專利名稱：鋼梁連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于連接結(jié)構(gòu)件的連接裝置。該連接裝置能夠吸收被連接的結(jié)構(gòu)件的厚度差異，而無(wú)需機(jī)械處理。還能夠吸收在保證被連接結(jié)構(gòu)件之間的牢固連接的同時(shí)，被連接結(jié)構(gòu)件在建造過(guò)程中產(chǎn)生的深度和直線偏差的變化。該連接裝置造價(jià)低，其包括帶有連接槽的連接殼，連接槽內(nèi)設(shè)置有被連接的結(jié)構(gòu)件；設(shè)置在該連接槽內(nèi)的填充物；以及設(shè)置在填充物與結(jié)構(gòu)件之間的楔形物。
背景技術(shù)：
螺栓連接被廣泛應(yīng)用于民用和建筑領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)連接，例如，柱拼接、梁柱連接、梁拼接以及支柱連接。螺栓連接需要在被連接的結(jié)構(gòu)件上鉆取大量的穿孔，且被連接的結(jié)構(gòu)件的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有拼接板或支架，以利用螺栓和螺母將結(jié)構(gòu)件連接。
然而，螺栓連接需要的大量的穿孔將導(dǎo)致截面減少、應(yīng)力集中、能量吸收能力減弱以及增加在危險(xiǎn)工作環(huán)境下裝配的時(shí)間等問(wèn)題。另外，由于螺栓的直徑通常小于穿孔的直徑，被連接的結(jié)構(gòu)件之間的滑動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生受拉或壓縮的應(yīng)力。為防止滑動(dòng)和應(yīng)力集中的產(chǎn)生，摩阻式的連接已被應(yīng)用，其中，高夾緊力導(dǎo)致在連接表面產(chǎn)生摩擦力，以抵消外加的力。然而，螺栓連接存在的問(wèn)題并不能完全解決。
為了解決螺栓連接存在的問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人公開(kāi)了一種連接技術(shù)(PCT/KR01/00572)，如圖1所示，該連接技術(shù)中的連接裝置包括一個(gè)帶有連接槽的連接殼20，被連接的結(jié)構(gòu)件10置于連接殼20內(nèi)，以及插入到結(jié)構(gòu)件與連接殼之間的空隙內(nèi)的楔形物30。該楔形物30與結(jié)構(gòu)件10接觸的表面的摩擦系數(shù)大于與連接殼20接觸的表面的摩擦系數(shù)。當(dāng)外力作用在結(jié)構(gòu)件10上時(shí)，由于楔形物斜面與連接殼20之間的摩擦系數(shù)與楔形物底面與結(jié)構(gòu)件10之間的摩擦系數(shù)的不同，導(dǎo)致隨著外力的增大，楔形物30對(duì)結(jié)構(gòu)件10產(chǎn)生的垂直作用力也增大。結(jié)構(gòu)件10由于楔形物30在連接殼20和結(jié)構(gòu)件10之間的楔作用，而無(wú)法從連接殼20中脫離，直到連接殼失效為止。
PCT/KR01/00572中的連接裝置因?yàn)椴恍枰诒贿B接的結(jié)構(gòu)件上鉆螺栓孔，所以沒(méi)有由螺栓孔所導(dǎo)致的諸如截面減少、應(yīng)力集中、能量吸收能力減弱的問(wèn)題。該連接裝置的制作成本也可比需要螺栓、鉆孔以及諸如拼接板或支架的螺栓連接要低。另外，該連接裝置比需要大量螺栓的螺栓連接更容易安裝，能夠縮短建筑時(shí)間，降低勞動(dòng)成本，以及減少由于高空作業(yè)導(dǎo)致的事故。然而，該連接裝置還有如下一些問(wèn)題首先，為了與楔形物和被連接的結(jié)構(gòu)件的尺寸精密的匹配，需要花費(fèi)大量的人力和物力在對(duì)連接殼上的連接槽的機(jī)械加工上。另外，由于將楔形物插入精密制作的連接殼和結(jié)構(gòu)件之間比較困難，安裝時(shí)間可能會(huì)增加。
其次，由于寬翼緣梁在生產(chǎn)過(guò)程中允許尺寸公差，該連接裝置就必須能夠吸收梁緣厚度的變化，以便方便和安全地安裝。然而，卻存在一個(gè)不可避免的問(wèn)題是，僅僅利用連接殼的連接槽和楔形物無(wú)法吸收該變化。
