一种模块化钢连接结构及其安装方法与流程

本发明属于钢结构技术领域，涉及一种模块化钢连接结构及其安装方法。

背景技术

钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜。

目前，大型建筑物在建造过程中常会用到由多个分体件焊接制成的钢结构件，该钢结构件存在加工制作费工、费料，所制成的钢结构件强度不足等问题。

现有申请号为201710185218.2，名称为“一种搭接式钢结构件及其制作和安装方法”的中国发明专利申请，其将工字钢结构的主连接件中部进行切割并弯折，工字钢结构的副连接件端部进行切割并弯折，之后通过搭接式安装，尽管能避免存在较多的分体件导致连接强度偏低，以及存在过多的废料导致浪费，但其存在以下问题：

1、主连接件和副连接件依然存在连接处，因此其连接处相对来说依然是易断部位，且由于主连接件中部需要切割并弯折，因此会进一步导致主连接件自身强度偏低；

2、现场安装不仅麻烦，而且通过现场切割并弯折，使得施工受到现场施工水平影响极大。因此有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种能方便现场安装，且强度更高的模块化钢连接结构及其安装方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种模块化钢连接结构，其特征在于：包括连接架和若干连接框，所述的连接架为骨架结构，且包括若干相互平行的条形连接管，相邻两根连接管之间连接有若干相互平行，并与连接管垂直的条形连接钢，且相邻两根连接管和相邻两根连接钢合围形成口字形结构的连接位，所述的连接框包括方形框架板状结构的上连接板和下连接板，以及方形套状结构的连接套，连接套顶端和底端分别与上连接板底面内沿和下连接板顶面内沿连接，所述的若干连接框依次位于若干连接位内，且上连接板分别与连接管上侧和连接钢上侧连接，下连接板分别与连接管下侧和连接钢下侧连接，若干连接框包覆在连接架外侧，且相邻的两块上连接板外沿衔接，相邻的两块下连接板外沿衔接，并形成若干与连接管长度方向平行的横梁以及若干与连接钢长度方向平行的纵梁，且若干上连接板顶面对齐。

本申请利用模块化的连接框与连接架进行连接，以形成横梁和纵梁结构，因此能实现现场的快速安装，同时受到施工水平影响较小；安装后的若干上连接板顶面对齐，因此方便之后在上连接板顶面铺设其他建筑材料；连接框上的上连接板、下连接板和连接套均为一体结构，且上连接板分别与连接管上侧和连接钢上侧连接，下连接板分别与连接管下侧和连接钢下侧连接，使得本钢连接结构的连接管与连接钢连接处不再是易断部位，而是将受力通过连接框分散到横梁和纵梁的各个部位，从而提高了连接后形成的横梁和纵梁的连接强度，并能提高承载能力；相对现有的方案来说，本方案可以更多采用紧固件固定形式，避免通过焊接固定，使得整体稳定性更高，同时更加适合现场快速安装；由于若干连接框包覆在连接架外侧，且相邻两个连接框能巧妙形成方管结构的横梁和纵梁，能很好的替代传统采用方管结构的纵梁端部与方管结构的横梁一边连接的钢结构，因此外形更加美观，适用范围更广。

在上述的一种模块化钢连接结构中，所述的连接管为条形方管状结构，且上下两侧管壁分别与上连接板和下连接板贴合，并通过紧固件固定，左右两侧管壁分别与连接套套壁贴合，并通过紧固件固定。

因此连接管不仅对整体进行支撑，同时还能很好的与连接框配合安装。

在上述的一种模块化钢连接结构中，所述的连接钢包括相互平行的条形板状上钢板和条形板状下钢板，以及两块固定板，上钢板一端和下钢板一端与一块固定板固定，上钢板另一端和下钢板另一端与另一块固定板固定，所述的两块固定板分别与相邻两根连接管的左侧管壁和右侧管壁固定，且上连接板和下连接板分别与上钢板和下钢板相反的一侧贴合，并通过紧固件固定。

连接钢的上钢板和下钢板能很好的连接相邻两个连接框，从而增强整体的强度。

在上述的一种模块化钢连接结构中，所述的连接钢内还固定有筋板，筋板长度方向与连接钢长度方向平行，且筋板两侧长边分别固定在上钢板宽度方向中部和下钢板宽度方向中部，筋板两端分别与两块固定板固定。

利用筋板能进一步提高连接钢对形成的横梁和纵梁的支撑强度。

在上述的一种模块化钢连接结构中，所述的连接钢为闭环结构的钢板一体弯折形成，且筋板分别与上钢板、下钢板和两块固定板焊接固定。

在上述的一种模块化钢连接结构中，所述的连接套为闭环结构的钢板一体弯折形成，且连接套顶端和底端分别与上连接板和下连接板焊接固定。

在上述的一种模块化钢连接结构中，所述的横梁两侧的纵梁在横梁长度方向上错位分布。

因此能进一步提高整体稳定性。

一种模块化钢连接结构的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，将若干连接钢一端的固定板通过紧固件连接在连接管一侧；

步骤二，从连接钢另一端装入连接框，使连接框的上连接板分别与连接管上侧管壁和上钢板贴合，下连接板分别与连接管下侧管壁和下钢板贴合，连接套套壁与连接管的左侧或右侧管壁贴合；

步骤三，将若干连接钢另一端的固定板与另一根连接管固定，并分别将连接框、连接管和连接钢通过紧固件固定；

步骤四，重复步骤一至步骤三，至安装完毕。

通过上述步骤，即可在现场快速安装本钢连接结构。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本申请利用模块化的连接框与连接架进行连接，以形成横梁和纵梁结构，因此能实现现场的快速安装，同时受到施工水平影响较小；

