一种新型连接节点结构的制作方法

本发明涉及建筑连接结构的技术领域，尤其涉及一种新型连接节点结构。

背景技术：

近年来钢结构建筑被广泛应用，其具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高的特点。例如矩形钢管柱具有各向等强、抗扭刚度大、受弯时无弱轴、承载能力高的优点，在钢框架中应用日益广泛。目前矩形钢管柱钢框架梁柱连接主要为刚性连接，但刚性连接需要现场焊接，施工速度慢，施工质量不易保证，而且在1995年日本神户地震中发生了脆性断裂破坏。钢框架梁柱通过高强螺栓和连接件(角钢、T形钢、端板等)把梁柱连接起来可以使焊接工作在工厂完成，工地现场只需进行高强度螺栓连接，施工快，质量易保证，构件和节点的加工与安装容易实现产业化和标准化，是梁柱连接的发展方向。但矩形钢管柱与钢梁的直接螺栓连接，在节点受荷载时，柱翼缘板易发生面外变形，节点承载力小，特别是节点刚度小，滞回曲线捏拢，耗能能力低，抗震性能差，不满足强节点、弱构件的抗震要求

现在已经大规模的应用于高层建筑中，钢结构构件通过连接节点组成结构体系，节点形式的选择对于结构整体性、可靠度、建筑周期以及附属构件设计施工有着直接的影响。现有的节点大多需要现场焊接装配，对于构件较多的连接节点，施工时会耗时耗力，影响整个施工进度；焊接连接施工工艺高、现场高空作业难度大以及产生电火花等问题不利于钢结构建筑的现场施工，有可能在现场焊接过程中容易损坏钢管，降低组装后节点的结构稳定性。

同时在传统螺栓连接无法做到节点单一侧面操作完成两面上的固定，其过程中需要通过在节点的两侧端面进行螺栓旋紧的操作，因此会存在需要旋紧的节点位置位于建筑物内侧或者节点的一端被障碍物阻挡的问题，导致留给操作人员非常狭小的操作空间，难以进行端面上的螺栓旋紧操作，只能通过若干扳手嫁接后小幅度的进行旋紧。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有新型连接节点结构存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种新型连接节点结构，能够在连接节点的单一侧面操作完成两面上的固定。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种新型连接节点结构，包括主梁件，设置于所述主梁件一侧端的斜撑件以及与所述斜撑件连接的侧梁件，且所述斜撑件与所述侧梁件之间通过连接件连接。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述斜撑件上设置第一端板，所述侧梁件上设置第二端板，所述第一端板与所述第二端板之间相对应配合，且二者间通过所述连接件实现连接。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述斜撑件还包括支撑板和加强板，所述支撑板设置于所述斜撑件的上、下端且与所述主梁件连接，所述加强板设置于所述斜撑件的下端且底端被所述支撑板支撑。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述连接件还包括第一卡合组件，其包括第一螺栓柱、第二螺栓柱和第三螺栓柱，所述第一螺栓柱为中空的圆柱体，内部设有第一内螺纹，外部设有第一外螺纹，所述第二螺栓柱设有第二外螺纹，所述第三螺栓柱的外侧设有第三外螺纹，内部设有第二内螺纹，其中，通过所述第二外螺纹与所述第一内螺纹的配合，使得所述第二螺栓柱套合于所述第一螺栓柱中；其中，通过所述第二内螺纹与所述第一外螺纹的配合，使得所述第一螺栓柱套合于所述第三螺栓柱中；其中，所述第一螺栓柱的一端设有定位凹槽，所述第一螺栓柱和第二螺栓柱完全配合后，所述第二螺栓柱的插入端到所述第一螺栓柱带有定位凹槽一端的距离小于所述定位凹槽的槽深。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述第一螺栓柱的一端设有挡位块，另一端设有卡爪定位孔，所述第一外螺纹自所述挡位块向所述定位凹槽方向放置，且所述第一外螺纹设置的宽度与所述定位凹槽的槽深之和，不大于所述第一螺栓柱的长度。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述第一螺栓柱还包括卡爪，所述卡爪两端设有卡爪定位柱，其中，所述卡爪嵌合在所述定位凹槽中，且所述卡爪定位柱置于所述卡爪定位孔。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述第二螺栓柱与所述第一螺栓柱的配合插入端设有尖顶凸起，当所述第二螺栓柱与所述第一螺栓柱完全配合时，所述尖顶凸起顶起所述卡爪，使得卡爪绕着所述卡爪定位柱旋转，使得所述卡爪之间张开。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：还包括，第二卡合组件，所述第二卡合组件包括第一卡块，所述第一卡块的内侧设有第三内螺纹，所述第三内螺纹与所述第三外螺纹配合，使得所述第一卡块套设于所述第三螺栓柱。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述第三螺栓柱上设有第二凹槽，所述第二凹槽上设有第六凹槽，所述第六凹槽的长度、所述第三外螺纹的长度以及第二挡板厚度之和，不大于所述第三螺栓柱的长度。

