CN219671631U - 一种用于钢结构的机械连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于钢结构的机械连接结构，包括：第一预制件，第一预制件包括第一夹板，用于置于原有钢结构的第一翼缘板一侧；第二预制件，第二预制件包括第二夹板，用于置于原有钢结构的第二翼缘板一侧，第二夹板和第一夹板上具有若干组对应的通孔；若干组连接组件，连接组件穿设于第一夹板和第二夹板对应的通孔中，并实现第一夹板和第二夹板的固定连接。相对于现有技术中在原有钢结构上焊接或打孔加设钢结构与原钢结构的连接方式，本实用新型中的机械连接结构不会影响原有钢结构的安全，且全部机械连接，施工速度快，安全性高。该机械连接结构节省成本，造价低廉，低碳节能，减少焊丝焊剂等的使用。

Description

一种用于钢结构的机械连接结构

技术领域

本实用新型涉及钢结构领域，尤其涉及一种用于钢结构的机械连接结构。

背景技术

装饰装修工程往往是在结构主体施工完成后进行，对于主体为钢结构的大跨度建筑，在吊顶施工时需要在原有钢结构主体上加设钢梁。加设的钢梁与钢结构主体的连接方式是困扰施工单位的一个难题。

最为常见的是，在原有钢梁上焊接连接板实现加设钢梁与原结构的连接。这种方式施工适用性并不好，因为在主体结构施工完成后，原有钢结构是已经作用荷载了，施加荷载以后就无法进行加设钢结构与原有钢梁的焊接。大多数的二次改造项目无法使用焊接工艺加设钢梁转换层。因为，焊接时原有结构局部温度会达到1000℃以上，钢材在温度超过600℃的时候强度基本消失，进行焊接作业会严重影响原有钢结构的安全。

若在原有钢结构上进行打孔使用紧固件进行连接固定，打孔会改变钢结构的受力分布，也会严重影响原有钢结构的安全。

现有技术中多是使用焊接方式，焊接还存在如下缺点：1)焊接过程中会产生高温，对于既有建筑的适用性很差，已经作用荷载的钢结构建筑一般不允许新建钢结构与原有结构焊接，尤其实在大跨度钢结构中严禁对网架结构、桁架结构钢梁进行后期焊接；2)焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等；3)无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施；4)焊接作业对技术人员要求很高，尤其是高空作业很危险，而且作业之后的焊缝检测工作非常困难；5)焊接过程需要消耗额外的焊丝焊剂，造价较高。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供了一种用于钢结构的机械连接结构，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于钢结构的机械连接结构，该机械连接结构包括：

第一预制件，所述第一预制件包括第一夹板，用于置于原有钢结构的第一翼缘板一侧；

第二预制件，所述第二预制件包括第二夹板，用于置于所述原有钢结构的第二翼缘板一侧，所述第二夹板和所述第一夹板上具有若干组对应的通孔；

若干组连接组件，所述连接组件穿设于所述第一夹板和第二夹板对应的通孔中，并实现所述第一夹板和第二夹板的固定连接。

可选地，每组所述连接组件包括一个双头螺栓和两个以上的螺母，所述双头螺栓两端的螺纹部至少延伸至所述第一夹板的外侧和第二夹板的外侧，两个以上的所述螺母分别螺接在所述双头螺栓两端的螺纹部上。

可选地，每组所述连接组件包括一个带头螺栓和一个以上的螺母，所述带头螺栓一端的头部位于所述第一夹板的外侧和第二夹板其中一个夹板的外侧，所述带头螺栓另一端的螺纹部至少延伸至另一个夹板的外侧，一个以上的所述螺母螺接在所述带头螺栓的螺纹部上。

可选地，所述第一夹板和第二夹板中的至少一个夹板设计有加强结构。

可选地，还包括：加强支撑结构，所述加强支撑结构用于安装于所述原有钢结构的第一翼缘板和第二翼缘板的内侧，以支撑所述原有钢结构及所述第一夹板、第二夹板。

可选地，所述加强支撑结构至少安装于所述原有钢结构的腹板的一侧。

可选地，所述加强支撑结构为加强板或加强杆；在所述加强支撑结构采用加强板的结构方式时，所述加强板在面向所述原有钢结构的腹板一侧的两个边角位置，形成有与所述腹板的过渡部位形状匹配的倒角或圆角。

