CN113356359A - 一种模块化组装式钢结构连接件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化组装式钢结构连接件，包括正方体块和连接柱，正方体块的每一平面均设置有连接部，连接柱的一端开设有供钢材插接的插槽，连接柱远离插槽的另一端设置有安装部，连接柱通过安装部与正方体块的连接部可拆卸连接，连接柱的表面开设有若干安装孔，安装孔与插槽相连通。通过采用上述设置，具有能够实现模块化连接的功能，从而达到具有操作简易的有益效果。

Description

一种模块化组装式钢结构连接件

技术领域

本发明涉及钢结构连接的技术领域，具体涉及一种模块化组装式钢结构连接件。

背景技术

钢结构是由钢材料组成的结构，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钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，且较为常见的有槽型钢材、工型钢材和L型钢材。钢结构连接是指钢结构构件或部件之间的互相连接。其中可以实现钢结构长度延长连接、钢结构垂直拐角连接、钢结构十字延长连接等，因此，针对钢结构不同角度的连接方式，通常需要钢结构之间通过焊接、螺栓连接或铆钉连接等方式安装对应的连接件，从而实现钢结构之间对应的连接方式。

因此在建筑施工过程中，进行钢结构连接的过程中，同时还需要携带各种各样的连接件在钢结构的延长位置或拐角位置进行对应的连接。因此不管是在生产方面、组装方面、采购方面都需要对每一连接件的数量进行确认，从而带来操作困难情况。而现有的钢结构连接件尚未存在模块化连接的结构，从而达到带来操作便利的作用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种模块化组装式钢结构连接件，具有能够实现模块化连接的功能，从而达到具有操作简易的有益效果。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种模块化组装式钢结构连接件，包括正方体块和连接柱，所述正方体块的每一平面均设置有连接部，所述连接柱的一端开设有供钢材插接的插槽，所述连接柱远离所述插槽的另一端设置有安装部，所述连接柱通过所述安装部与所述正方体块的连接部可拆卸连接，所述连接柱的表面开设有若干安装孔，所述安装孔与所述插槽相连通。

进一步得，所述连接部包括开设于所述正方体块平面中心位置的第一连接孔，所述安装部包括与所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接的定位板，所述插槽的内底面贯通有第二连接孔，所述第二连接孔通过锁附件与所述第一连接孔连接。

进一步得，所述定位板呈正方形设置，所述定位板远离所述连接柱的端面固定连接有定位框条，所述正方体块的每一平面均开设有供所述定位框条插接适配的框型槽；当所述定位框条与所述框型槽插接时，所述定位板的外周面与所述正方体块的外周面共面设置。

优选的，所述正方体块呈空心设置，所述安装部包括与所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接的T型块，所述T型块远离所述连接柱的端面开设有两个第一组装孔，两个所述第一组装孔分布在所述T型块远离所述连接柱的杆件两端，所述连接部包括开设于所述正方体块上的条形槽，所述条形槽供所述T型块插接，所述条形槽与所述正方体块的内腔相连通，所述正方体块的每一平面均开设有两个第二组装孔；当所述T型块插入所述条形槽内，调整至所述T型块的第一组装孔与所述第二组装孔正对时，所述第一组装孔通过锁附件与所述第二组装孔连接。

进一步得，所述T型块包括转杆和条形块，所述转杆与所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接，所述条形块与所述转杆远离所述连接柱的一端固定连接，两个所述第一组装孔位于所述条形块的两端；所述条形槽包括圆形槽和腰型槽，所述腰型槽沿长度方向的中部与所述圆形槽相连通，两个所述第二组装孔分列于所述圆形槽的两侧。

进一步得，所述正方体块的内腔内壁至所述正方体块的表面等距设置，所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接有支撑板，所述支撑板位于所述连接柱和所条型块之间，所述支撑板开设有与所述第一组装孔正对的第三组装孔，所述转杆的长度大于所述正方体块表面与其内腔内壁之间的距离，所述正方体块的每一平面均固定连接有定位块，当所述条形块通过所述腰型槽插入所述正方体块的内腔时，所述支撑板与所述定位块抵接。