作为本发明所述的新型连接节点结构的一种优选方案，其中：所述第二卡合组件还包括第二卡块、第三卡块和第四卡块，三者中间均为圆滑中空的圆环，其中，所述第二卡块包括第一嵌合端，所述第一嵌合端上设有第七凹槽，所述第三卡块包括第二嵌合端，所述第二嵌合端上设有第二凸起和第三凹槽，所述第四卡块包括第三嵌合端，所述第三嵌合端上设有第七凸起；其中，所述第二凸起和所述第七凹槽配合，使得所述第一嵌合端和第二嵌合端贴合；其中，所述第三凹槽和所述第七凸起配合，使得所述第三嵌合端和所述第二嵌合端贴合。

本发明的有益效果：本发明提供的一种新型连接节点结构，一是采用焊接在主梁件上的斜撑件直接承受梁的剪切力，且支撑板和加强板承受梁与柱之间的水平力，能够使的连接件不需要承担由剪切力引起的附加弯矩，传力路径直接简单，从而螺栓数量少，减少设计和加工装配的难度；二是支撑板又可以作为梁高空吊装安装的一个支座，能够减少高空装配的难度，增加现场工人操作的安全性；三是通过设置的连接件，能够巧妙的实现连接节点的单一侧面操作完成两面上的固定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一种实施例所述新型连接节点结构的俯视视角整体结构示意图；

图2为本发明第一种实施例所述新型连接节点结构的正视视角整体结构示意图；

图3为本发明第一种实施例所述新型连接节点结构的其中一种形式组成整体结构示意图；

图4为本发明第一种实施例所述新型连接节点结构的另一种形式组成整体结构示意图；

图5为本发明第二个实施例中所述连接件的整体结构示意图；

图6为本发明第二个实施例中所述第一卡合组件的整体结构示意图；

图7为本发明第二个实施例中所述第一螺栓柱的整体结构示意图；

图8为本发明第二个实施例中所述第二螺栓柱的整体结构示意图；

图9为本发明第二个实施例中所述第三螺栓柱的整体结构示意图；

图10为本发明第三个实施例中所述第二卡合组件的整体结构示意图；

图11为本发明第三个实施例中所述第一卡块的整体结构正面示意图；

图12为本发明第三个实施例中所述第一卡块的整体结构反面示意图；

图13为本发明第三个实施例中所述第二卡块的整体结构示意图；

图14为本发明第三个实施例中所述第三卡块的正面整体结构示意图；

图15为本发明第三个实施例中所述第三卡块的反面整体结构示意图；

图16为本发明第三个实施例中所述第四卡块的整体结构示意图；

图17为本发明中第三个实施例中所述连接件的整体结构爆炸示意图；

图18为本发明第三个实施例中所述连接件的整体结构实施板块无间隙时装置连接示意图；

图19为本发明第三个实施例中所述连接件的整体结构实施板块有间隙时装置连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1～2所示为本发明第一种实施例所述新型连接节点结构的整体结构示意图，为了实现钢结构之间的连接，在本实施例中包括主梁件100、斜撑件200、侧梁件300以及连接件400。具体的，主梁件100设置于主梁件100一侧端的斜撑件200以及与斜撑件200连接的侧梁件300，且斜撑件200与侧梁件300之间通过连接件400连接，本实施例中主梁件100例如可以是圆柱梁或者方形梁，即柱截面为圆管或者方管，而侧梁件300在本实施例中为工字钢或者H型钢；斜撑件200为与主梁件100侧面相对应体贴合的钢板，其与主梁件100之间焊接。进一步的，斜撑件200上设置第一端板201，侧梁件300上设置第二端板301，其中第一端板201与第二端板301之间相对应配合，且二者间通过连接件400实现连接，在本实施例中该连接件400选用螺栓结构，通过螺栓将第一端板201与第二端板301之间连接。