第三，在連接處存在厚度和/或直線偏差的差異的情況下，該連接裝置的應(yīng)用就存在局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是用來(lái)為解決上述連接裝置存在的技術(shù)問(wèn)題的。本發(fā)明目的是提供一種改進(jìn)的連接裝置，用于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)鋼之間的連接，該連接裝置造價(jià)低，并能夠在保證被連接的結(jié)構(gòu)件之間牢固連接的同時(shí)，適應(yīng)被連接的結(jié)構(gòu)件在建造過(guò)程中產(chǎn)生的厚度上的差異、深度上的變化以及直線偏差，而無(wú)需經(jīng)過(guò)機(jī)械加工。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種連接裝置，包括帶有連接槽的連接殼，連接槽內(nèi)設(shè)置有被連接的結(jié)構(gòu)件；設(shè)置在該連接槽內(nèi)的一對(duì)填充物，該填充物與該連接槽的內(nèi)表面接觸；以及在所述填充物與結(jié)構(gòu)件之間設(shè)置的楔形物。
在本發(fā)明的連接裝置中，連接殼的連接槽形成一圓孔，該圓孔的直徑大于供結(jié)構(gòu)件插入的縫隙的寬度，使得其相對(duì)現(xiàn)有的連接裝置的連接槽的兩斜面必須通過(guò)精密的機(jī)械加工而容易制作。該填充物設(shè)置在連接槽內(nèi)，具有與連接殼接觸的外表面和與楔形物接觸的內(nèi)表面。該內(nèi)表面具有呈向外錐形的斜面1和斜面2。該楔形物具有外表面和內(nèi)表面，外表面具有與所述填充物的斜面1和斜面2對(duì)應(yīng)的斜面1和斜面2，內(nèi)表面與結(jié)構(gòu)件接觸。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，楔形物沿斜面1和斜面2的交界線分成兩個(gè)部分，并在分開(kāi)的楔形物之間設(shè)置有彈簧以將楔形物分離。
在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，楔形物沿結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)度方向被分成兩個(gè)部分，該方向與楔形物的長(zhǎng)度方向垂直，該分開(kāi)的楔形物的外表面形成向外的錐形，該填充物的內(nèi)表面形成與楔形物的外表面對(duì)應(yīng)的向內(nèi)的錐形。分開(kāi)的楔形物之間設(shè)有將其分離的間距調(diào)節(jié)器。在連接裝置安裝好以后，通過(guò)調(diào)節(jié)間距調(diào)節(jié)器推動(dòng)分開(kāi)的楔形物向外擴(kuò)展，能夠保證更好的楔作用。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，為保證楔形物與結(jié)構(gòu)件之間的緊密接觸，這種緊密接觸可以增強(qiáng)連接裝置的安全性，在結(jié)構(gòu)件的表面連接有柱頭螺栓，楔形物的內(nèi)表面形成有與所述柱頭螺栓相應(yīng)的穿孔。


圖1示出了本發(fā)明的發(fā)明人的先前發(fā)明中的連接裝置及其工作原理。
圖2示出了本發(fā)明的連接裝置的分解圖。
圖3示出了使用本發(fā)明的連接裝置的寬翼緣梁及其細(xì)節(jié)。
圖4示出了本發(fā)明的連接裝置的連接殼的橫截面。
圖5示出了本發(fā)明的連接裝置的填充物。
圖6示出了本發(fā)明的連接裝置的楔形物。
圖7示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的連接裝置的橫截面。
圖8示出了利用圖7的連接裝置連接的結(jié)構(gòu)件的活動(dòng)性。
圖9示出了本發(fā)明再一實(shí)施例的處于分解狀態(tài)下的連接裝置。
圖10示出了圖9中的連接裝置的組合狀態(tài)。
圖11示出了本發(fā)明又一實(shí)施例中處于分解狀態(tài)下的連接裝置。
圖12示出了圖11中的連接裝置的組合狀態(tài)。
圖13示出了圖11中的連接裝置的楔形物。
圖14示出了圖11中的連接裝置的填充物。
圖15示出了連接不同深度結(jié)構(gòu)件的連接裝置。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，該實(shí)施例可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)做修改和改進(jìn)。