进一步得，所述正方体块的内腔内壁固定连接有限位块，当所述转杆转动所述圆形槽转动至所述第一组装孔与所述第二组装孔正对时，所述条型块与所述限位块抵接。

优选的，当所述连接柱通过安装部与所述正方体块的连接部连接时，所述连接柱的侧面至所述正方体块连接面的边沿等距设置，所述连接件还包括L型角钢，所述L型角钢的两侧面均开设有锁附孔，所述L型角钢位于所述正方体块相邻两个所述连接部连接的连接柱之间，所述L型角钢的两个侧面分别与相邻所述连接柱抵接，所述锁附孔与所述连接柱的安装孔正对，所述锁附孔通过锁附件与所述安装孔连接。

进一步得，所述L型角钢的外拐角开设有阶梯槽，所述阶梯槽供所述定位板和/或支撑板的棱边插接，所述L型角钢的内拐角设置有加强部。

进一步得，所述L型角钢的内拐角贯通有活动槽。

本发明具有如下有益效果：

一种模块化组装式钢结构连接件，通过设置正方体块和连接柱作为基础的模块化单元，用于连接钢材结构，利用连接柱通过插槽插接在钢材的末端，然后通过螺丝穿过安装孔，从而与钢材锁附连接。与此同时，由于正方体块的形状特点，因此可以从正方体块的六个方向通过连接部连接安装连接柱，当若干连接柱通过安装部与正方体块相对的两个连接部可拆卸连接时，则可以实现钢材结构的延长连接；而当若干连接柱通过连接部与正方体块中向同一顶点靠近的若干连接部可拆卸连接时，则可以实现钢结构的拐角连接，从而实现钢结构拐角变化的连接方式。与现有技术相比，在前期准备和施工过程中，仅需要根据钢材的数量以及连接点的数量采购或定制相应数量的正方体块和连接柱，实际施工工程中也仅需要携带足够数量的正方体块和连接柱进出钢材连接，而减少在施工安装过程中需要反复挑选连接件类型而造成操作困难的情况，由此实现钢结构模块化组装的功能，进而达到具有操作简便的有益效果。

附图说明

图1为实施例1的钢结构连接件连接三个钢材的安装状态图。

图2为实施例1的钢结构连接件拐角连接两个钢材的安装状态图。

图3为实施例1的钢结构连接件延长连接两个钢材的安装状态图。

图4为实施例1的钢结构连接件的爆炸图。

图5为实施例1的L型角钢的结构图。

图6为实施例2的钢结构连接件连接三个钢材的安装状态图。

图7为实施例2的钢结构连接件拐角连接两个钢材的安装状态图。

图8为实施例2的钢结构连接件延长连接两个钢材的安装状态图。

图9为实施例2的钢结构连接件的爆炸图。

图10为实施例2的L型角钢的结构图。

图中：1、正方体块；11、框型槽；12、第一连接孔；13、条形槽；131、圆形槽；132、腰型槽；14、第二组装孔；15、定位块；16、限位块；2、连接柱；21、插槽；22、安装孔；23、定位板；231、定位框条；24、第二连接孔；25、支撑板；26、T型块；261、转杆；262、条形块；263、第一组装孔；27、第三组装孔；3、L型角钢；31、锁附孔；32、阶梯槽；33、加强部；34、活动槽；4、钢材。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本说明书中所引用的如“上”、“内”、“中”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明的实施例以工型钢材4结构的连接为例，其具体实施方式如下：

实施例1

参照图1至图5所示，一种模块化组装式钢结构连接件，包括正方体块1和连接柱2，正方体块1的每一平面均设置有连接部，连接柱2沿长度方向的一端开设有供钢材4插接的插槽21，插槽21的横截面呈工型设置，连接柱2远离插槽21的另一端设置有安装部，连接柱2通过安装部与正方体块1的连接部可拆卸连接，连接柱2的四个侧面均开设有若干安装孔22，安装孔22与插槽21内相连通。

具体的，本发明通过设置正方体块1和连接柱2作为基础的模块化单元，用于连接钢材4结构，利用连接柱2通过插槽21插接在钢材4的末端，然后通过螺丝穿过安装孔22，从而与钢材4锁附连接。与此同时，由于正方体块1的形状特点，因此可以从正方体块1的六个方向通过连接部连接安装连接柱2，当若干连接柱2通过安装部与正方体块1相对的两个连接部可拆卸连接时，则可以实现钢材4结构的延长连接；而当若干连接柱2通过连接部与正方体块1中向同一顶点靠近的若干连接部可拆卸连接时，则可以实现钢结构的拐角连接，从而实现钢结构拐角变化的连接方式。与现有技术相比，在前期准备和施工过程中，仅需要根据钢材4的数量以及连接点的数量采购或定制相应数量的正方体块1和连接柱2，实际施工工程中也仅需要携带足够数量的正方体块1和连接柱2进出钢材4连接，而减少在施工安装过程中需要反复挑选连接件类型而造成操作困难的情况，由此实现钢结构模块化组装的功能，进而达到具有操作简便的有益效果。

