CN113202187A - 一种钢结构高强度连接件及其装配工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢结构高强度连接件及其装配工艺，属于钢结构领域，一种钢结构高强度连接件及其装配工艺，包括固定在悬挑梁端部的对接座和设置在箱柱外壁的预装座，预装座通过锁紧螺栓固定在箱柱上，预装座内设有连接柱，箱柱外壁设有与连接柱相匹配的通孔，连接柱与箱柱相对的一端固定有限位环，限位环与预装座间夹接设有减震层，连接柱远离限位环的一端设有卡接槽，卡接槽为环形凹槽结构，卡接槽上设有对接豁口，对接豁口与悬挑梁的腹板相匹配，本发明结构简单，能快速装配和拆卸，可重复使用，降低使用成本的同时，提升了施工效率，具有市场前景，适合推广。

Description

一种钢结构高强度连接件及其装配工艺
技术领域
本发明涉及钢结构领域，更具体地说，涉及一种钢结构高强度连接件及其装配工艺。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用连接件连接，因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域，但是，现有的连接件往往会遇到以下问题：
1、常用连接件的结构固定，构件或部件之间安装多采用焊接连接方式，施工效率低；
2、常用连接件多为一体成型的结构，当组装后的连接件损坏时，人员需要对其进行整体更换，拆卸较为繁琐且费时。为此我们提出一种钢结构高强度连接件及其装配工艺来解决以上问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钢结构高强度连接件及其装配工艺，可以通过带有弹簧板、卡板及对接槽的对接座与带有连接柱、减震层的预装座间的相互配合，在使用时，利用带有连接柱穿过对接槽，使对接豁口与悬挑梁的腹板对合，此时卡板受弹簧板的作用卡进卡接槽内，快速完成悬挑梁与箱柱的装配，利用插条与插槽的对合，能有效防止悬挑梁的旋转并进一步提升连接强度，本发明结构简单，能快速装配和拆卸，可重复使用，降低使用成本的同时，提升了施工效率，具有市场前景，适合推广。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种钢结构高强度连接件及其装配工艺，包括固定在悬挑梁端部的对接座和设置在箱柱外壁的预装座，所述预装座通过锁紧螺栓固定在箱柱上，所述预装座内设有连接柱，所述箱柱外壁设有与连接柱相匹配的通孔，所述连接柱与箱柱相对的一端固定有限位环，所述限位环与预装座间夹接设有减震层，所述连接柱远离限位环的一端设有卡接槽，所述卡接槽为环形凹槽结构，所述卡接槽上设有对接豁口，所述对接豁口与悬挑梁的腹板相匹配，所述悬挑梁端部两侧均设有对称设置的滑轨，两个所述滑轨间滑动连接有卡板，所述卡板的一侧设有弹簧板，所述对接座上设有与连接柱相匹配的对接槽，所述对接槽为半圆形槽结构，所述预装座的边侧设有四个等角度均分设置的插槽，所述对接座上设有与插槽相匹配的插条，所述插条为L型插条结构，所述插条的端部设有与锁紧螺栓相对应的锁紧孔。本方案通过带有弹簧板、卡板及对接槽的对接座与带有连接柱、减震层的预装座间的相互配合，在使用时，利用带有连接柱穿过对接槽，使对接豁口与悬挑梁的腹板对合，此时卡板受弹簧板的作用卡进卡接槽内，快速完成悬挑梁与箱柱的装配，利用插条与插槽的对合，能有效防止悬挑梁的旋转并进一步提升连接强度，本发明结构简单，能快速装配和拆卸，可重复使用，降低使用成本的同时，提升了施工效率，具有市场前景，适合推广。
进一步的，所述箱柱内设有加强内衬，所述加强内衬为箱体结构，所述加强内衬的内部固定有十字支撑柱，所述十字支撑柱的端部与通孔相对设置，所述箱柱及加强内衬上均设有与锁紧螺栓相匹配的螺纹孔，通过带有十字支撑柱的加强内衬，能有效为箱柱上安装的连接柱提供较强的纵向支持力，并提升箱柱连接节点的结构强度，有效提升了使用安全性。
进一步的，所述减震层为多层排布的四氟板结构，所述四氟板的外侧均包覆设有橡胶结构，所述减震层套接在连接柱上，通过减震层的结构设计，使连接柱受悬挑梁外移时，利用连接柱的限位环压缩减震层，使悬挑梁在水平方向上具有一端的缓冲活动量，提升了结构的抗震及抗应力能力。