可选地，所述加强支撑结构在所述原有钢结构的腹板的同一侧布置有多个；至少一个所述加强支撑结构位于对应所述第一夹板和所述第二夹板的投影位置以内；以所述第一夹板或所述第二夹板的中心线为对称轴，非对称轴位置的各所述加强支撑结构沿所述对称轴对称布置。

可选地，所述第一预制件还包括加设刚结构，所述加设刚结构与所述第一夹板预先固定连接；所述第一预制件的所述加设刚结构与所述第一夹板的连接方式为焊接、螺纹连接、铆接、卡接和螺纹连接件连接中的至少一种。

可选地，所述双头螺栓两端的螺纹部的螺旋方向相同或相反；和/或，

每组所述连接组件还包括垫圈；和/或，

所述螺母为防松螺母；和/或，

所述连接组件设有四组，分别位于所述第一夹板、第二夹板的靠近边角位置。

根据本实用新型实施例的用于钢结构的机械连接结构，可获得的有益效果至少包括：

相对于现有技术中在原有钢结构上焊接或打孔加设钢结构与原钢结构的连接方式，本实用新型中的机械连接结构不会影响原有钢结构的安全，且全部机械连接，施工速度快，安全性高。该机械连接结构节省成本，造价低廉，低碳节能，减少焊丝焊剂等的使用。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例中的用于钢结构的机械连接结构的立体结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例中的用于钢结构的机械连接结构的立体结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中的机械连接结构的第一预制件的立体结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中的机械连接结构的第二夹板的立体结构示意图。

图5为本实用新型再一实施例中的用于钢结构的机械连接结构的立体结构示意图。

附图标记：

100、第一预制件；110、第一夹板；120、加设刚结构；

200、第二预制件；210、第二夹板；220、加强结构；

300、连接组件；310、双头螺栓；320、螺母；330、垫圈；

400、原有钢结构；410、第一翼缘板；420、第二翼缘板；430、腹板；

500、加强支撑结构；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

本实用新型提供了一种用于钢结构的机械连接结构，该机械连接结构用非焊接的方式实现了加设钢结构与原有钢结构的连接，相对于现有技术中在原有钢结构上焊接连接板实现加设钢结构与原有钢结构的连接方式，本实用新型中的机械连接结构不会影响原有钢结构的安全，且全部机械连接，施工速度快。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的用于钢结构的机械连接结构，包括：第一预制件100、第二预制件200和若干组连接组件300。其中，第一预制件100包括第一夹板110，用于置于原有钢结构400的第一翼缘板410一侧；第二预制件200包括第二夹板210，用于置于所述原有钢结构400的第二翼缘板420一侧，所述第二夹板210和所述第一夹板110上具有若干组对应的通孔；所述连接组件300穿设于所述第一夹板110和第二夹板210对应的通孔中，并实现所述第一夹板110和第二夹板210的固定连接。

在上述实施例中，如图3所示，所述第一预制件100还包括加设刚结构120，所述加设刚结构120与所述第一夹板110预先固定连接。可选地，所述第一预制件100的所述加设刚结构120与所述第一夹板110的连接方式为焊接、螺纹连接、铆接、卡接和螺纹连接件连接中的至少一种。可选地，第一预制件100可预先在工厂内加工制得，加设刚结构120与第一夹板110可预先焊接固定，即在施工现场，加设刚结构120与第一夹板110是固定连接在一起的，无需再次焊接作业。

第一夹板110和第二夹板210的长度大于原有钢结构的宽度，且两个夹板的通孔位于原有钢结构两侧的位置，以便穿设连接组件。第一夹板110和第二夹板210的宽度、厚度及连接组件的直径、材质等可根据力学原理进行设计，满足强度要求即可。

相对于现有技术中在原有钢结构上焊接或打孔加设钢结构与原钢结构的连接方式，本实用新型中的机械连接结构不会影响原有钢结构的安全，且全部机械连接，施工速度快，安全性高。该机械连接结构节省成本，造价低廉，低碳节能，减少焊丝焊剂等的使用。

使用该机械连接结构，则无需进行焊接作业，保护施工人员安全，现场不会产生有害气体排放，符合环保理念，作业时没有火灾风险，后期无需进行焊缝检测工作。

在一实施例中，如图1和图2所示，每组所述连接组件300包括一个双头螺栓310和两个以上的螺母320，所述双头螺栓310两端的螺纹部至少延伸至所述第一夹板110的外侧和第二夹板210的外侧，两个以上的所述螺母320分别螺接在所述双头螺栓310两端的螺纹部上。即双头螺栓310每一端的螺纹部可以安装有一个、两个或者更多个螺母320，使用两个以上的螺母320连接，可加强连接，也减少螺母320松动风险。