圖2示出了本發(fā)明中連接裝置的分解狀態(tài)，圖3示出了本發(fā)明應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)寬翼緣梁接頭中的連接裝置。
如圖2及圖3所示，本發(fā)明中的連接裝置包括具有連接槽210的連接殼200，其內(nèi)設(shè)置有被連接的結(jié)構(gòu)件100；設(shè)置在連接槽210內(nèi)的一對(duì)填充物300，與槽210的內(nèi)表面212接觸；以及設(shè)置在槽210內(nèi)的填充物300和被連接的結(jié)構(gòu)件之間的楔形物400。
在本發(fā)明中，所述結(jié)構(gòu)件100包括作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的梁或柱等各種各樣的鋼結(jié)構(gòu)件，橋梁結(jié)構(gòu)中的鋼結(jié)構(gòu)件，有色金屬，不限于材料、尺寸、或形狀的玻璃鋼。雖然所述結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)拼接、相交連接等方式，下面將僅對(duì)拼接進(jìn)行說(shuō)明。
如圖4所示，本發(fā)明中的連接裝置的連接殼200具有至少一個(gè)連接槽210，該連接槽210形成一個(gè)圓孔，該圓孔的直徑D大于用來(lái)插入被連接的結(jié)構(gòu)件的縫隙214的寬度d。
連接殼200的寬度可以制作成與被連接的結(jié)構(gòu)件的寬度匹配，例如，寬翼緣梁的翼緣寬。連接槽210具有圓孔和縫隙214，圓孔的兩端與為開(kāi)放的，以供填充物和楔形物插入，縫隙214可供被連接的結(jié)構(gòu)件插入。
如圖4所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)件采用拼接的方式連接的時(shí)候，連接殼200的連接槽210可設(shè)置為對(duì)稱式結(jié)構(gòu)。當(dāng)結(jié)構(gòu)件垂直相連的時(shí)候，連接槽210相應(yīng)的設(shè)置為直角式結(jié)構(gòu)。連接槽210的數(shù)量和位置可以根據(jù)結(jié)構(gòu)件的連接類型作相應(yīng)的變化。連接殼200的形狀也不局限于圖4所示的圓形，根據(jù)需要也可以是矩形、多邊形、或橢圓形。
圖5示出了本發(fā)明中連接裝置的組件之一填充物300，具有促使結(jié)構(gòu)件100與楔形物400緊密接觸的功能。該填充物具有一個(gè)外表面310以及內(nèi)表面320，外表面310具有與連接殼200的連接槽210的圓孔的內(nèi)表面相同的回轉(zhuǎn)半徑，內(nèi)表面320與楔形物400接觸。該填充物的內(nèi)表面320具有斜面1和斜面2322，324，斜面1和斜面2322，324形成錐形結(jié)構(gòu)，以防止楔形物400從連接殼中脫離。
所述填充物300可以制作成不同尺寸，以吸收結(jié)構(gòu)件在厚度上的變化，與楔形物接觸的內(nèi)表面320被機(jī)械加工，以降低摩擦系數(shù)。
另外，填充物300可以制作成比楔形物400長(zhǎng)，以通過(guò)調(diào)整插入長(zhǎng)度來(lái)吸收尺寸偏差。填充物300的內(nèi)表面320的寬度和厚度可以制作成一端較小的形狀，以便于插入。
圖6示出了本發(fā)明中連接裝置的楔形物400。該楔形物具有外表面410和內(nèi)表面420，外表面410具有與內(nèi)表面320的斜面1和斜面2322，324對(duì)應(yīng)的斜面1和斜面2412，414，內(nèi)表面420與結(jié)構(gòu)件100接觸。
楔形物400的外表面410被機(jī)械加工，以降低摩擦系數(shù)。與結(jié)構(gòu)件100接觸的內(nèi)表面420被加工成粗糙或帶有鋸齒狀突起(圖未示)。
圖7示出了本發(fā)明另一實(shí)施例中的連接裝置的橫截面，圖8示出了利用圖7中連接裝置連接的結(jié)構(gòu)件的活動(dòng)性。
在本實(shí)施例中，設(shè)置于連接殼200的連接槽210內(nèi)的結(jié)構(gòu)件110表面連接有柱頭螺栓110，并且在楔形物400與該結(jié)構(gòu)件接觸的內(nèi)表面設(shè)有與柱頭螺栓110對(duì)應(yīng)的穿孔422。其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同。
