本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)連接，更具體的說是涉及一種高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、目前，鋼結(jié)構(gòu)以其輕質(zhì)高強(qiáng)、韌性優(yōu)良、施工效率高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于我國建筑工程領(lǐng)域。然而，我國為地震多發(fā)國家之一，地震造成的結(jié)構(gòu)破壞往往導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，此外，我國大部分地區(qū)冬季氣溫低于零度，低溫環(huán)境會(huì)降低鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和韌性，并誘發(fā)應(yīng)力集中的現(xiàn)象。因此，提升鋼結(jié)構(gòu)的抗震和抗低溫性能對于保障工程安全至關(guān)重要。

2、由于鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)常常是結(jié)構(gòu)的薄弱部分。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的連接方式主要包括焊接、鉚接和螺栓連接，其中，焊接雖然能夠?qū)崿F(xiàn)牢固連接，但會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形，并可能產(chǎn)生缺陷，從而降低結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和疲勞強(qiáng)度，而鉚接和螺栓連接則容易受到振動(dòng)和低溫的影響，振動(dòng)會(huì)造成螺栓或鉚釘反復(fù)受力，導(dǎo)致其逐漸松動(dòng)，并且在低溫下，鋼材的熱脹冷縮現(xiàn)象加劇，會(huì)導(dǎo)致連接處產(chǎn)生間隙，也容易造成螺栓或鉚釘松動(dòng)。因此，在使用過程中，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)受到振動(dòng)或低溫影響時(shí)，傳統(tǒng)的螺栓或鉚釘容易松動(dòng)，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)連接不牢固，影響鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，甚至可能造成倒塌等破壞性的安全事故。

3、為了解決傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接的缺陷，并提高節(jié)點(diǎn)的抗震和抗低溫性能，有必要研發(fā)一種新型的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接裝置，進(jìn)而降低地震等自然災(zāi)害以及低溫環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)建筑的破壞程度，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，能夠有效實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的牢固連接，在地震作用或低溫環(huán)境下，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并提高承載能力，同時(shí)適用于各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，尤其適用于h型鋼的連接，方便安裝拆卸。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，包括裝置主體和設(shè)于裝置主體兩個(gè)相對側(cè)面上的連接座，所述連接座的內(nèi)部設(shè)有固定連接于裝置主體側(cè)面上的內(nèi)卡塊，所述連接座和內(nèi)卡塊之間插設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)本體，所述鋼結(jié)構(gòu)本體和連接座之間通過定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可拆卸式固定連接。

3、優(yōu)選的，所述定位機(jī)構(gòu)包括若干設(shè)于連接座上相鄰裝置主體的側(cè)面上的螺紋孔和螺接于螺紋孔內(nèi)的固定栓，所述螺紋孔沿垂直于連接座側(cè)面的方向依次貫穿鋼結(jié)構(gòu)本體和內(nèi)卡塊的側(cè)壁，所述固定栓的外端固設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)固定栓旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)板。

4、優(yōu)選的，所述固定栓的內(nèi)部設(shè)有沿其軸線方向設(shè)置的螺紋筒，所述螺紋筒內(nèi)螺接有頂桿，所述固定栓的內(nèi)端的側(cè)壁上設(shè)有滑槽，所述滑槽內(nèi)設(shè)有滑塊，所述滑塊靠內(nèi)的一端與滑槽活動(dòng)連接，所述頂桿與滑塊相接觸的表面上均設(shè)置有斜面，當(dāng)頂桿向內(nèi)旋進(jìn)時(shí)，所述頂桿將滑塊的自由端從滑槽內(nèi)頂出。

5、優(yōu)選的，所述滑槽上設(shè)置有安置槽，所述滑塊靠內(nèi)一端的側(cè)表面固定連接有連接板，所述連接板與安置槽活動(dòng)連接，所述連接板的側(cè)表面與復(fù)位彈簧的一端固定連接，所述復(fù)位彈簧的另一端固定連接在安置槽的內(nèi)表面，在頂桿被向外擰出時(shí)，復(fù)位彈簧用以將滑塊拉回復(fù)位。

6、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板上螺紋連接有套筒，所述套筒的內(nèi)表面固定連接有緩沖彈簧和阻尼器，所述阻尼器位于緩沖彈簧的內(nèi)部，所述阻尼器和緩沖彈簧配合以將套筒頂在連接座上來吸收振動(dòng)和沖擊，并通過反作用力使固定栓與螺紋孔之間相對固定。

7、優(yōu)選的，所述阻尼器、緩沖彈簧的另一端固定連接有銜接板，所述銜接板靠近連接座的一面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤與連接座的側(cè)表面活動(dòng)抵接，所述轉(zhuǎn)盤銜接板的轉(zhuǎn)動(dòng)連接與用于防止轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)緩沖彈簧與阻尼器一塊扭轉(zhuǎn)。

