CN117627160B - 干式建筑连接结构组件以及建筑体系 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种干式建筑连接结构组件以及建筑体系，属于建筑结构技术领域，其中连接结构组件具体包括：第一连接件和第二连接件；相邻的第二连接件之间仅通过1个所述第一连接件螺栓连接，形成建筑体系的连接结构。在本申请中通过第一连接件和第二连接件简易连接形成用于搭建成建筑体系的连接结构，极大地缩短了搭建周期，提高了建筑房屋的搭建效率。

Description

干式建筑连接结构组件以及建筑体系

技术领域

本公开一般涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种干式建筑连接结构组件以及建筑体系。

背景技术

钢结构是建筑领域中一种常用的建筑结构，钢结构一般都是在运输至工地后进行焊接组装完成，传统钢结构建筑在工地有大量的构件种类，搭配繁琐，构件需要大量现场加工修改和焊接作业，安装时间较长，且现场焊接质量检验难度较大，质量无法保证，易产生假焊等焊接质量问题，现场焊接作业需要开动火证，并且需要安全员全程巡视，安全隐患较大，且大风等恶劣天气下不允许焊接作业，限制条件较多。

为了解决上述问题，例如公开号为CN202672352U的中国专利文献公开了一种矩形钢结构节点构件，具体公开了一种矩形钢结构节点构件，利用矩形钢结构节点构件成为低层和多层钢结构建筑的通用节点完成多部件的拼接，简化组装过程，但是在大型建筑中，即便通过矩形钢结构节点构件进行简易拼接，在固定工程柱件和矩形钢结构节点构件时也会花费很多精力，影响工程进度，为此，我们提出干式建筑连接结构组件用以解决上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种轻便、简易的干式建筑连接结构组件以及建筑体系；

第一方面，本申请提供一种干式建筑连接结构组件，包括：第一连接件和第二连接件；

相邻的第二连接件之间仅通过1个所述第一连接件螺栓连接，形成建筑体系的连接结构。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一连接件具有安装腔体，且设有用于与所述第二连接件连接的第一安装部；

所述第二连接件具有第二安装部，所述第二连接件设有用于与所述安装腔体配合，以实现所述第一安装部和所述第二安装部栓接的操作空间；

所述第一安装部和所述第二安装部对应设有操作口。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一连接件为六面体结构；所述第一连接件的每个体面形成一个所述第一安装部。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一安装部和所述第二安装部上还开设有四个用于进行螺栓连接的螺纹孔；四个所述螺纹孔依次对应于所述第一安装部、所述第二安装部截面内的各顶点分布，且均匀设置于所述操作口外部。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第二连接件一侧壁开设有与其延伸长度一致的安装口；

所述安装口使得所述第二连接件内部形成所述操作空间，用于与所述操作口配合，将所述第一安装部和所述第二安装部栓接。

根据本申请实施例提供的技术方案，沿所述第二连接件的延伸方向，

所述第二连接件的内部间隔设置有多个用于固定线束的加强板；所述加强板上均开设有固线口。

第二方面，本申请提供一种建筑体系，包括至少一个框架单元，所述框架单元为上述任意一项所述的结构组件拼接形成的方形框架；相邻的框架单元共用同一平面内的第一连接件与第二连接件。

根据本申请实施例提供的技术方案，设置在所述框架单元外部的墙板；

所述墙板用于配合所述第一连接件将拼接形成的所述方形框架搭接为密闭建筑。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述墙板通过第一连接件或者焊接的形式与所述框架单元中位于顶点以及所述框架单元框架上剩余未连接的所述第一安装部相连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述建筑体系中的所述第二连接件具有相同的规格。

综上所述，本技术方案具体地公开了干式建筑连接结构组件，该建筑连接结构组件具体包括：可以相互拼接的第一连接件和第二连接件；其中，为了简化拼接的过程，相邻的第二连接件之间仅通过1个所述第一连接件螺栓连接，形成建筑体系的连接结构。