参照图1至图5所示，为了实现连接柱2通过安装部与正方体块1的连接部进行可拆卸连接的功能。连接部包括开设于正方体块1平面中心位置的第一连接孔12，第一连接孔12为螺纹孔。安装部包括与连接柱2远离插槽21的端面固定连接的定位板23，插槽21的内底面贯通有第二连接孔24，第二连接孔24为螺纹孔，第二连接孔24通过螺栓与第一连接孔12锁附连接。

具体的，通过在正方体块1的六个平面中心位置开设第一连接孔12，同时在连接柱2的插槽21内底面开设第二连接孔24，以便于在安装连接柱2的过程中，可以直接将第二连接孔24与第一连接孔12正对，然后通过螺栓锁附的方式安装连接柱2，进而达到实现可拆卸连接连接柱2的功能。与此同时，由于螺栓收纳在插槽21内，以便于节约使用空间，而通过设置定位板23可以增加连接柱2与正方体块1的连接厚度，从而达到增强结构应力的有益效果，以增强连接柱2与正方体块1连接的稳定性。

参照图1至图5所示，为了进一步提高连接柱2与正方体块1之间连接的稳定性，同时在螺栓同时与第二连接孔24和第一连接孔12螺纹连接的过程中，减少连接柱2出现相对转动运动情况，而使二者保持相对固定状态。定位板23呈正方形设置，定位板23远离连接柱2的端面固定连接有定位框条231，定位框条231呈正方形状的闭环条状设置，正方体块1的每一平面均开设有供定位框条231插接适配的框型槽11；当定位框条231与框型槽11插接时，定位板23的外周面与正方体块1的外周面共面设置。

具体的，通过设置定位框条231和框型槽11，利用连接柱2的定位框条231与正方体块1的框型槽11插接定位，进而使得第二连接孔24能够有效地与第一连接孔12正对，以便于进一步通过螺栓同时与第二连接孔24和第一连接孔12螺纹连接，同时能够减少连接柱2和正方体块1之间出现相对运动的状况，进而达到连接稳定的有益效果。

参照图1至图5所示，为了提高连接件中相邻连接柱2之间的拐角强度，从而提高相邻连接柱2之间保持相对稳固的状态，以便于减少连接件中相邻连接柱2出现歪斜的情况。当连接柱2通过安装部与正方体块1的连接部连接时，连接柱2的侧面至正方体块1与连接柱2之间的连接面的边沿等间距设置。钢结构连接件还包括L型角钢3，L型角钢3的两个侧面均开设贯通有若干锁附孔31。L型角钢3位于正方体块1相邻两个连接部连接的连接柱2之间，L型角钢3的两个侧面分别与相邻连接柱2抵接，L型角钢3的锁附孔31与相邻连接柱2的安装孔22正对，锁附孔31通过螺栓与安装孔22锁附连接。

具体的，通过对连接柱2安装在正方体块1上后，限定连接柱2的侧面与正方体块1的连接面边沿之间是等间距设置的，因此在正方体块1中相邻两个已连接的连接柱2之间安装L型角钢3的时候，使得L型角钢3每次都能够与相邻连接柱2抵接，而不会受到连接柱2安装位置的影响，同时可以实现L型角钢3模块化生产安装的特点。与此同时，通过在正方体块1中相邻连接部连接的连接柱2之间安装L型角钢3，从而L型角钢3的锁附孔31利用螺栓与连接柱2的安装孔22锁附连接，从而实现L型角钢3可拆卸连接的特点，同时还可以减少正方体块1中与L型角钢3相连的连接柱2出现歪斜的情况，从而达到提高整体结构连接安装稳定性的有益效果。

由于定位块15的设置，因此相邻定位块15靠近同一正方体块1的同一边沿位置时，会由于定位块15侧面的棱边而出现两道呈阶梯状的凸起，为了提高L型角钢3与定位块15和连接柱2之间的接触面积，从而提高L型角钢3安装的稳定性。L型角钢3的外拐角开设有阶梯槽32，阶梯槽32供定位板23的棱边插接，L型角钢3的内拐角凸起有加强部33。具体的，通过在L型角钢3的外拐角设置阶梯槽32，从而使得相邻连接柱2的定位板23靠近正方体块1同一边沿位置的棱边能够有效地与阶梯槽32插接，从而提高L型角钢3与定位板23之间的接触面积，同时通过在L类型角钢的内拐角设置加强部33，从而提高L型角钢3的抗弯效果，有利于提高L型角钢3整体结构的稳定性。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：

