型角钢5、端板10以及型钢1板面，连接件II7穿过型钢板面后依次穿过端板10与垫块A41或垫块B42。端板10可预先焊接在型钢1的侧壁上，如工字钢腹板或翼缘。端板10的存在可使得连接件I6与连接件II7连接的更可靠。
本实施例中，垫块A41与垫块B42中各设有两组沉头孔402，沉头孔402的头部沉向处固设有螺母403。螺母403与依次穿过L型角钢5以及垫块A41或垫块B42的螺钉配合，用于锁紧螺钉，螺母403位于沉头孔402中，不会影响垫块A41、垫块B42与连接球3的球体部32配合效果。
本实施例中，圆钢2的端头还设有用于插装杆体部31的安装孔，连接球3的杆体部31上设有穿过连接件IV9的通孔33，对应的，圆钢2端头处也设有穿过连接件IV9的通孔；连接球3的杆体部31插装进圆钢2端头安装孔中，然后，再通过连接件IV9穿过圆钢2上通孔以及杆体部31上通孔33，实现可拆卸连接。
需要说明的是，采用钢管时，直接将杆体部31的外径尺寸设置成与钢管内径相配合的尺寸，然后在钢管及杆体部31开设通孔33，通过连接件IV9实现可拆卸连接。
该连接节点的装配顺配为：
(1)将端板安装在型钢1上；
(2)通过连接件I6将两个L型角钢5安装在端板上；
(3)将垫块组4包覆在连接球的球体部32上，后将带有连接球的垫块组4置入两L型角钢5之间，并通过连接件II7、连接件III8连接固定；
(4)通过连接件IV9将圆钢或钢管与连接球的杆体部31相连接。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种钢结构连接节点，包括型钢、圆钢或钢管，其特征在于：还包括连接球、垫块组以及L型角钢；连接球包括杆体部以及设置在杆体部一端的球体部，其球体部的球体表面以不规则形式切有多个平面形成不规则球体，杆体部与球体部间圆弧过渡；垫块组包括相互配合的垫块A与垫块B，垫块A与垫块B上均设有凹槽且垫块A与垫块B上的凹槽组合后恰好包覆住球体部；两个L型角钢通过连接件I相对设置在型钢的同一板面上，包覆住球体部的垫块组设置在两L型角钢之间，且垫块A与垫块B均通过连接件II与型钢连接，垫块A与垫块B还通过连接件III各自与一个L型角钢连接固定；连接球的杆体部插装进圆钢或钢管端头孔中并通过连接件IV可拆卸连接；还包括端板、端板固设在型钢的侧壁上，连接件I依次穿过L型角钢、端板以及型钢板面，连接件II穿过型钢板面后依次穿过端板与垫块A或垫块B；垫块A与垫块B中各设有两组沉头孔，沉头孔处固设有螺母。
2.根据权利要求1所述的钢结构连接节点，其特征在于：连接球的杆体部上设有穿过连接件IV的通孔，对应的，圆钢或钢管的端头处也设有穿过连接件IV的通孔；为圆钢时，圆钢的端头还设有用于插装杆体部的安装孔，通孔设置在具有安装孔的圆钢端头壁面上。
3.根据权利要求2所述的钢结构连接节点，其特征在于：连接件IV至少为两组。
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