进一步的，所述卡板与卡接槽相对的一侧设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的半径与卡接槽半径相等，所述弹簧板具有驱使卡板靠近卡接槽的弹力，所述连接柱与对接座相对的端部为锥形结构，通过锥形结构的连接柱端部设计，使连接柱插入对接槽时，能顺畅的将卡板顶开，便于对接座与预装座的快速对接。
进一步的，所述插条的长度小于插槽的长度，所述插条与插槽的长度差等于减震层的最大形变量，所述锁紧孔的孔壁为光滑孔壁，通过插条与插槽的长度设计，在安装时，锁紧孔内的锁紧螺栓用来限制插条沿插槽位移的位移量，从而防止连接柱挤压减震层的形变量过大，而发生结构脱落的危险，进一步提升使用安全性。
进一步的，所述对接座、预装座及锁紧螺栓均为高强度钢材制造。
进一步的，所述预装座为矩形结构，所述预装座的四角均固定设有加强筋板，通过加强筋板和高强度钢材的设计，提升了整体结构强度，进一步提升使用寿命。
一种钢结构高强度连接件的装配工艺，具体包括以下步骤：
S1、在箱柱吊装就位后，利用吊机将加强内衬吊入箱柱内，并使箱柱及加强内衬上的螺纹孔相重合，此时采用临时螺栓或冲钉插入螺纹孔做零时固定；
S2、拆除与预装座相对应的临时螺栓或冲钉，利用吊机吊装预装座，并采用锁紧螺栓进行锁紧，锁紧完毕后拆除插条相对应的临时螺栓或冲钉；
S3、吊装带有对接座的悬挑梁，利用牵引葫芦将连接柱插入对接座的对接槽内，并使卡板与卡接槽扣合，此时锁紧插条相对应的锁紧螺栓，完成装配作业。
进一步的，所述预装座上锁紧螺栓的紧固分两次进行，第一次为初拧，初拧紧固到锁紧螺栓终拧轴力值的的50％，第二次为终拧，扭矩值为终拧轴力值的的50％，终拧紧固到标准预拉力，偏差不大于±10％，所述卡板上的锁紧螺栓只紧固加强内衬和箱柱且不压合在卡板上。
进一步的，所述临时螺栓或冲钉数量不应少于螺栓总数的1/3且不少于四个。
本方案装配迅速，施工效率高，免焊接，可拆卸重复使用，能有效降低施工成本。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过带有弹簧板、卡板及对接槽的对接座与带有连接柱、减震层的预装座间的相互配合，在使用时，利用带有连接柱穿过对接槽，使对接豁口与悬挑梁的腹板对合，此时卡板受弹簧板的作用卡进卡接槽内，快速完成悬挑梁与箱柱的装配，利用插条与插槽的对合，能有效防止悬挑梁的旋转并进一步提升连接强度，本发明结构简单，能快速装配和拆卸，可重复使用，降低使用成本的同时，提升了施工效率，具有市场前景，适合推广。
(2)通过带有十字支撑柱的加强内衬，能有效为箱柱上安装的连接柱提供较强的纵向支持力，并提升箱柱连接节点的结构强度，有效提升了使用安全性。
(3)通过减震层的结构设计，使连接柱受悬挑梁外移时，利用连接柱的限位环压缩减震层，使悬挑梁在水平方向上具有一端的缓冲活动量，提升了结构的抗震及抗应力能力。
(4)通过锥形结构的连接柱端部设计，使连接柱插入对接槽时，能顺畅的将卡板顶开，便于对接座与预装座的快速对接。
(5)通过插条与插槽的长度设计，在安装时，锁紧孔内的锁紧螺栓用来限制插条沿插槽位移的位移量，从而防止连接柱挤压减震层的形变量过大，而发生结构脱落的危险，进一步提升使用安全性。
(6)通过加强筋板和高强度钢材的设计，提升了整体结构强度，进一步提升使用寿命。
(7)本方案装配迅速，施工效率高，免焊接，可拆卸重复使用，能有效降低施工成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的对接座与预装座对接时的结构示意图；
图3为本发明的爆炸结构示意图；
图4为本发明的剖面结构示意图；
图5为本发明中的对接座的爆炸结构示意图；
图6为本发明中的预装座的爆炸结构示意图；
图7为本发明中的加强内衬的结构示意图；
图8为本发明的工艺流程示意图。
图中标号说明：