参照图6至图10所示，为了实现连接柱2通过安装部与正方体块1的连接部可拆卸连接的功能。正方体块1呈空心设置，安装部包括与连接柱2远离插槽21的端面固定连接的T型块26，T型块26远离连接柱2的端面开设有两个第一组装孔263，第一组装孔263为螺纹孔，两个第一组装孔263分布在T型块26远离连接柱2的杆件两端。连接部包括开设于正方体块1的平面上的条形槽13，条形槽13供T型块26插接，条形槽13与正方体块1的内腔相连通，正方体块1的每一平面均开设有两个第二组装孔14，第二组装孔14为螺纹孔，且第二组装孔14与条形槽13不连通。当T型块26插入条形槽13内，调整至T型块26的第一组装孔263与第二组装孔14正对时，第一组装孔263通过螺栓与第二组装孔14锁附连接。

具体的，通过在正方体块1设置条形槽13与其内腔相连通，以便于连接柱2的T型块26穿过条形槽13插入正方体块1的内腔，通过活动T型块26的位置，从而使得T型块26上的两个第一组装孔263与正方体块1的两个第二组装孔14正对，进而便于通过螺栓同时与第一组装孔263和第二组装孔14螺纹连接，从而实现将连接柱2与正方体块1可拆卸连接的功能。

参照图6至图10所示，为了进一步具体化T型块26和条形槽13的结构，从而实现通过调整T型块26的位置使得第一组装孔263与第二组装孔14正对的功能。T型块26包括转杆261和条形块262，转杆261与连接柱2远离插槽21的端面固定连接，转杆261的杆长方向与连接柱2的长度方向一致，条形块262与转杆261远离连接柱2的一端固定连接，条形块262的中心与转杆261的轴线重叠设置，两个第一组装孔263位于条形块262的两端。条形槽13包括圆形槽131和腰型槽132，圆形槽131供转杆261插接，腰型槽132供条形块262插接，圆形槽131的圆心与正方体块1平面的中心点重合设置，腰型槽132中心与圆形槽131的圆心重叠设置，两个第二组装孔14分列于圆形槽131的两侧，两个第二组装孔14的连线长度方向与腰型槽132的长度方向相垂直。

具体的，设置转杆261和条形块262，以便于将条形块262和转杆261同时穿过条形槽13后进入正方体块1的内腔内，利用转杆261在圆形槽131内转动90度后，从而使得条形块262两端的第一组装孔263与第二组装孔14正对，进而便于将螺栓同时与第一组装孔263和第二组装孔14螺纹连接，从而达到将连接柱2稳固地安装在正方体块1上的功能。

参照图6至图10所示，为了提高对条形块262绕转杆261转动的限位及支撑作用。正方体块1的内腔内壁至正方体块1的表面等距设置，连接柱2远离插槽21的端面固定连接有支撑板25，支撑板25位于连接柱2和所条型块之间，支撑板25开设有与第一组装孔263正对的第三组装孔27，在第一组装孔263与第二组装孔14正对时，可以通过螺栓同时与第三组装孔27、第一组装孔263和第二组装孔14螺纹连接。转杆261的长度大于正方体块1表面与其内腔内壁之间的距离(即壁厚)，正方体块1的每一平面均固定连接有定位块15，当条形块262通过腰型槽132插入正方体块1的内腔时，支撑板25与定位块15抵接。

具体的，由于转杆261的长度大于正方体块1的壁厚，因此在T型块26通过条形槽13插入正方体块1的内腔时，由于操作空间充足，因此可以方便通过转杆261转动条形块262，同时减少支撑板25和条型块与正方体块1产生运动摩擦干涉的情况。另外的，通过在正方体块1设置定位块15，使得T型块26在插入条形槽13后，能够使得支撑板25与定位块15抵接，从而实现便于支撑限位支撑板25的作用，进而达到提高连接柱2安装稳定性的有益效果。

为了在操作过程中，便于使得第一组装孔263与第二组装孔14正对时，起到良好的定位作用。正方体块1的内腔内壁固定连接有限位块16，当转杆261转动圆形槽131转动至第一组装孔263与第二组装孔14正对时，条型块与限位块16抵接。具体的，通过设置限位块16，在转动转杆261至条形块262与限位块16抵接时，条形块262两端的第一组装孔263刚好与正方体块1的第二组装孔14正对时，从而达到操作简便的有益效果。