在本實(shí)施例中，當(dāng)結(jié)構(gòu)件100和楔形物400之間由于接觸不充分產(chǎn)生的滑移時(shí)，在接觸面的初始摩擦力之外，還通過(guò)在柱頭螺栓110和穿孔422之間形成定位連接，能夠提高可靠性。
結(jié)構(gòu)件100可在連接槽210的一定范圍內(nèi)移動(dòng)，并可繞連接槽210圓孔中心任意轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖8所示，提供了帶有一定活動(dòng)性的連接裝置，以吸收由于建筑誤差導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)件100的直線偏差。
圖9示出了本發(fā)明中連接裝置再一個(gè)實(shí)施例的分解狀態(tài)，圖10示出了圖9中連接裝置的組合狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，連接殼200和填充物300與第一和第二實(shí)施例相同。其區(qū)別在于結(jié)構(gòu)件100任意一側(cè)的楔形物400被分成兩半，即本實(shí)施例中的楔形物400沿斜面1412和斜面2414的交界線切成兩個(gè)部分400a，400b，這個(gè)交界線為結(jié)構(gòu)件的橫切方向。分開(kāi)的楔形物400a，400b之間設(shè)置有彈簧400c，以將楔形物400a，400b在連接殼200的連接槽210向兩邊擴(kuò)展，使楔形物400a，400b與結(jié)構(gòu)件緊密接觸。
圖11示出了本發(fā)明又一實(shí)施例中的連接裝置的分解狀態(tài)，圖12示出了圖11中連接裝置組合狀態(tài)。圖13和圖14分別示出了圖11中的楔形物和填充物。
在本實(shí)施例中，連接殼200與第一至第三實(shí)施例的連接殼相同，而楔形物400和填充物300具有不同的形狀。與第三實(shí)施例不同的是，楔形物400在結(jié)構(gòu)件的方向(楔形物的橫切方向)被分成兩部分。如圖13所示，分開(kāi)的楔形物400d，400e向外形成錐形，填充物300的內(nèi)表面320向內(nèi)形成錐形，以與楔形物400的外表面對(duì)應(yīng)，如圖14所示。分開(kāi)的楔形物400d，400e之間設(shè)有螺紋式間距調(diào)節(jié)器400f，通過(guò)調(diào)節(jié)間距調(diào)節(jié)器400f分開(kāi)或拉攏分開(kāi)的楔形物400d，400e，使得楔形物400與結(jié)構(gòu)件100緊密接觸或分開(kāi)。
圖15示出了本發(fā)明中連接不同深度的結(jié)構(gòu)件的連接裝置。本發(fā)明中的連接裝置通過(guò)調(diào)節(jié)填充物300插入程度或選擇適當(dāng)?shù)某叽?，?lái)吸收被連接的結(jié)構(gòu)件100，100a厚度上差異、深度上不同以及垂直偏差，使在建筑場(chǎng)地方便地安裝成為可能。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明中的連接裝置可以通過(guò)楔作用連接結(jié)構(gòu)件，這種楔作用是在楔形物和結(jié)構(gòu)件被設(shè)置在該連接殼的連接槽后，通過(guò)插入填充物或伸展楔形物，使楔形物和結(jié)構(gòu)件緊密接觸所產(chǎn)生的。本發(fā)明中的該連接裝置通過(guò)吸收被連接的結(jié)構(gòu)件厚度上差異以及深度上不同，使在建筑場(chǎng)地方便地安裝成為可能。填充物的插入使楔形物與結(jié)構(gòu)件緊密接觸，使楔作用變得可靠。如果在結(jié)構(gòu)件上連接柱頭螺栓，該柱頭螺栓可以在楔形物與結(jié)構(gòu)件不是緊密接觸的情況下保證可靠的楔作用。分體式楔形物可以容易地吸收結(jié)構(gòu)件厚度上的差異，并通過(guò)彈簧的推力或間隔調(diào)節(jié)裝置保證可靠的楔作用，與傳統(tǒng)螺栓連接和先前發(fā)明中的連接裝置相比，能大幅度減少建筑時(shí)間和勞動(dòng)成本。
權(quán)利要求
