钢建筑结构的连接组件及装配式钢建筑结构

摘要

本发明提供一种钢建筑结构的连接组件及装配式钢建筑结构，该连接组件包括插装件、两个连接杆和两个连接件，两个连接杆的各自第一端连接在一起，两个连接杆之间相交成预设夹角，或者，两个连接杆平行设置，连接杆的第一端内设置有磁吸件；插装件的两端分别设置在对应的连接杆内，插装件采用带磁性的金属材料制成，插装件与磁吸件磁吸连接；两个连接件分别连接在插装件与对应的连接杆之间，且连接件的安装方向与连接杆的延伸方向相交；该装配式钢建筑结构包括如上的连接组件、至少两个固定块和至少两个支撑主体，连接组件连接在两个支撑主体之间，连接组件的端部通过固定块与支撑主体连接。本发明具有无需焊接、方便组装的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，具体是涉及一种钢建筑结构的连接组件及装配式钢建筑结构。

背景技术

钢结构建筑是一种新型的建筑体系，打通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系，钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好，大跨度空间钢网络建筑结构是一种较为常用的建筑结构。但是现有的大跨度装配式空间钢网络建筑结构在使用过程中连接杆和支撑主体等构件之间的连接通常采用焊接连接，装配过程需要耗费大量的时间，另外，为了配合连接杆的安装角度和位置需求，经常需要对连接杆进行切割再焊接，导致装配非常的不方便。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种无需切割和焊接、方便装配的钢建筑结构的连接组件。

本发明的第二目的是提供一种利用上述连接组件进行组装的装配式钢建筑结构。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的钢建筑结构的连接组件，包括插装件、两个连接杆和两个连接件，两个连接杆的各自第一端连接在一起，两个连接杆之间相交成预设夹角，或者，两个连接杆平行设置，连接杆的第一端内设置有磁吸件；插装件的两端分别设置在对应的连接杆内，插装件采用带磁性的金属材料制成，插装件与磁吸件磁吸连接；两个连接件分别连接在插装件与对应的连接杆之间，且连接件的安装方向与连接杆的延伸方向相交。

由上述方案可见，通过设置插装件和两个连接件，用于将相邻两个连接杆牢靠地连接在一起，在钢建筑结构中，连接杆能起支撑作用；通过设置两个连接杆相交成预设夹角，或者两个连接杆平行设置，有利于方便在组装钢建筑结构时，能根据设计需要在钢建筑结构的不同位置选用合适的连接组件进行装配，以完成钢建筑结构的整体装配；通过设置磁吸件，有利于将插装件牢固地插装在连接杆内，一方面有利于加强插装件与连接杆的连接强度，另一方面在组装钢建筑结构过程中，起暂时固定插装件的作用，防止插装件意外脱离连接杆，避免导致安全事故的发生。本发明在装配过程中，连接杆无需切割和焊接，具有安装操作简单、方便的优点，有利于提高安装效率。

进一步的方案是，连接杆的第一端设置有插装槽和外连接孔，插装槽从连接杆的端部向连接杆的中部凹陷，外连接孔贯穿插装槽相对的两侧槽壁，外连接孔与插装槽连通；插装槽内开设有放置槽，磁吸件设置在放置槽内，磁吸件的表面凸出于放置槽的槽口，或者，磁吸件的表面与放置槽的槽口平齐。

进一步的方案是，连接组件还包括连接辅件，连接辅件沿其延伸方向设置有安装槽，安装槽分别与两个连接杆连接，且连接辅件覆盖在插装件的外侧。

进一步的方案是，预设夹角设为平角，插装件和两个连接杆均沿同一直线延伸。

进一步的方案是，预设夹角设为直角，插装件设为L型。

进一步的方案是，当两个连接杆平行设置时，插装件设为U型，插装件包括连接臂和两个连接分支，两个连接分支平行地连接在连接臂的两端并位于连接臂的同一侧。

进一步的方案是，插装件的两端均设置有内连接孔，内连接孔与外连接孔连通；连接件包括连接板和连接条，两个连接条均设置在连接板的同一侧，连接条的中部连接在外连接孔和内连接孔内，连接条的自由端沿连接杆的表面延伸，且两个连接条的各自自由端背向设置。