针对传统钢结构建筑是通过大量的构件进行焊接得到，而相应的构件种类繁多，搭配过程繁琐，针对不同的结需求构件也需要大量现场加工修改和焊接作业，整个拼接过程十分复杂，而现有的针对这种复杂的拼接提出的通用型矩形钢结构节点构件也没有很好的解决钢结构建筑所需搭建周期长的问题，而在本申请中提出的第一连接件和第二连接件在拼接过程中，相邻的第二连接件之间仅通过1个所述第一连接件螺栓连接即可，不但进一步缩短搭建周期、也解决了传统钢结构焊接完成后存在的运输困难等问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为干式建筑连接结构组件的结构示意图。

图2为干式建筑连接结构组件中第一连接件的结构示意图。

图3为干式建筑连接结构组件中第二连接件的结构示意图。

图4为干式建筑连接结构组件中第二连接件的结构示意图。

图5为干式建筑连接结构组件中第二连接件的结构示意图。

图6为干式建筑连接结构组件中第二连接件的结构示意图。

图7为一种建筑体系中连接结构组件与墙板的配合示意图。

图8为干式建筑连接结构组件中第一连接件的结构示意图（含检测板）。

图9为干式建筑连接结构组件中检测组件的结构示意图。

图10为干式建筑连接结构组件中检测组件的剖视图。

图中标号：100、第一连接件；101、安装腔体；200、第二连接件；201、操作空间；202、加强板；203、固线口；300、操作口；400、螺纹孔；500、墙板；600、固定件；700、检测板；701、套筒；702、锁止销；703、弹簧；704、检测块、705、压力传感器；706、加固孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1、图2以及图3所示的本实施例提供的干式建筑连接结构组件的结构示意图、干式建筑连接结构组件中第一连接件和第二连接件的结构示意图，具体的连接结构组件包括：第一连接件100和第二连接件200；

相邻的第二连接件200之间仅通过1个所述第一连接件100螺栓连接，形成建筑体系的连接结构。

参见图1和图2，在本实施例中，第一连接件100也可通俗的理解为是建筑用角件、通用型的建筑连接件等等，该第一连接件100为正方体结构，包括相同结构的六个面，在使用时六个面本质上并不存在固定的上下左右之分，使用时可以随意使用，最大程度减少用错问题，减少使用难度。

在工艺上，第一连接件100可以通过多块钢板焊接得到，例如选用6块钢板依次焊接成正方体结构，而这六块钢板组成的腔室即为安装腔体101，每快钢板也就相应的成为用于与第二连接件200相连接的第一安装部。

第一连接件100每一体面上还分别设有操作口300，操作口300位于每一体面的中部位置，其形状可以采用圆形孔或者方形孔等形式，具体不进行限制；操作口300可以减轻第一连接件100和第二连接件200的重量，还可以为第一连接件100内部作业提供手或特殊工具的空间；若基于上述工艺，第一连接件100的操作口300则是开设于每块钢板的中部。

参见图1和图3，第二连接件200可通俗的理解是通用型薄壁梁柱，该第二连接件200为矩形并带有安装口的梁柱结构；第二连接件200为在搭建建筑体系时会根据工程需求使用多个，每个第二连接件200均为同一种结构，若按照安装形态进行区分的话，竖直安装即为立柱，水平安装即为横梁。

在工艺上，第二连接件200也可以是通过多块钢板焊接得到，例如使用一块折压成型的U型钢材和两块钢板，两块钢板焊接于U型钢材的两端，这两端的钢板相应形成可以与第一连接件100相连接的第二安装部。基于该工艺手段，第二连接件200的操作口300分别开设于两块钢板的中部，第二连接件200与第一连接件100的任意一面都可通过螺栓连接在一起，由于第二连接件200同样是同一规格，所以在安装时也不需要进行区分。

需要注意的是，设置在第一安装部和第二安装部上的操作口300需要设计出一成年人手部可以伸入的空间才可以满足需求，相应的安装腔体101以及由安装口的设置使得所述第二连接件200内部形成的操作空间201的大小同样需要结合技术人员的安装时所需空间进行设计。