8、優(yōu)選的，所述裝置主體的內(nèi)表面固定連接有承載板和密封板，所述承載板與密封板之間形成加熱腔，且所述密封板位于承載板的下方，所述裝置主體設(shè)有連接座的一面設(shè)有貫穿的噴氣口，所述噴氣口與加熱腔連通，用于將加熱腔內(nèi)的氣體向固定栓處噴出。

9、優(yōu)選的，所述密封板的上表面設(shè)有用于對加熱腔內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱板，所述承載板的上表面固定連接有與加熱腔連通的風(fēng)機(jī)管，所述風(fēng)機(jī)管的內(nèi)壁設(shè)置有風(fēng)機(jī)組件，風(fēng)機(jī)組件用于將加熱板加熱后的氣體從加熱腔排出，由噴氣口向固定栓處噴去。

10、優(yōu)選的，所述風(fēng)機(jī)組件包括電機(jī)和用于固定連接電機(jī)的支架，所述電機(jī)的輸出端上設(shè)有扇葉，所述電機(jī)帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，將外部空氣抽入到加熱腔內(nèi)，所述支架固定連接在風(fēng)機(jī)管的內(nèi)壁，所述承載板的上表面設(shè)有用于保護(hù)風(fēng)機(jī)組件的護(hù)板。

11、一種如上所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置的使用方法，包括：

12、在安裝時(shí)，將鋼結(jié)構(gòu)本體插入到連接座與內(nèi)卡塊之間的縫隙內(nèi)，然后將固定栓插入到螺紋孔內(nèi)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)板將固定栓擰入到螺紋孔內(nèi)，直至滑塊的自由端越過內(nèi)卡塊的內(nèi)表面，通過十字螺絲刀擰動(dòng)頂桿，使其向內(nèi)旋進(jìn)，接觸到滑塊，在斜面的作用下，滑塊的自由端會(huì)被頂出，頂出之后，再將固定栓向外擰動(dòng)，直至滑塊的自由端從內(nèi)部向外頂在內(nèi)卡塊的內(nèi)表面，形成穩(wěn)固的機(jī)械鎖定結(jié)構(gòu)，隨后，通過十字螺絲刀擰動(dòng)套筒，使其帶動(dòng)緩沖彈簧與阻尼器向內(nèi)移動(dòng)，使轉(zhuǎn)盤接觸到連接座的側(cè)面，使緩沖彈簧與阻尼器壓縮，形成反作用力將固定栓固定，且在鋼結(jié)構(gòu)本體受到振動(dòng)或沖擊時(shí)，緩沖彈簧和阻尼器能夠吸收和分散能量，以使固定栓不會(huì)松動(dòng)；

13、在拆卸時(shí)，通過十字螺絲刀將套筒向外擰動(dòng)，使緩沖彈簧與阻尼器松動(dòng)，隨后，通過十字螺絲刀將頂桿向外擰動(dòng)，頂桿向外旋出之后，通過復(fù)位彈簧將滑塊向內(nèi)拉回復(fù)位，隨后，將固定栓擰出，將鋼結(jié)構(gòu)本體從連接座上拆下。

14、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開提供的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，能夠有效實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的牢固連接，在地震作用或低溫環(huán)境下，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并提高承載能力，進(jìn)一步的，通過擰動(dòng)頂桿向內(nèi)移動(dòng)從而將滑塊向外頂出，頂出之后，向外擰動(dòng)固定栓使滑塊反向頂在內(nèi)卡塊上，形成穩(wěn)固的機(jī)械鎖定結(jié)構(gòu)，滑塊能夠有效阻止固定栓回退，防止固定栓因振動(dòng)或其他因素導(dǎo)致的松動(dòng)，且不需要螺母，避免了傳統(tǒng)螺母與螺栓配合時(shí)螺母的松動(dòng)，隨后，通過十字螺絲刀擰動(dòng)套筒向下，使轉(zhuǎn)盤接觸到連接座，使緩沖彈簧與阻尼器壓縮，在鋼結(jié)構(gòu)受到振動(dòng)或沖擊時(shí)，緩沖彈簧和阻尼器能夠吸收和分散能量，保證固定栓不會(huì)松動(dòng)，大大增強(qiáng)了鋼結(jié)構(gòu)本體與連接座之間的連接牢固程度，能夠有效承受各種外力作用。