箱柱1、通孔11、悬挑梁2、对接座3、插条31、锁紧孔32、对接槽33、滑轨34、卡板35、弹簧板36、预装座4、加强筋板41、插槽42、减震层43、连接柱44、限位环45、对接豁口46、卡接槽47、锁紧螺栓48、加强内衬5、十字支撑柱51。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-7，一种钢结构高强度连接件及其装配工艺，包括固定在悬挑梁2端部的对接座3和设置在箱柱1外壁的预装座4，预装座4通过锁紧螺栓48固定在箱柱1上，预装座4内设有连接柱44，箱柱1外壁设有与连接柱44相匹配的通孔11，连接柱44与箱柱1相对的一端固定有限位环45，限位环45与预装座4间夹接设有减震层43，连接柱44远离限位环45的一端设有卡接槽47，卡接槽47为环形凹槽结构，卡接槽47上设有对接豁口46，对接豁口46与悬挑梁2的腹板相匹配，悬挑梁2端部两侧均设有对称设置的滑轨34，两个滑轨34间滑动连接有卡板35，卡板35的一侧设有弹簧板36，对接座3上设有与连接柱44相匹配的对接槽33，对接槽33为半圆形槽结构，预装座4的边侧设有四个等角度均分设置的插槽42，对接座3上设有与插槽42相匹配的插条31，插条31为L型插条结构，插条31的端部设有与锁紧螺栓48相对应的锁紧孔32。
请参阅图7，箱柱1内设有加强内衬5，加强内衬5为箱体结构，加强内衬5的内部固定有十字支撑柱51，十字支撑柱51的端部与通孔11相对设置，箱柱1及加强内衬5上均设有与锁紧螺栓48相匹配的螺纹孔，通过带有十字支撑柱51的加强内衬5，能有效为箱柱1上安装的连接柱44提供较强的纵向支持力，并提升箱柱1连接节点的结构强度，有效提升了使用安全性。
请参阅图4和图6，减震层43为多层排布的四氟板结构，四氟板的外侧均包覆设有橡胶结构，减震层43套接在连接柱44上，通过减震层43的结构设计，使连接柱44受悬挑梁2外移时，利用连接柱44的限位环45压缩减震层43，使悬挑梁2在水平方向上具有一端的缓冲活动量，提升了结构的抗震及抗应力能力。
请参阅图4和图5，卡板35与卡接槽47相对的一侧设有弧形凹槽，弧形凹槽的半径与卡接槽47半径相等，弹簧板36具有驱使卡板35靠近卡接槽47的弹力，连接柱44与对接座3相对的端部为锥形结构，通过锥形结构的连接柱44端部设计，使连接柱44插入对接槽33时，能顺畅的将卡板35顶开，便于对接座3与预装座4的快速对接。
请参阅图1和图2，插条31的长度小于插槽42的长度，插条31与插槽42的长度差等于减震层43的最大形变量，锁紧孔32的孔壁为光滑孔壁，通过插条31与插槽42的长度设计，在安装时，锁紧孔32内的锁紧螺栓48用来限制插条31沿插槽42位移的位移量，从而防止连接柱44挤压减震层43的形变量过大，而发生结构脱落的危险，进一步提升使用安全性。
请参阅图6，对接座3、预装座4及锁紧螺栓48均为高强度钢材制造，预装座4为矩形结构，预装座4的四角均固定设有加强筋板41，通过加强筋板41和高强度钢材的设计，提升了整体结构强度，进一步提升使用寿命。
请参阅1-8，一种钢结构高强度连接件的装配工艺，具体包括以下步骤：
S1、在箱柱1吊装就位后，利用吊机将加强内衬5吊入箱柱1内，并使箱柱1及加强内衬5上的螺纹孔相重合，此时采用临时螺栓或冲钉插入螺纹孔做零时固定，临时螺栓或冲钉数量不应少于螺栓总数的1/3且不少于四个；
S2、拆除与预装座4相对应的临时螺栓或冲钉，利用吊机吊装预装座4，并采用锁紧螺栓48进行锁紧，锁紧完毕后拆除插条31相对应的临时螺栓或冲钉；
S3、吊装带有对接座3的悬挑梁2，利用牵引葫芦将连接柱44插入对接座3的对接槽33内，并使卡板35与卡接槽47扣合，此时锁紧插条31相对应的锁紧螺栓48，完成装配作业，预装座4上锁紧螺栓48的紧固分两次进行，第一次为初拧，初拧紧固到锁紧螺栓48终拧轴力值的的50％，第二次为终拧，扭矩值为终拧轴力值的的50％，终拧紧固到标准预拉力，偏差不大于±10％，卡板35上的锁紧螺栓48只紧固加强内衬5和箱柱1且不压合在卡板35上。
本方案通过带有弹簧板36、卡板35及对接槽33的对接座3与带有连接柱44、减震层43的预装座4间的相互配合，在使用时，利用带有连接柱44穿过对接槽33，使对接豁口46与悬挑梁2的腹板对合，此时卡板35受弹簧板36的作用卡进卡接槽47内，快速完成悬挑梁2与箱柱1的装配，利用插条31与插槽42的对合，能有效防止悬挑梁2的旋转并进一步提升连接强度，本发明结构简单，能快速装配和拆卸，可重复使用，降低使用成本的同时，提升了施工效率，具有市场前景，适合推广。