参照图6至图10所示，在实施例1设置的L型角钢3结构的基础上，L型角钢3的外拐角开设有阶梯槽32，阶梯槽32供支撑板25的棱边插接，提高L型角钢3与支撑块和连接柱2之间的接触面积，从而提高L型角钢3安装的稳定性。与此同时，L型角钢3的内拐角设置有加强部33，有利于提高L型角钢3的抗弯能力。L型角钢3的内拐角贯通有活动槽34，且活动槽34与第三组装孔27正对，进而便于在外部穿过活动槽34调节第三组装孔27位置的螺栓的松紧度，进而达到操作方便的有益作用。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：包括正方体块和连接柱，所述正方体块的每一平面均设置有连接部，所述连接柱的一端开设有供钢材插接的插槽，所述连接柱远离所述插槽的另一端设置有安装部，所述连接柱通过所述安装部与所述正方体块的连接部可拆卸连接，所述连接柱的表面开设有若干安装孔，所述安装孔与所述插槽相连通。

2.如权利要求1所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述连接部包括开设于所述正方体块平面中心位置的第一连接孔，所述安装部包括与所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接的定位板，所述插槽的内底面贯通有第二连接孔，所述第二连接孔通过锁附件与所述第一连接孔连接。

3.如权利要求2所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述定位板呈正方形设置，所述定位板远离所述连接柱的端面固定连接有定位框条，所述正方体块的每一平面均开设有供所述定位框条插接适配的框型槽；当所述定位框条与所述框型槽插接时，所述定位板的外周面与所述正方体块的外周面共面设置。

4.如权利要求1所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述正方体块呈空心设置，所述安装部包括与所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接的T型块，所述T型块远离所述连接柱的端面开设有两个第一组装孔，两个所述第一组装孔分布在所述T型块远离所述连接柱的杆件两端，所述连接部包括开设于所述正方体块上的条形槽，所述条形槽供所述T型块插接，所述条形槽与所述正方体块的内腔相连通，所述正方体块的每一平面均开设有两个第二组装孔；当所述T型块插入所述条形槽内，调整至所述T型块的第一组装孔与所述第二组装孔正对时，所述第一组装孔通过锁附件与所述第二组装孔连接。

5.如权利要求4所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述T型块包括转杆和条形块，所述转杆与所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接，所述条形块与所述转杆远离所述连接柱的一端固定连接，两个所述第一组装孔位于所述条形块的两端；所述条形槽包括圆形槽和腰型槽，所述腰型槽沿长度方向的中部与所述圆形槽相连通，两个所述第二组装孔分列于所述圆形槽的两侧。

6.如权利要求5所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述正方体块的内腔内壁至所述正方体块的表面等距设置，所述连接柱远离所述插槽的端面固定连接有支撑板，所述支撑板位于所述连接柱和所条型块之间，所述支撑板开设有与所述第一组装孔正对的第三组装孔，所述转杆的长度大于所述正方体块表面与其内腔内壁之间的距离，所述正方体块的每一平面均固定连接有定位块，当所述条形块通过所述腰型槽插入所述正方体块的内腔时，所述支撑板与所述定位块抵接。

7.如权利要求6所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述正方体块的内腔内壁固定连接有限位块，当所述转杆转动所述圆形槽转动至所述第一组装孔与所述第二组装孔正对时，所述条型块与所述限位块抵接。

8.如权利要求2或6任一所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：当所述连接柱通过安装部与所述正方体块的连接部连接时，所述连接柱的侧面至所述正方体块连接面的边沿等距设置，所述连接件还包括L型角钢，所述L型角钢的两侧面均开设有锁附孔，所述L型角钢位于所述正方体块相邻两个所述连接部连接的连接柱之间，所述L型角钢的两个侧面分别与相邻所述连接柱抵接，所述锁附孔与所述连接柱的安装孔正对，所述锁附孔通过锁附件与所述安装孔连接。

9.如权利要求8所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述L型角钢的外拐角开设有阶梯槽，所述阶梯槽供所述定位板和/或支撑板的棱边插接，所述L型角钢的内拐角设置有加强部。

10.如权利要求9所述的一种模块化组装式钢结构连接件，其特征在于：所述L型角钢的内拐角贯通有活动槽。

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