进一步地，由于第一连接件100和第二连接件200是通过螺栓连接，所述第一安装部和所述第二安装部上还开设有四个用于进行螺栓连接的螺纹孔400；四个所述螺纹孔400依次对应于所述第一安装部、所述第二安装部截面内的各顶点分布，且均匀设置于所述操作口300外部。

当第一连接件100和第二连接件200进行拼接时，第一安装部与第二安装部处的四个螺纹孔400对齐，技术人员可以通过操作口300伸入安装腔体101内，再利用外置的螺栓连接件完成对第一连接件100和第二连接件200的锁紧。

实施例2

本实施例基于实施例1的连接结构组件的结构，利用第一连接件100和第二连接件200拼接成如图4所示的结构体A，通过使用八件第一连接件100和十二件第二连接件200，形成了1×1×1的结构体A。

具体的安装过程例如为：先将四件第二连接件200在地面摆放成正方形，然后每两件相邻的第二连接件200共同连接同一第一连接件100上的两个相邻面，通过连接四件第一连接件100，使四件第一连接件100和四件第二连接件200互相连接组合成该结构体A的一层，再拿出四件第二连接件200垂直安装到当前四件第一连接件100上，然后再在四件垂直设置的第二连接件200上方安装四件第一连接件100，再在新安装的四件第一连接件100之间安装四件第二连接件200，至此组合成图4所示结构，以一根第二连接件200为基本单元1的话，结构体A即为1×1×1的组合结构。

实施例3

本实施例基于实施例1的连接结构组件的结构，利用第一连接件100和第二连接件200拼接成如图5所示的结构体B，通过使用二十七件第一连接件100和五十四件第二连接件200，形成了2×2×2的结构体B。

具体的安装过程例如为：先将九件第一连接件100在地面均匀摆放成3×3的正方形，然后每两件相邻第一连接件100间距为一件第二连接件200的长度，然后每两件相邻的第一连接件100之间安装一件第二连接件200，当第二连接件200安装完后，即组合成结构中的一层结构，然后再拿出九件第二连接件200垂直安装到一层的九件第一连接件100上，然后再在九件垂直的第二连接件200上方安装九件第一连接件100，再在新安装的九件第一连接件100的每两件相邻的第一连接件100之间安装一件第二连接件200，即组合成结构体B中的二层结构，然后重复上述操作完成三层结构后即组合完成图5所示结构，同样如果以一根第二连接件200为基本单元1的话，结构即为2×2×2的组合结构。

实施例4

本实施例基于实施例1的连接结构组件的结构，利用第一连接件100和第二连接件200拼接成如6图所示的结构体C，通过使用六十四件第一连接件100和一百四十四件第二连接件200，形成了结构体C。

具体的安装过程例如为：先将16件第一连接件100在地面均匀摆放成4×4的正方形，然后每两件相邻第一连接件100间距为一件第二连接件200的长度，然后每两件相邻的第一连接件100之间安装一件第二连接件200，当第二连接件200安装完后，即组合成结构体C中的一层结构，然后再拿出十六件第二连接件200垂直安装到一层的十六件第一连接件100上，然后再在十六件垂直的第二连接件200上方安装十六件第一连接件100，再在新安装的十六件第一连接件100的每两件相邻的第一连接件100之间安装一件第二连接件200，即组合成结构体C中的二层结构，然后重复上述操作完成三层结构和四层结构后即组合完成图6所示结构，如果一根第二连接件200为基本单元1的话，结构即为3×3×3的组合结构。

结合实施例2-4可知，第一连接件100与第二连接件200可以根据工程需求进行多种方式的拼接以得到所需要的建筑规格或者建筑形态，不局限于结构体A、结构体B以及结构体C的组合结构。例如当第二连接件200的长度不够时，可以拿两个第二连接件200分别设置于第一连接件100相对设置的两个面上或者是需要搭建大型建筑房屋时采用上述结构体C，甚至是基于上述安装过程拼接得到4×4×4甚至更大规格的组合结构，具体根据实际需求进行搭建，在此不进行限定。 本发明所提供的拼接方式省去了挑选适配构件再进行多种构件焊接成型的过程，有效缩短了建筑房屋的搭建周期。