在另一实施例中，每组所述连接组件300包括一个带头螺栓和一个以上的螺母320，所述带头螺栓一端的头部位于所述第一夹板110的外侧和第二夹板210其中一个夹板的外侧，所述带头螺栓另一端的螺纹部至少延伸至另一个夹板的外侧，一个以上的所述螺母320螺接在所述带头螺栓的螺纹部上。即带头螺栓的螺纹部可以安装有一个、两个或者更多个螺母320。

在一些实施例中，所述第一夹板110和第二夹板210中的至少一个夹板设计有加强结构220。如图4所示，第二预制件200还包括加强结构220，加强结构220可为布置于第二夹板210至少一侧的端板，端板可沿第二夹板210的厚度方向延伸，具有一定的长度，但不限于此，例如加强结构220也可以是布置于第二夹板210一表面上的若干个加强筋等构造。可选地，第二预制件200可预先在工厂内加工制得，加强结构220与第二夹板210可预先焊接固定，即在施工现场，加强结构220与第二夹板210是固定连接在一起的，无需再次焊接作业。

如图2所示，本实用新型实施例的用于钢结构的机械连接结构还包括：加强支撑结构500，所述加强支撑结构500用于安装于所述原有钢结构400的第一翼缘板410和第二翼缘板420的内侧，以支撑所述原有钢结构400及所述第一夹板110、第二夹板210。加强支撑结构500可分散的原有钢结构400在第一翼缘板410及第二翼缘板420所承受的机械连接结构的压力，起到了加强支撑作用。

可选地，所述加强支撑结构500至少安装于所述原有钢结构400的腹板430的一侧，优选地，加强支撑结构500安装于所述原有钢结构400的腹板430的两侧，以支撑原有钢结构400的腹板430两侧的第一翼缘板410及第二翼缘板420。

进一步地，所述加强支撑结构500为加强板或加强杆；在所述加强支撑结构500采用加强板的结构方式时，所述加强板在面向所述原有钢结构400的腹板430一侧的两个边角位置，形成有与所述腹板430的过渡部位形状匹配的倒角或圆角。

进一步地，如图2所示，所述加强支撑结构500在所述原有钢结构400的腹板430的同一侧布置有多个；至少一个所述加强支撑结构500位于对应所述第一夹板110和所述第二夹板210的投影位置以内；以所述第一夹板110或所述第二夹板210的中心线为对称轴，非对称轴位置的各所述加强支撑结构500沿所述对称轴对称布置。

以采用双头螺栓310(或称为对穿螺杆)为例，本实用新型实施例的用于钢结构的机械连接结构的具体施工步骤包括：

步骤1：将第一预制件100放在原有钢结构400的上方，使得第一夹板110置于原有钢结构400的第一翼缘板410上方一侧，原有钢结构400可以为钢桁架或者钢梁；

步骤2：将第二预制件200放在原有钢结构400的下方，使得第二夹板210置于原有钢结构400的第二翼缘板420下方一侧，且使第二夹板210与第一夹板110的通孔一一对应；

步骤3：在原有钢结构400的第一翼缘板410和第二翼缘板420之间、对应两个夹板的位置，对称放置多个加强支撑结构500(或称为加劲板)；

步骤4：使用四组连接组件300固定第一预制件100和第二预制件200，即通过对穿螺杆和螺母320等加紧，实现加设钢结构与原有钢结构400之间的紧密连接，取代焊接连接。

在上述实施例中，对穿螺杆需要施加准确的预紧力，四组连接组件300的螺母320预紧力应当相等，或者位于允许的误差范围内。

在一些实施例中，所述双头螺栓310两端的螺纹部的螺旋方向相同或相反；例如，若双头螺栓310两端的螺纹部的螺旋方向相同，则螺母320可使用同一规格型号，通用性较强；若双头螺栓310两端的螺纹部的螺旋方向相反，则上下螺母320安装时可同一旋向进入，方便工人施工。

在一些实施例中，每组所述连接组件300还可包括至少一个或者至少一种垫圈330；例如，可同时使用一个平垫圈和一个弹性垫圈，以加强连接效果和防止松动。

在一些实施例中，所述螺母320可选用防松螺母320。

在一些实施例中，所述连接组件300设有四组，分别位于所述第一夹板110、第二夹板210的靠近边角位置。

如图5所示，图5为某展示中心主展厅下翻式卡箍承载力安全性评估的真实案例。该案例使用本实用新型实施例的用于钢结构的机械连接结构进行连接，该案例使用了四组连接组件锁紧，每组连接组件包括一个M30对拉螺杆(即双头螺栓或对穿螺杆)和四个螺母。在该案例中，原有钢结构即为桁架，加设钢结构即为吊顶次梁。加劲板(加强支撑结构)可与桁架上弦(第一翼缘板)、下弦(第二翼缘板)和下弦梁(腹板)点焊固定。