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢结构高强度连接件，包括固定在悬挑梁(2)端部的对接座(3)和设置在箱柱(1)外壁的预装座(4)，其特征在于：所述预装座(4)通过锁紧螺栓(48)固定在箱柱(1)上，所述预装座(4)内设有连接柱(44)，所述箱柱(1)外壁设有与连接柱(44)相匹配的通孔(11)，所述连接柱(44)与箱柱(1)相对的一端固定有限位环(45)，所述限位环(45)与预装座(4)间夹接设有减震层(43)，所述连接柱(44)远离限位环(45)的一端设有卡接槽(47)，所述卡接槽(47)为环形凹槽结构，所述卡接槽(47)上设有对接豁口(46)，所述对接豁口(46)与悬挑梁(2)的腹板相匹配，所述悬挑梁(2)端部两侧均设有对称设置的滑轨(34)，两个所述滑轨(34)间滑动连接有卡板(35)，所述卡板(35)的一侧设有弹簧板(36)，所述对接座(3)上设有与连接柱(44)相匹配的对接槽(33)，所述对接槽(33)为半圆形槽结构，所述预装座(4)的边侧设有四个等角度均分设置的插槽(42)，所述对接座(3)上设有与插槽(42)相匹配的插条(31)，所述插条(31)为L型插条结构，所述插条(31)的端部设有与锁紧螺栓(48)相对应的锁紧孔(32)。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构高强度连接件，其特征在于：所述箱柱(1)内设有加强内衬(5)，所述加强内衬(5)为箱体结构，所述加强内衬(5)的内部固定有十字支撑柱(51)，所述十字支撑柱(51)的端部与通孔(11)相对设置，所述箱柱(1)及加强内衬(5)上均设有与锁紧螺栓(48)相匹配的螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构高强度连接件，其特征在于：所述减震层(43)为多层排布的四氟板结构，所述四氟板的外侧均包覆设有橡胶结构，所述减震层(43)套接在连接柱(44)上。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构高强度连接件，其特征在于：所述卡板(35)与卡接槽(47)相对的一侧设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的半径与卡接槽(47)半径相等，所述弹簧板(36)具有驱使卡板(35)靠近卡接槽(47)的弹力，所述连接柱(44)与对接座(3)相对的端部为锥形结构。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构高强度连接件，其特征在于：所述插条(31)的长度小于插槽(42)的长度，所述插条(31)与插槽(42)的长度差等于减震层(43)的最大形变量，所述锁紧孔(32)的孔壁为光滑孔壁。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构高强度连接件，其特征在于：所述对接座(3)、预装座(4)及锁紧螺栓(48)均为高强度钢材制造。
7.根据权利要求1所述的一种钢结构高强度连接件，其特征在于：所述预装座(4)为矩形结构，所述预装座(4)的四角均固定设有加强筋板(41)。
8.根据权利要求1-7所述的一种钢结构高强度连接件的装配工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、在箱柱(1)吊装就位后，利用吊机将加强内衬(5)吊入箱柱(1)内，并使箱柱(1)及加强内衬(5)上的螺纹孔相重合，此时采用临时螺栓或冲钉插入螺纹孔做零时固定；
S2、拆除与预装座(4)相对应的临时螺栓或冲钉，利用吊机吊装预装座(4)，并采用锁紧螺栓(48)进行锁紧，锁紧完毕后拆除插条(31)相对应的临时螺栓或冲钉；
S3、吊装带有对接座(3)的悬挑梁(2)，利用牵引葫芦将连接柱(44)插入对接座(3)的对接槽(33)内，并使卡板(35)与卡接槽(47)扣合，此时锁紧插条(31)相对应的锁紧螺栓(48)，完成装配作业。
9.根据权利要求8所述的一种钢结构高强度连接件的装配工艺，其特征在于：所述预装座(4)上锁紧螺栓(48)的紧固分两次进行，第一次为初拧，初拧紧固到锁紧螺栓(48)终拧轴力值的的50％，第二次为终拧，扭矩值为终拧轴力值的的50％，终拧紧固到标准预拉力，偏差不大于±10％，所述卡板(35)上的锁紧螺栓(48)只紧固加强内衬(5)和箱柱(1)且不压合在卡板(35)上。
10.根据权利要求8所述的一种钢结构高强度连接件的装配工艺，其特征在于：所述临时螺栓或冲钉数量不应少于螺栓总数的1/3且不少于四个。
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