实施例5

如图3所示，沿所述第二连接件200的延伸方向，所述第二连接件200的内部还间隔设置有多个用于固定线束的加强板202；所述加强板202上均开设有固线口203。

在工艺上，加强板202采用钢板，通过焊接的方式与第二连接件200相连接，既可以起到提高第二连接件200承重能力，又可以用于固定线束；例如，当后期拼接成型的建筑投入使用时，固线口203以及第一连接件100和第二连接件200上的操作口300可以为后续布电提供方便，无需额外设置线槽吊顶，电线可直接通过立柱到达横梁任意位置，通过第一连接件100上的操作口300从上层到下层，完全隐藏在建筑内部，完全不外露，不会对装修装饰作业产生任何干扰。

实施例6

如图4-6所示，本实施例提出一种建筑体系，包括至少一个框架单元，所述框架单元为实施例1所述的结构组件拼接形成的方形框架，参见实施例2所述的结构体A，相邻的框架单元共用同一平面内的第一连接件100与第二连接件200，由此可拼接形成实施例3和实施例4中的结构体B和结构体C；在实际应用过程中，为保证每个第一连接件100与第二连接件200的连接稳固，在所需建筑框架拼接完成后，也会通过相关的测试设备监测连接处的螺栓是否出现松动的现象，在实际的应用中，测试设备由检测组件和与其信号连通的上位机构成。

基于实施例1所述的第一连接件100可以是通过6块钢板依次焊接成的正方体结构，进而形成六个可以供第二连接件200相连接的体面；在对建筑体系进行开发设计时，需要基于第一连接件100的六个体面进行待检测面以及放置面的确认，其中待检测面以及放置面均属于第一连接件100六个体面的内壁面。

待检测面：是指在第一连接件100内壁中需要进行第一连接件100和相应第二连接件200连接处螺栓是否松动监测的内侧壁面。

其中，关于待检测面的选取需要根据对整个建筑体系的结构力学分析也可以是结合以往经验或者数据分析等方式所总结得到的体系连接强度容易出现异常的连接处等多种方式，具体不进行特殊限定。

放置面：是指针对同一第一连接件100，在确认好待检测面之后，可以便于后期取下或者连接检测组件的检测组件的内侧壁面。

具体地，检测组件包括：检测板700和设置于所述检测板700上的检测部；所述检测板700设置于所述第一连接件100的放置面内；而所述检测部则包括有检测端；所述检测端用于与相应的第一连接件100内壁相接触，进而检测相应第一连接件100与第二连接件200之间是否出现螺栓松动的情况。

具体地，检测板700未使用时设置于所述第一连接件100的放置面内，所述第一连接件100的放置面中就可以设置有可以用于容纳检测板700的容纳槽或者是可以直接挂接该检测板700的挂接部均可，检测板700在不使用状态下，其长度与其所放置平面内的操作口300的直径平行。检测板700上至少开设有与连接第二连接件200用螺母配合的两个加固孔706；针对待检测面上的第二连接件200与相应第一连接件100上的对应体面连接后，技术人员可以从其余体面的操作口300伸入第一连接件100内部将放置面上的检测板700取下，并将检测板700上的加固孔706套入待检测面上的螺母外部，除了可以对待检测面上的连接强度进行监测，也是对此处的连接起到了一定的加固作用。

此外，当检测板700与相应的螺母套合后，检测板700与相应的待检测面是留有一定空隙的，而位于检测板700上的检测部中的检测端就和与相应的体面内壁相接触，那么当建筑体系发生一定震动或者受到其他外力作用时，螺栓松动所造成的螺母的移动也会带动其上的检测板700发生松动，那么相应地，检测端与体面之间的压力是会出现波动，当上位机检测到检测端所采集得到的压力信号异常时，便可以发出提示信息，提示现场人员相应位置处存在螺栓松动的风险。