根据本实用新型实施例的用于钢结构的机械连接结构，可获得的有益效果至少包括：

相对于现有技术中在原有钢结构上焊接或打孔加设钢结构与原钢结构的连接方式，本实用新型中的机械连接结构不会影响原有钢结构的安全，且全部机械连接，施工速度快，安全性高。该机械连接结构节省成本，造价低廉，低碳节能，减少焊丝焊剂等的使用。使用该机械连接结构，则无需进行焊接作业，保护施工人员安全，现场不会产生有害气体排放，符合环保理念，作业时没有火灾风险。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，该机械连接结构包括：

第一预制件(100)，所述第一预制件(100)包括第一夹板(110)，用于置于原有钢结构(400)的第一翼缘板(410)一侧；

第二预制件(200)，所述第二预制件(200)包括第二夹板(210)，用于置于所述原有钢结构(400)的第二翼缘板(420)一侧，所述第二夹板(210)和所述第一夹板(110)上具有若干组对应的通孔；

若干组连接组件(300)，所述连接组件(300)穿设于所述第一夹板(110)和第二夹板(210)对应的通孔中，并实现所述第一夹板(110)和第二夹板(210)的固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，每组所述连接组件(300)包括一个双头螺栓(310)和两个以上的螺母(320)，所述双头螺栓(310)两端的螺纹部至少延伸至所述第一夹板(110)的外侧和第二夹板(210)的外侧，两个以上的所述螺母(320)分别螺接在所述双头螺栓(310)两端的螺纹部上。

3.根据权利要求1所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，每组所述连接组件(300)包括一个带头螺栓和一个以上的螺母(320)，所述带头螺栓一端的头部位于所述第一夹板(110)的外侧和第二夹板(210)其中一个夹板的外侧，所述带头螺栓另一端的螺纹部至少延伸至另一个夹板的外侧，一个以上的所述螺母(320)螺接在所述带头螺栓的螺纹部上。

4.根据权利要求2或3所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，所述第一夹板(110)和第二夹板(210)中的至少一个夹板设计有加强结构(220)。

5.根据权利要求1所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，还包括：加强支撑结构(500)，所述加强支撑结构(500)用于安装于所述原有钢结构(400)的第一翼缘板(410)和第二翼缘板(420)的内侧，以支撑所述原有钢结构(400)及所述第一夹板(110)、第二夹板(210)。

6.根据权利要求5所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，所述加强支撑结构(500)至少安装于所述原有钢结构(400)的腹板(430)的一侧。

7.根据权利要求5所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，所述加强支撑结构(500)为加强板或加强杆；

在所述加强支撑结构(500)采用加强板的结构方式时，所述加强板在面向所述原有钢结构(400)的腹板(430)一侧的两个边角位置，形成有与所述腹板(430)的过渡部位形状匹配的倒角或圆角。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，所述加强支撑结构(500)在所述原有钢结构(400)的腹板(430)的同一侧布置有多个；

至少一个所述加强支撑结构(500)位于对应所述第一夹板(110)和所述第二夹板(210)的投影位置以内；

以所述第一夹板(110)或所述第二夹板(210)的中心线为对称轴，非对称轴位置的各所述加强支撑结构(500)沿所述对称轴对称布置。

9.根据权利要求1-3、5-7中任一项所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，

所述第一预制件(100)还包括加设刚结构(120)，所述加设刚结构(120)与所述第一夹板(110)预先固定连接；

所述第一预制件(100)的所述加设刚结构(120)与所述第一夹板(110)的连接方式为焊接、螺纹连接、铆接、卡接和螺纹连接件连接中的至少一种。

10.根据权利要求2所述的用于钢结构的机械连接结构，其特征在于，

所述双头螺栓(310)两端的螺纹部的螺旋方向相同或相反；和/或，

每组所述连接组件(300)还包括垫圈(330)；和/或，

所述螺母(320)为防松螺母(320)；和/或，

所述连接组件(300)设有四组，分别位于所述第一夹板(110)、第二夹板(210)的靠近边角位置。