技術(shù)特征：

1.一種高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，包括裝置主體（9）和設(shè)于裝置主體（9）兩個(gè)相對側(cè)面上的連接座（2），所述連接座（2）的內(nèi)部設(shè)有固定連接于裝置主體（9）側(cè)面上的內(nèi)卡塊（3），所述連接座（2）和內(nèi)卡塊（3）之間插設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)本體（4），所述鋼結(jié)構(gòu)本體（4）和連接座（2）之間通過定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可拆卸式固定連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)包括若干設(shè)于連接座（2）上相鄰裝置主體（9）的側(cè)面上的螺紋孔（1）和螺接于螺紋孔（1）內(nèi)的固定栓（14），所述螺紋孔（1）沿垂直于連接座（2）側(cè)面的方向依次貫穿鋼結(jié)構(gòu)本體（4）和內(nèi)卡塊（3）的側(cè)壁，所述固定栓（14）的外端固設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)固定栓旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)板（12）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述固定栓（14）的內(nèi)部設(shè)有沿其軸線方向設(shè)置的螺紋筒（18），所述螺紋筒（18）內(nèi)螺接有頂桿（8），所述固定栓（14）的內(nèi)端的側(cè)壁上設(shè)有滑槽（17），所述滑槽（17）內(nèi)設(shè)有滑塊（19），所述滑塊（19）靠內(nèi)的一端與滑槽（17）活動(dòng)連接，所述頂桿（8）與滑塊（19）相接觸的表面上均設(shè)置有斜面（22），當(dāng)頂桿（8）向內(nèi)旋進(jìn)時(shí)，所述頂桿（8）將滑塊（19）的自由端從滑槽（17）內(nèi)頂出。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述滑槽（17）上設(shè)置有安置槽（16），所述滑塊（19）靠內(nèi)一端的側(cè)表面固定連接有連接板（21），所述連接板（21）與安置槽（16）活動(dòng)連接，所述連接板（21）的側(cè)表面與復(fù)位彈簧（20）的一端固定連接，所述復(fù)位彈簧（20）的另一端固定連接在安置槽（16）的內(nèi)表面，在頂桿（8）被向外擰出時(shí)，復(fù)位彈簧（20）用以將滑塊（19）拉回復(fù)位。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板（12）上螺紋連接有套筒（13），所述套筒（13）的內(nèi)表面固定連接有緩沖彈簧（10）和阻尼器（11），所述阻尼器（11）位于緩沖彈簧（10）的內(nèi)部，所述阻尼器（11）和緩沖彈簧（10）配合以將套筒（13）頂在連接座（2）上來吸收振動(dòng)和沖擊，并通過反作用力使固定栓（14）與螺紋孔（1）之間相對固定。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述阻尼器（11）、緩沖彈簧（10）的另一端固定連接有銜接板（5），所述銜接板（5）靠近連接座（2）的一面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)盤（15），所述轉(zhuǎn)盤（15）與連接座（2）的側(cè)表面活動(dòng)抵接，所述轉(zhuǎn)盤（15）銜接板（5）的轉(zhuǎn)動(dòng)連接與用于防止轉(zhuǎn)盤（15）在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)緩沖彈簧（10）與阻尼器（11）一塊扭轉(zhuǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述裝置主體（9）的內(nèi)表面固定連接有承載板（29）和密封板（32），所述承載板（29）與密封板（32）之間形成加熱腔（30），且所述密封板（32）位于承載板（29）的下方，所述裝置主體（9）設(shè)有連接座的一面設(shè)有貫穿的噴氣口（31），所述噴氣口（31）與加熱腔（30）連通，用于將加熱腔（30）內(nèi)的氣體向固定栓（14）處噴出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述密封板（32）的上表面設(shè)有用于對加熱腔（30）內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的加熱板（33），所述承載板（29）的上表面固定連接有與加熱腔（30）連通的風(fēng)機(jī)管（25），所述風(fēng)機(jī)管（25）的內(nèi)壁設(shè)置有風(fēng)機(jī)組件，所述風(fēng)機(jī)組件用于將加熱板（33）加熱后的氣體從加熱腔（30）排出，由噴氣口（31）向固定栓（14）處噴去。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)組件包括電機(jī)（28）和用于固定連接電機(jī)（28）的支架（24），所述電機(jī)（28）的輸出端上設(shè)有扇葉（23），所述電機(jī)（28）帶動(dòng)扇葉（23）轉(zhuǎn)動(dòng)，將外部空氣抽入到加熱腔（30）內(nèi)，所述支架（24）固定連接在風(fēng)機(jī)管（25）的內(nèi)壁，所述承載板（29）的上表面設(shè)有用于保護(hù)風(fēng)機(jī)組件的護(hù)板（27）。

10.一種如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置的使用方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的連接裝置及其使用方法，該連接裝置包括裝置主體和設(shè)于裝置主體兩個(gè)相對側(cè)面上的連接座，所述連接座的內(nèi)部設(shè)有固定連接于裝置主體側(cè)面上的內(nèi)卡塊，所述連接座和內(nèi)卡塊之間插設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)本體，所述鋼結(jié)構(gòu)本體和連接座之間通過定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可拆卸式固定連接。本發(fā)明能夠有效實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的牢固連接，在地震作用或低溫環(huán)境下，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并提高承載能力，同時(shí)適用于各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，方便安裝拆卸。

技術(shù)研發(fā)人員：姚博,楊涵,陳煜棪,何金明,仁麗杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9