参见图8-图10，那么关于检测部的构成在本申请中采用的是比较常见的结构，例如，检测板700中部设置有用于容纳套筒701的孔道（套筒701外壁需要凸起用于与孔道中的限位凸起配合，防止套筒701脱出），该套筒701底部与弹簧703固接，而弹簧703的另一端固接有用于与第一连接件100内壁相接触的检测块704；套筒701通过锁止销702与检测板700锁止即可，当锁止销702拔出（此前套筒701内的弹簧703属于压缩状态），此时弹簧703释放，套筒701在弹簧703的带动下在孔道中移动，检测块704与第一连接部100待检测面接触，而相应的检测块704上设置有相应的压力传感器705，可以采集该检测块704与第一连接部100内壁之间的压力信号，并将该压力信号传输至上位机，通过上位机接收到的压力信号对整个建筑体系进行连接强度监测。

此外，检测板700和检测部的结构也可以是针对一个螺栓螺母连接处而设定的。在该情况下，检测板700上仅开设一个加固孔706即可，检测部可以是翻板+检测块704的结构；当加固孔706套合到相应螺母上时，可以将翻板从检测部上向靠近待检测面的方向翻动，使得翻板上的检测块704与第一连接部100内的待检测面相接触即可，具体不作过多赘述。

具体地，当上位机采集得到的压力信号小于预设压力阈值时，则表示待检测面上出现螺栓松动的风险，需要立即进行排查，同时如果发现该建筑体系多处发生采集得到的压力信号小于预设压力阈值的情况，则需要发出提示报警，提示工作人员对该建筑重点关注，避免出现房屋坍塌等问题。

在实际的设计过程中，由于最后所搭建的建筑体系可能包括有若干的结构体，那么为了节省成本以及劳动力而言，不必在每一个第一连接件100中都设置检测组件，而是在整体建筑体系中选取当该建筑体系受到自然灾害或者其他外力发生震动时受力较大的连接处（例如，建筑体系中的一些横梁处是容易受到很大的横向应力的），同时这也涉及到了前期对检测组件的布置，也就是在设计之初关于第一连接件100上待检测面的确认（一个建筑体系如果使用非常多的第一连接件100，那么需要进行连接强度监测的第一连接件100也需要提前确认好），在第一连接件100以及该第一连接件100上的待检测面确认后，确认放置面，同时在放置面上开设容纳槽或者挂接部等，该第一连接件100需要做出标记，不可与普通的第一连接件100进行随意的使用。

在拼接时，需要将第一连接件100的第一安装部和第二连接件200的第二安装部对齐，通过螺栓连接第一安装部和第二安装部上对应的螺纹孔，因为螺栓安装孔位都在第二连接件200的内部，所以当第二连接件200进行装修装饰时不会产生传统钢结构法兰盘连接凸出的大号法兰盘对装修装饰产生干涉的问题，只需简单对第二连接件200进行装饰包裹即可，相比传统作法方便装修装饰作业，减少空间浪费，且螺栓连接可有效减少现场焊接作业，提高现场安装速度和安装质量。

实施例7

基于实施例6所述的建筑体系，进一步搭建得到成型建筑房屋，建筑体系还包括：设置在所述框架单元外部的墙板500，所述墙板500用于配合所述第一连接件100将拼接形成的所述方形框架固接为成型建筑房屋。基于当前拼接形成的建筑框架，墙板500直接覆盖在框架外部，外界的冷空气不易流入建筑内，所以也无需在额外设计防冷却的结构，进一步缩短建筑搭建周期。

具体地，所述墙板500与第一连接件100同样通过第一安装部进行连接；结合前述内容可知，位于建筑体系各个顶点位置处的第一连接件100以及建筑体系各侧面上的非顶点处的第一连接件100具有剩余的未连接有第二连接件200的第一安装部，那么第一安装部上的螺纹孔则是与墙板500相连接的连接点。墙板500可以通过固定件600或者焊接的形式与所述框架单元中位于顶点以及所述框架单元框架上剩余未连接的所述第一安装部相连接，优选地，固定件600的类型可以是连接角件，出于建筑牢固性的考虑，还可采用直接焊接的形式。