进一步的方案是，预设夹角设为钝角或锐角，插装件包括第一插装分支和第二插装分支，第一插装分支的一端设置有滑动球部，第二插装分支的一端设置有滑动槽部，滑动球部与滑动槽部滑动配合，第一插装分支与第二插装分支之间的夹角可调。

进一步的方案是，第一插装分支和第二插装分支的各自自由端均设置有内连接孔，内连接孔与外连接孔连通，连接件连接在内连接孔和外连接孔内。

为了实现上述的第二目的，本发明提供的一种装配式钢建筑结构，包括如上的连接组件、至少两个固定块和至少两个支撑主体，连接组件连接在两个支撑主体之间，连接组件的端部通过固定块与支撑主体连接。

由上述方案可见，本发明通过支撑主体对连接组件的连接杆进行支撑，根据钢建筑结构的装配需求选用不同类型的连接组件，实现连接杆在水平方向、竖直方向以及倾斜方向上的装配连接，既能减小钢建筑结构中各个构件的尺寸，又避免了对连接杆的切割和焊接，有利于降低钢建筑结构的安装难度、提高钢建筑结构装配的效率。

附图说明

图1是本发明连接组件第一实施例的结构图。

图2是本发明连接组件第一实施例的分解图。

图3是本发明连接组件第一实施例与支撑主体的连接结构示意图。

图4是本发明连接组件第二实施例的结构图。

图5是本发明连接组件第二实施例的分解图。

图6是本发明连接组件第二实施例与支撑主体的连接结构示意图。

图7是本发明连接组件第三实施例的结构图。

图8是本发明连接组件第三实施例的分解图。

图9是本发明连接组件第三实施例与支撑主体的连接结构示意图。

图10是本发明连接组件第四实施例的结构图。

图11是本发明连接组件第四实施例的分解图。

图12是本发明连接组件第四实施例与支撑主体的连接结构示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

钢建筑结构的连接组件第一实施例：

参见图1和图2，本实施例提供的钢建筑结构的连接组件10a包括插装件1a、两个连接杆2和两个连接件3，两个连接杆2的各自第一端通过插装件1a及连接件3连接在一起。插装件1a的两端分别设置在对应的连接杆2的第一端内，连接杆2的第一端内设置有磁吸件4，插装件1a采用带磁性的金属材料制成，插装件1a与磁吸件4磁吸连接。磁吸件4优选为磁铁，插装件1a优选为钢。两个连接件3分别连接在插装件1a与对应的连接杆2之间，且连接件3的安装方向与连接杆2的延伸方向相交，优选地，连接件3的安装方向与连接杆2的延伸方向垂直。

两个连接杆2之间相交成预设夹角，或者，两个连接杆2平行设置。在本实施例中，两个连接杆2相交成平角，插装件1a和两个连接杆2均沿同一直线延伸。

连接杆2的第一端设置有插装槽21和外连接孔22，插装槽21从连接杆2的第一端端部向连接杆2的中部凹陷，外连接孔22贯穿插装槽21相对的两侧槽壁，外连接孔22与插装槽21连通。插装槽21的形状与插装件1a的形状匹配，插装件1a的一端插装在插装槽21内。插装槽21内开设有放置槽，放置槽设置在插装槽21的槽壁或槽底上，本实施例优选设置在槽底上，即放置槽与插装槽21的槽口相对设置。磁吸件4设置在放置槽内，磁吸件4的表面凸出于放置槽的槽口，或者，磁吸件4的表面与放置槽的槽口平齐，确保插装在插装槽21内的插装件1a能与磁吸件4磁吸连接。