为了采用焊接在主梁件100上的斜撑件200直接承受梁的剪切力，且分散梁与柱之间的水平力，能够使的连接件400不需要承担由剪切力引起的附加弯矩，传力路径直接简单，从而螺栓数量少，减少设计和加工装配的难度；以及增加现场工人操作的安全性，本实施例中斜撑件200还包括支撑板202和加强板203。具体的，支撑板202设置于斜撑件200的上、下端且与主梁件100连接，加强板203设置于斜撑件200的下端且底端被支撑板202支撑，从而采用焊接在主梁件100上的斜撑件200直接承受梁的剪切力，且支撑板202和加强板203承受梁与柱之间的水平力，能够使的连接件400不需要承担由剪切力引起的附加弯矩，传力路径直接简单，从而螺栓数量少，减少设计和加工装配的难度；同时支撑板202又可以作为梁高空吊装安装的一个支座，能够减少高空装配的难度，增加现场工人操作的安全性。

参照图3～4为本实施例中提供不同组成结构的连接方式，如图3中示出了两个侧梁件300相对应连接的方式，节点两端的侧梁件300通过第二端板301之间设置的连接件400实现连接，且侧梁件300均为工字钢，当然其也可以为H或C型钢。参照图4为本实施例中方形梁与侧梁件300之间的连接，基于上述不难发现，钢结构之间的连接组成具有多种形式，不局限于本实施例中上述的方式。

实施例2

参照图5～9，本实施例中，其主体包括第一卡合组件500，且在本实施例中要连接固定的两个物体为第一板T-1和第二板T-2。在本实施例中，第一卡合组件500包括第一螺栓柱501、第二螺栓柱502和第三螺栓柱503。

其中，第一螺栓柱501为中空的圆柱体，内部设有第一内螺纹R-1，外部设有第一外螺纹R-2，在第一螺栓柱501的一端设有挡位块501b，另一端设有定位凹槽501a，每个定位凹槽501a的两边分别设有两个卡爪定位孔501c，为使得更为清楚完整的说明本发明的实施方式，本实施例中，定位凹槽501a以3个为例，故卡爪定位孔501c为6个。第一内螺纹R-1和第一外螺纹R-2的螺纹均自挡位块501b处向设有定位凹槽501a端延伸，且第一外螺纹R-2的设置成的宽度a与定位凹槽501a的槽深b之和不大于第一螺栓柱501的总长c。第一螺栓柱501还包括卡爪501d，卡爪501d两端设有卡爪定位柱501d-1，卡爪501d嵌合在定位凹槽501a中(参照附图，因为定位凹槽501a以3个为例作说明，因此卡爪501d也以3个做阐述)，且卡爪定位柱501d-1置于卡爪定位孔501c中，使得卡爪501d可以绕着所述卡爪定位柱501d-1旋转。

第二螺栓柱502设有第二外螺纹R-3，第二外螺纹R-3与第一内螺纹R-1相配合，使得第二螺栓柱502套合在第一螺栓柱501中，此时，第二螺栓柱502的插入端到第一螺栓柱501带有定位凹槽501a一端的距离小于定位凹槽501a的槽深b。第二螺栓柱502与第一螺栓柱501的配合插入端设有尖顶凸起D，当第二螺栓柱502与第一螺栓柱501完全配合时，尖顶凸起D顶起卡爪501d，使得卡爪501d绕着卡爪定位柱501d-1旋转，使得卡爪501d之间张开。

第三螺栓柱503的外侧设有第三外螺纹R-4，内部设有第二内螺纹R-5，通过第二内螺纹R-5与第一外螺纹R-2的配合，使得第一螺栓柱501和第三螺栓柱503相配合。

在本实施例中，初始状态时，第二螺栓柱502微微旋进第一螺栓柱501中，但是不完全旋进(使得此时第二螺栓柱502的尖顶凸起D碰不到卡爪501d)，第一螺栓柱501完全旋进第三螺栓柱503。将装置穿过第一板T-1和第二板T-2，然后旋转第二螺栓柱502，卡爪501d张开，然后旋转第三螺栓柱503，第三螺栓柱503、第一螺栓柱501和第二螺栓柱502一起往后退，此时第一板T-1和第二板T-2两者固定连接。