此外，对实施例6与实施例7中的建筑体系的补充说明如下：

区别于以往顶框用于布置排水系统而不参与承重的设计，本申请搭建完成后的密闭建筑房屋中的底框和顶框均可承重的，排水系统通过管路进行外置设计；此外，在实施例的建筑体系中第二连接件200均是同一规格，例如截面、长度等参数全部一致，所以第二连接件200更加便于生产，也会间接性地缩短建筑体系的搭建周期。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种干式建筑连接结构组件，其特征在于，包括：第一连接件（100）和第二连接件（200）；

相邻的第二连接件（200）之间仅通过1个所述第一连接件（100）螺栓连接，形成建筑体系的连接结构；

所述第一连接件（100）具有安装腔体（101），且设有用于与所述第二连接件（200）连接的第一安装部；

所述第二连接件（200）具有第二安装部，所述第二连接件（200）设有用于与所述安装腔体（101）配合，以实现所述第一安装部和所述第二安装部栓接的操作空间（201）；

所述第一安装部和所述第二安装部对应设有操作口（300）；

所述第一连接件（100）上设置有检测组件，所述检测组件包括：检测板（700）和设置于所述检测板（700）上的检测部；所述检测板（700）设置于所述第一连接件（100）的放置面内；而所述检测部则包括有检测端；所述检测端用于与相应的所述第一连接件（100）内壁相接触，以检测所述第一连接件（100）与所述第二连接件（200）之间的栓接稳定性；

所述第一连接件（100）具有六个供所述第二连接件（200）相连接的体面，所述放置面属于所述第一连接件（100）的六个所述体面的内壁面，所述放置面可以便于后期取下或者连接所述检测组件。

2.根据权利要求1所述的干式建筑连接结构组件，其特征在于，所述第一连接件（100）为六面体结构；所述第一连接件（100）的每个体面形成一个所述第一安装部。

3.根据权利要求2所述的干式建筑连接结构组件，其特征在于，所述第一安装部和所述第二安装部上还开设有四个用于进行螺栓连接的螺纹孔（400）；四个所述螺纹孔（400）依次对应于所述第一安装部、所述第二安装部截面内的各顶点分布，且均匀设置于所述操作口（300）外部。

4.根据权利要求2-3任意一项所述的干式建筑连接结构组件，其特征在于，所述第二连接件（200）一侧壁开设有与其延伸长度一致的安装口；

所述安装口使得所述第二连接件（200）内部形成所述操作空间（201），用于与所述操作口（300）配合，将所述第一安装部和所述第二安装部栓接。

5.根据权利要求4所述的干式建筑连接结构组件，其特征在于，

沿所述第二连接件（200）的延伸方向，

所述第二连接件（200）的内部间隔设置有多个用于固定线束的加强板（202）；所述加强板（202）上均开设有固线口（203）。

6.一种建筑体系，其特征在于，包括至少一个框架单元，所述框架单元为由权利要求1-5任意一项所述的结构组件拼接形成的方形框架；相邻的框架单元共用同一平面内的第一连接件（100）与第二连接件（200）。

7.根据权利要求6所述的建筑体系，其特征在于，还包括：设置在所述框架单元外部的墙板（500）；

所述墙板（500）用于配合所述第一连接件（100）将拼接形成的所述方形框架固接为成型建筑房屋。

8.根据权利要求7所述的建筑体系，其特征在于，还包括：

所述墙板（500）通过固定件（600）或者焊接的形式与所述框架单元中位于顶点以及所述框架单元框架上剩余未连接的所述第一安装部相连接。

9.根据权利要求6所述的建筑体系，其特征在于，所述建筑体系中的所述第二连接件（200）具有相同的规格。