连接杆2的第二端设置有固定孔23和固定块40，固定孔23贯穿连接杆2相对的两侧侧壁，固定孔23的延伸方向垂直于连接杆2的延伸方向，固定块40的中部设置在固定孔23内，且固定块40的两端均凸出固定孔23之外。具体地，固定块40的第一端设置有止挡部401，止挡部401凸起于固定块40的表面，用于限制固定块40整体穿过连接杆2；固定块40的第二端贯穿地开设有固定连接孔402。优选地，连接杆2在其第二端内也设置有磁吸件4，磁吸件4设置在固定孔23的孔壁上；固定块40采用带磁性的金属材料制成，固定块40与磁吸件4磁吸连接。

插装件1a设为与插装槽21匹配的矩形条，插装件1a的两端均设置有两个内连接孔11a，两个内连接孔11a沿其自身高度方向排列布置，内连接孔11a贯穿插装件1a的相对两侧侧壁，内连接孔11a的延伸方向与外连接孔22的延伸方向平行，且内连接孔11a与外连接孔22连通。

连接件3包括连接板31和两个连接条32，连接板31与连接杆2的侧壁平行设置，两个连接条32平行地设置在连接板31的同一侧。本实施例中连接条32设为扁平条状，连接条32的自由端能弯折变形。连接板31位于连接杆2的外侧，连接条32的中部设置在外连接孔22和内连接孔11a内，当连接条32的自由端穿出外连接孔22后，手动弯折连接条32的自由端，使得连接条32的自由端沿连接杆2的表面延伸，且两个连接条32的各自自由端背向设置，以限制连接件3不能与连接杆2及插装件1a分离。

连接组件10a还包括连接辅件5a，连接辅件5a沿连接杆2的延伸方向延伸。连接辅件5a沿其延伸方向设置有安装槽51a，安装槽51a分别与两个连接杆2的各自第一端卡接。本实施例的连接杆2设为矩形长条，安装槽51a与连接杆2过盈配合，且两个连接杆2的第一端端部邻接，插装件1a完全隐藏于两个连接杆2内，连接辅件5a连接在两个连接杆2的第一端外侧，相当于覆盖在插装件1a的外侧。

在图3中，本实施例的连接组件10a连接在相邻两个支撑主体20上，该两个支撑主体20处于同一水平方向上，实现钢建筑结构在水平方向上的连接。

具体地，支撑主体20包括多个横梁201和多个竖梁202，多个横梁201和多个竖梁202交叉设置组成立体的钢架。支撑主体20在竖梁202的顶部设置有纵向固定槽203和横向固定槽204，纵向固定槽203和横向固定槽204呈“十”字型布置并相互连通，横向固定槽204的一端开设有螺纹孔(图中未示出)。连接杆2的第二端设置在纵向固定槽203内，固定块40可滑动地设置在横向固定槽204内，且固定块40开设有固定连接孔402的一端穿过连接杆2，然后利用螺丝穿过固定连接孔402并连接螺纹孔内，实现连接组件10a通过固定块40固定在支撑主体20上。横向固定槽204的长度要足够长，为固定块40的安装预留足够的滑动空间。连接组件10a的两端均采用相同的连接方法与支撑主体20连接，在此不再赘述。

钢建筑结构的连接组件第二实施例：

参见图4和图5，在上述钢建筑结构的连接组件第一实施例的原理和基础上，本实施例的连接组件10b中两个连接杆2相交成直角，插装件1b和连接辅件5b均设为“L”型，插装件1b的两端均设置有两个内连接孔11b。连接辅件5b沿其自身延伸方向设置有安装槽51b，连接杆2的端部设置在安装槽51b内。本实施例中的连接件3的结构与上述第一实施例中连接件3结构相同，在此不再赘述。

两个连接杆2的各自第一端相互靠近，插装件1b采用带磁性的金属材料制成，插装件1b的两端分别插装在两个连接杆2的各自第一端内，插装件1b的两端分别与连接杆2第一端内的磁吸件磁吸连接，连接件3将连接杆2及插装件1b连接在一起，连接辅件5b卡接在两个连接件3的各自第一端外侧并覆盖在插装件1b的外侧。