2、安装后的若干上连接板顶面对齐，因此方便之后在上连接板顶面铺设其他建筑材料；

3、连接框上的上连接板、下连接板和连接套均为一体结构，且上连接板分别与连接管上侧和连接钢上侧连接，下连接板分别与连接管下侧和连接钢下侧连接，使得本钢连接结构的连接管与连接钢连接处不再是易断部位，而是将受力通过连接框分散到横梁和纵梁的各个部位，从而提高了连接后形成的横梁和纵梁的连接强度，并能提高承载能力；

4、相对现有的方案来说，本方案可以更多采用紧固件固定形式，避免通过焊接固定，使得整体稳定性更高，同时更加适合现场快速安装；

5、由于若干连接框包覆在连接架外侧，且相邻两个连接框能巧妙形成方管结构的横梁和纵梁，能很好的替代传统采用方管结构的纵梁端部与方管结构的横梁一边连接的钢结构，因此外形更加美观，适用范围更广。

附图说明

图1是本钢连接结构连接状态局部示意图及局部剖视图。

图2是图1的局部放大图。

图3是图1的局部侧视剖视图。

图4是图1的局部仰视剖视图。

图5是连接框结构示意图。

图中，

1、连接架；

2、连接框；21、上连接板；22、下连接板；23、连接套；

3、连接管；

4、连接钢；41、上钢板；42、下钢板；43、固定板；44、筋板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-5所示，本发明一种模块化钢连接结构，包括连接架1和若干连接框2，连接架1为骨架结构，且包括若干相互平行的条形连接管3，相邻两根连接管3之间连接有若干相互平行，并与连接管3垂直的条形连接钢4，且相邻两根连接管3和相邻两根连接钢4合围形成口字形结构的连接位，连接框2包括方形框架板状结构的上连接板21和下连接板22，以及方形套状结构的连接套23，连接套23顶端和底端分别与上连接板21底面内沿和下连接板22顶面内沿连接，若干连接框2依次位于若干连接位内，且上连接板21分别与连接管3上侧和连接钢4上侧连接，下连接板22分别与连接管3下侧和连接钢4下侧连接，若干连接框2包覆在连接架1外侧，且相邻的两块上连接板21外沿衔接，相邻的两块下连接板22外沿衔接，并形成若干与连接管3长度方向平行的横梁以及若干与连接钢4长度方向平行的纵梁，且若干上连接板21顶面对齐。

进一步的，连接管3为条形方管状结构，且上下两侧管壁分别与上连接板21和下连接板22贴合，并通过紧固件固定，左右两侧管壁分别与连接套23套壁贴合，并通过紧固件固定。连接钢4包括相互平行的条形板状上钢板41和条形板状下钢板42，以及两块固定板43，上钢板41一端和下钢板42一端与一块固定板43固定，上钢板41另一端和下钢板42另一端与另一块固定板43固定，两块固定板43分别与相邻两根连接管3的左侧管壁和右侧管壁固定，且上连接板21和下连接板22分别与上钢板41和下钢板42相反的一侧贴合，并通过紧固件固定。连接钢4内还固定有筋板44，筋板44长度方向与连接钢4长度方向平行，且筋板44两侧长边分别固定在上钢板41宽度方向中部和下钢板42宽度方向中部，筋板44两端分别与两块固定板43固定。连接钢4为闭环结构的钢板一体弯折形成，且筋板44分别与上钢板41、下钢板42和两块固定板43焊接固定。连接套23为闭环结构的钢板一体弯折形成，且连接套23顶端和底端分别与上连接板21和下连接板22焊接固定。横梁两侧的纵梁在横梁长度方向上错位分布。

本申请利用模块化的连接框2与连接架1进行连接，以形成横梁和纵梁结构，因此能实现现场的快速安装，同时受到施工水平影响较小；安装后的若干上连接板21顶面对齐，因此方便之后在上连接板21顶面铺设其他建筑材料；连接框2上的上连接板21、下连接板22和连接套23均为一体结构，且上连接板21分别与连接管3上侧和连接钢4上侧连接，下连接板22分别与连接管3下侧和连接钢4下侧连接，使得本钢连接结构的连接管3与连接钢4连接处不再是易断部位，而是将受力通过连接框2分散到横梁和纵梁的各个部位，从而提高了连接后形成的横梁和纵梁的连接强度，并能提高承载能力；相对现有的方案来说，本方案可以更多采用紧固件固定形式，避免通过焊接固定，使得整体稳定性更高，同时更加适合现场快速安装；由于若干连接框2包覆在连接架1外侧，且相邻两个连接框2能巧妙形成方管结构的横梁和纵梁，能很好的替代传统采用方管结构的纵梁端部与方管结构的横梁一边连接的钢结构，因此外形更加美观，适用范围更广。

一种模块化钢连接结构的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，将若干连接钢4一端的固定板43通过紧固件连接在连接管3一侧；

步骤二，从连接钢4另一端装入连接框2，使连接框2的上连接板21分别与连接管3上侧管壁和上钢板41贴合，下连接板22分别与连接管3下侧管壁和下钢板42贴合，连接套23套壁与连接管3的左侧或右侧管壁贴合；

步骤三，将若干连接钢4另一端的固定板43与另一根连接管3固定，并分别将连接框2、连接管3和连接钢4通过紧固件固定；

步骤四，重复步骤一至步骤三，至安装完毕。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了连接架1、连接框2、上连接板21、下连接板22、连接套23、连接管3、连接钢4、上钢板41、下钢板42、固定板43、筋板44等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。