[发明专利]一种模块化钢框架外套筒连接装置及其连接方法

说明书

本发明公开了一种模块化钢框架外套筒连接装置，包括套设在钢材上的套筒，所述套筒上开设有与钢材对应的开口，所述开口内设有与套筒对应的固定机构，所述套筒的侧壁上均固定设置有插板，且套筒的另一侧侧壁上均开设有与插板对应的插槽，所述插槽内均设有与插板对应的限制机构。本发明能够快速的对钢材进行上下组装，并能够根据所需对多组钢材进行拼接组装，大大提高了装置的适应性和钢材的组装效率，模块化钢框架外套筒连接装置的构造简单、受力合理、传力明确，安装的快速、方便，是一种合理的模块化钢框架连接方式。

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，涉及一种模块化钢框架外套筒连接装置及其连接方法。

背景技术

建筑业作为我国国民经济的支柱产业，总产值占我国GDP的20%以上，影响国家经济的发展。我国传统建筑建造方式存在资源消耗大、建造效率低、质量控制难、施工周期长以及环境污染较大等问题。面对这些困难与挑战，装配式工业化建筑形式产生并取得了一定程度发展。模块化钢结构建筑作为一种新兴的预制装配式建筑体系，是一种集成化的工业建筑，是将传统建筑根据建筑功能进行模块式划分并在工厂预制模块单元，施工现场仅需完成基础施工和模块单元拼接，其预制比例一般会超过85%。与传统建筑模式相比，模块化建筑具有绿色环保、施工速度快、拆卸灵活以及一定程度的回收利用等特点。

模块化钢框架结构连接节点具有承担传递轴力、剪力和弯矩的重要作用，其性能将直接影响整体结构的力学性能和安全可靠性。同时应构造合理、便于施工， 能与模块内部装修和使用功能相适应。

目前国内对模块化钢框架结构建筑的研究日益增多，模块化钢框架建筑已具有较大的发展，模块化钢框架结构连接形式也取得一定成果。模块化钢框架结构连接形式有Annan等全焊接连接形式，Park钢箱式模块体系的连接、插销-对穿螺栓连接，Deng等铸头-十字板连接，美国国绿集团平板扦销连接，Lawson等单螺栓连接、螺栓-封板连接，Lee等全螺栓连接、外套筒连接节点和平板-螺栓连接，陈志华钢框架-箱式模块之间的连接、梁梁连接、自锁榫卯式连接、旋转式角件连接，王燕等内套筒螺栓、焊接连接，丁阳等对穿螺栓-角件连接、十字板连接等连接形式。

模块化钢框架结构与普通钢框架结构在连接形式上有较大区别，普通钢框架结构是在梁柱节点处进行连接，模块化钢框架结构中的钢框架模块在工厂预先制作完成，施工现场进行模块间的拼装连接。模块化钢框架连接节点均为“双柱四梁”、“四柱八梁”、“八柱十六梁”节点。如何将钢框架模块单元安全、可靠、方便的连接起来成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：传统钢结构框架连接较为复杂费力，效率较低，且难以根据所需完成不同数量组钢材的拼接，大大降低了装置的适应性，而提出的一种模块化钢框架外套筒连接装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种模块化钢框架外套筒连接装置，包括套设在钢材上的套筒，所述套筒上开设有与钢材对应的开口，所述开口内设有与套筒对应的固定机构，所述套筒的侧壁上均固定设置有插板，且套筒的另一侧侧壁上均开设有与插板对应的插槽，所述插槽内均设有与插板对应的限制机构。

优选地，所述固定机构包括四个卡块，所述套筒的内壁上开设有两组伸缩槽，两组所述伸缩槽分别设置在套筒内壁的上下两侧，每组所述伸缩槽均包括两个对称设置在套筒的两侧内壁上伸缩槽，四个所述卡块分别滑动设置在四个伸缩槽内，且每个所述卡块均通过第一弹簧与伸缩槽的内壁相连接，每个所述钢材的纵杆侧壁上均开设有两个与卡块对应的卡槽，每个所述卡块上均设有与之对应的控制机构。

优选地，所述控制机构包括四个第二拨杆，四个所述第二拨杆分别固定设置在四个卡块的侧壁上，且四个所述第二拨杆均滑动贯穿套筒的侧壁设置，所述套筒的上下两侧壁上均开设有两个与第二拨杆对应的条形滑口。