结合图5和图6中，本实施例的连接组件10b连接在相邻两个支撑主体20上，该两个支撑主体20在竖直方向上的高度不相等，实现钢建筑结构在直角方向上的连接。

具体地，一个支撑主体沿竖直方向延伸，另一个支撑主体沿水平方向延伸，为了方便说明，将沿竖直方向延伸的支撑主体设为竖向支撑主体20a，将水平方向延伸的支撑主体设为水平向支撑主体20b。竖向支撑主体20a和水平向支撑主体20b均设置有纵向固定槽203和横向固定槽204，且横向固定槽204内开设有螺纹孔。

本实施例的连接组件10b的一端连接在竖向支撑主体20a上并通过固定块40及螺丝固定连接，连接组件10b的另一端连接在水平向支撑主体20b上并通过固定块40及螺丝固定连接。

钢建筑结构的连接组件第三实施例：

参见图7和图8，在上述钢建筑结构的连接组件第一实施例的原理和基础上，本实施例连接组件10c中两个连接杆2相交成钝角或锐角，本实施例以钝角为例进行说明。连接杆2的第一端设置有插装槽21和外连接孔22，插装槽21内设置有磁吸件4；连接杆2的第二端设置有磁吸件4、固定孔23和固定块50。

插装件1c采用带磁性的金属材料制成，插装件1c包括第一插装分支11c和第二插装分支12c，第一插装分支11c和第二插装分支12c均设为圆柱状，第一插装分支11c的一端设置有滑动球部13c，第二插装分支12c的一端设置有滑动槽部14c，滑动槽部14c设置有“十”字型的避让槽，滑动球部13c活动设置在滑动槽部14c内，滑动球部13c与滑动槽部14c滑动配合，使得第一插装分支11c与第二插装分支12c之间的夹角可调，该夹角可调包括在竖直方向的夹角可调，和在水平方向的夹角可调。

第一插装分支11c和第二插装分支12c的各自自由端分别插装在对应的插装槽21内，并与磁吸件4磁吸连接。第一插装分支11c和第二插装分支12c的各自自由端均开设有内连接孔15c，内连接孔15c沿径向延伸，内连接孔15c与外连接孔22连通，连接件(图中未示出)连接在内连接孔15c和外连接孔22内，实现插装件1c和连接杆2的固定连接。本实施例的连接件与上述第一实施例中的连接件不同，本实施例的连接件包括螺栓和螺母(图中未示出)，螺栓穿过外连接孔22和内连接孔15c，螺母螺纹连接在螺栓穿出的一端。

本实施例的连接辅件5c的两端分别与两个连接杆2连接。为了方便兼容两个连接杆2的多种不同的夹角，可预先设置多个不同弯角的连接辅件5c并在连接辅件5c表面标注其弯角角度，方便根据不同的夹角快速选用合适的连接辅件5c。另外，连接辅件5c还可以采用具有弹性的橡胶或塑胶材料制成，用于遮挡插装件1c，防止雨水淋湿滑动球部13c和滑动槽部14c。

结合图8和图9，本实施例的连接组件10c连接在相邻两个支撑主体20上，该两个支撑主体20在竖直方向上的高度不相等，实现钢建筑结构在倾斜方向上的连接。

具体地，两个支撑主体20均沿上下方向延伸，且两个支撑主体20在竖直方向的高度不相等，且两个支撑主体20之间不能通过上述第二实施例的连接组件进行连接。本实施例的连接组件10c的两端分别连接在两个支撑主体20之间，并通过固定块及螺丝固定连接。

在本实施例中，由于两个连接杆2成钝角相交，至少一根连接杆2成倾斜状态，本实施例中其中一根连接杆2处于水平状态，另一根处于倾斜状态。处于水平状态的连接杆2的第二端上的固定块40的结构与上述第一实施例中固定块的结构相同，在此不再赘述。为了使该倾斜状态的连接杆2能与支撑主体20更好地连接，可对该倾斜状态的连接杆2上的固定块50进行优化设计。具体地，该固定块50包括圆柱部501、连接头部502和螺帽(图中未示出)，连接头部502和螺帽分别设置在圆柱部501的两端，连接头部502设为矩形块，连接头部502贯穿地开设有固定连接孔503。圆柱部501设置在连接杆2的固定孔23内，且固定块50能绕其自身轴向调整角度，使得连接头部502能与横向固定槽配合，然后通过螺丝将连接头部502与横向固定槽内的螺纹孔连接，最后拧紧螺帽，实现固定块50、连接杆2和支撑主体20的固定连接。