实施例3

参照图10～16，为本发明第三个实施例，该实施例不同于其他实施例的是：本装置的主体还包括第二卡合组件600，通过第二卡合组件600和第一卡合组件500相互配合，实现第一板T-1和第二板T-2可以存在间隙连接，也可以无间隙配合。

第二卡合组件600包括第一卡块601、第二卡块602、第三卡块603和第四卡块604。第一卡块601的内侧设有第三内螺纹R-6，第三内螺纹R-6与所述第三外螺纹R-4配合，使得第一卡块601套设于第三螺栓柱503。第一卡块601设有第四凸起601a，第四凸起601a的形状与第二卡块602相同。第二卡块602包括第一嵌合端Q-1，第一嵌合端Q-1设有第七凹槽602a，第三卡块603包括第二嵌合端Q-2，第二嵌合端Q-2设有第二凸起603a和第三凹槽603b，第四卡块604包括第三嵌合端Q-3，第三嵌合端Q-3上设有第七凸起604a。其中，第七凹槽602a与第二凸起603a配合，使得第一嵌合端Q-1和第二嵌合端Q-2贴合，第七凸起604a和第三凹槽603b配合，使得第二嵌合端Q-2和第三嵌合端Q-3贴合。

需要说明说的是，在本实施例中，第三螺栓柱503上设有第二凹槽503a，第二凹槽503a上设有第六凹槽503b，第六凹槽503b的长度d、第三外螺纹R-4的长度e以及第二挡板503c厚度g之和，不大于第三螺栓柱503的长度f。第四卡块604中空的圆环内设有第三凸起604b，第三凸起604b与第六凹槽503b相配合，对第四卡块604限位，使其不能旋转。

参照图17～19，较佳的，在本实施例中，还包括弹性卡件401和弹性垫402，弹性卡件401放置在第二凹槽503a中，对第二卡合组件600进行限位，弹性垫402放置在第四卡块604与第二板T-2之间，使得第二卡块602、第三卡块603和第四卡块604之间能被弹性挤压。其中，第一板T-1和第二板T-2上分别设有第一通孔E-1和第二通孔E-2，第一通孔E-1与第二卡块602大小相同，两者配合。第二通孔E-2与第一卡块601大小相同，两者相互卡合，且这本实施例中，第三卡块603和第四卡块604的大小与第二卡块602大小相同，所以第一卡块601的第四凸起601a、第二卡块602、第三卡块603和第四卡块604均可以穿过第一通孔E-1和第二通孔E-2。

在实施的过程中，处于初始状态时，将装置同时穿过第一通孔E-1和第二通孔E-2，且此时第二螺栓柱502微微旋进第一螺栓柱501中，但是不完全旋进(使得此时第二螺栓柱502的尖顶凸起D碰不到卡爪501d)，第一螺栓柱501完全旋进第三螺栓柱503。然后旋转第二螺栓柱502，卡爪501d张开，然后旋转第三螺栓柱503，此时第一板T-1和第二板T-2通过卡爪501d和第一卡块601之间挤压，使得第一板T-1和第二板T-2两者固定连接，此时第一板T-1和第二板T-2之间无间隙连接。因为在旋转第三螺栓柱503时，第四卡块604的第三凸起604b与第六凹槽503b相配合，使得第四卡块604随着第三螺栓柱503一起旋转，此时第四卡块604由于第三凸起604b与第六凹槽503b之间产生的力，迫使第七凸起604a与第三凹槽603b脱离配合，因为第四卡块604上的第三嵌合端Q-3凸出于中空的圆环，因而第四卡块604在旋转后第三嵌合端Q-3旋转至第二嵌合端Q-2的侧面，此时第三卡块603和第四卡块604两者相贴合，实现了第一板T-1和第二板T-2之间有间隙的连接。

较佳的，第四卡块604设有斜面604c，当需要拆卸时，反转第三螺栓柱503，使其带动第四卡块604反转，反转过程中，第三卡块603顺着斜面604c往上走，直至第二嵌合端Q-2和第三嵌合端Q-3贴合，此时第二卡合组件600均嵌合在第一板T-1和第二板T-2的第一通孔E-1和第二通孔E-2中。再反转第二螺栓柱502，使其远离第一螺栓柱501，当第一螺栓柱501的卡爪501d均闭合后，将该装置从第一板T-1和第二板T-2中抽出，实现拆卸。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。