1.一種連接裝置，用來(lái)連接結(jié)構(gòu)件，包括帶有連接槽(210)的連接殼(200)，連接槽(210)內(nèi)設(shè)置有被連接的結(jié)構(gòu)件(100)；設(shè)置在該連接槽(210)內(nèi)與該連接槽(210)的內(nèi)表面(212)接觸的一對(duì)填充物(300)；以及在所述連接槽(210)內(nèi)的填充物(300)與結(jié)構(gòu)件(100)之間的空隙內(nèi)插入的楔形物(400)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接裝置，其中，所述連接槽(210)具有一圓孔，圓孔的直徑(D)大于供所述結(jié)構(gòu)件插入的縫隙(214)的寬度(d)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接裝置，其中，所述填充物具有與該連接槽(210)的內(nèi)表面(212)接觸的外表面(310)，以及與楔形物(400)接觸的內(nèi)表面(320)；內(nèi)表面(320)具有呈錐形的斜面1和斜面2(322，324)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接裝置，其中，所述楔形物(400)具有與所述填充物的斜面1和斜面2(322，324)對(duì)應(yīng)的斜面1和斜面2(412，414)的外表面(410)，以及與結(jié)構(gòu)件(100)接觸的內(nèi)表面(420)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接裝置，其中，所述楔形物(400)沿斜面1(412)和斜面2(414)的交界線分成兩個(gè)部分(400a，400b)，該邊界線為結(jié)構(gòu)件(100)的橫切方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連接裝置，其中，所述楔形物(400a，400b)之間設(shè)置有彈簧(400c)，以將楔形物(400a，400b)分離。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接裝置，其中，所述楔形物(400)沿結(jié)構(gòu)件(100)長(zhǎng)度方向分成兩個(gè)部分(400d，400e)，該方向?yàn)樾ㄐ挝锏臋M切方向；該分開(kāi)的楔形物的外表面(410)形成向外的錐形，并且該填充物(300)的內(nèi)表面形成與楔形物(400)的外表面(410)對(duì)應(yīng)的向內(nèi)的錐形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連接裝置，其中，分開(kāi)的楔形物(400d，400e)之間設(shè)有螺紋型間距調(diào)節(jié)器(400f)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接裝置，其中，所述結(jié)構(gòu)件(100)的表面連接有柱頭螺栓(110)，所述楔形物(400)的內(nèi)表面(420)形成有與所述柱頭螺栓(110)相應(yīng)的穿孔(422)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于連接結(jié)構(gòu)件的連接裝置。該連接裝置能夠在無(wú)需機(jī)械加工的情況下吸收被連接結(jié)構(gòu)件的厚度的差異。能夠在保證被連接結(jié)構(gòu)件之間的牢固連接的同時(shí)，適應(yīng)被連接結(jié)構(gòu)件在建造過(guò)程中產(chǎn)生的深度和垂直偏差的變化。該連接裝置造價(jià)低，包括帶有連接槽(210)的連接殼(200)，連接槽(210)內(nèi)設(shè)置有被連接的結(jié)構(gòu)件(100)；設(shè)置在該連接槽(210)內(nèi)的填充物(300)，該填充物(300)與該連接槽(210)的內(nèi)表面(212)接觸；以及在所述連接槽(210)內(nèi)的填充物(300)與結(jié)構(gòu)件(100)之間插入的一體或分開(kāi)式的楔形物(400)。
文檔編號(hào)F16B5/00GK1780990SQ200480011410
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者樸鐘圓, 黃仁奎 申請(qǐng)人:樸鐘圓, 黃仁奎