另外，本实施例的支撑主体20在其竖梁上开设有多个穿孔205，多个穿孔205沿竖直方向排列布置，连接组件10c的一端设置在一支撑主体20的纵向固定槽内，连接组件10c的另一端可设置在另一支撑主体20的穿孔内。

钢建筑结构的连接组件第四实施例：

参见图10和图11，在上述钢建筑结构的连接组件第一实施例的原理和基础上，本实施例的连接组件10d中两个连接杆2平行设置。插装件1d和连接辅件5d均设为“U”型。插装件1d包括连接臂11d和两个连接分支12d，两个连接分支12d平行地连接在连接臂11d的两端并位于连接臂11d的同一侧。连接分支12d的自由端贯穿地设置有两个内连接孔13d。连接臂11d和连接分支12d均采用带磁性的金属材料制成，连接分支12d插装在连接杆2的插装槽21内并与磁吸件4磁吸连接，内连接孔13d与外连接孔22连通。

本实施例的连接件3与第一实施例的连接件结构相同，连接件3将连接杆2及插装件1d连接在一起。连接辅件5d沿其自身延伸方向设置有安装槽51d，两个连接杆2的各自端部均设置在安装槽51d内。

在图12中，本实施例的连接组件10d连接在相邻两个支撑主体20上，该两个支撑主体20上下叠加设置，实现钢建筑结构在竖直方向上的连接。在本实施例中，在上一支撑主体20还可用顶座30替换，连接组件10d的两端分别连接在支撑主体20和顶座30之间，并通过固定块及螺丝固定连接。

具体地，支撑主体20均沿上下方向延伸，支撑主体20上设置有第一纵向固定槽和第一横向固定槽，第一纵向固定槽和第一横向固定槽呈“十”字型布置，第一横向固定槽的一端开设有螺纹孔。顶座30的底部设置有第二纵向固定槽和第二横向固定槽，第二纵向固定槽与第一纵向固定槽对应设置，第二横向固定槽与第一横向固定槽对应设置。

装配式钢建筑结构实施例：

本实施例提供的装配式钢建筑结构，包括至少两个固定块和至少两个支撑主体和如上的连接组件，连接组件连接在两个支撑主体之间，连接组件的端部通过固定块与支撑主体连接，有利于提高钢建筑结构的整体强度。支撑主体对连接杆进行支撑，支撑主体可直接设置在地面上，也可通过其他支撑杆支撑地设置在空中。

本实施例可通过多个连接组件和多个支撑主体装配成设计所需的钢建筑结构，例如大跨度装配式空间钢建筑结构。

本实施例的连接杆在钢建筑结构中能起支撑作用，本实施例主要是为了展示如何将相邻两个连接杆按照设计要求的位置或角度牢固地连接在一起，连接杆的长度和宽度可根据设计需求进行设置，而不受附图中展示的长度和宽度限制。

综上可见，本发明通过设置插装件和两个连接件，用于将相邻两个连接杆牢靠地连接在一起，在钢建筑结构中，连接杆能起支撑作用；通过设置两个连接杆相交成预设夹角，或者两个连接杆平行设置，有利于方便在组装钢建筑结构时，能根据设计需要在钢建筑结构的不同位置选用合适的连接组件进行装配，以完成钢建筑结构的整体装配；通过设置磁吸件，有利于将插装件牢固地插装在连接杆内，一方面有利于加强插装件与连接杆的连接强度，另一方面在组装钢建筑结构过程中，起暂时固定插装件的作用，防止插装件意外脱离连接杆，避免导致安全事故的发生。本发明在装配过程中，连接杆无需切割和焊接，具有安装操作简单、方便的优点，有利于提高安装效率。

最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。