八面端板组件、结构单元及其拼装结构的制作方法

1.本发明涉及钢结构技术领域，具体涉及一种八面端板组件、结构单元及其拼装结构。


背景技术：

2.钢结构包括梁单元、柱单元以及连接梁单元和柱单元的连接件，目前，柱单元和梁单元的连接件不通用，不便于组装，也不便于梁单元和柱单元的加工。此外，考虑到承重能力，在实际施工过程中，经常需要加工尺寸较大的柱单元或梁单元，以提高局部的承重能力，增加了加工成本。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题之一是提供一种八面端板组件，便于通用，实现钢结构连接件的标准化；
4.本发明要解决的技术问题之二是提供一种结构单元，便于组装形成钢结构；
5.本发明要解决的技术问题之三是提供一种结构单元的拼装结构，以提高钢结构的局部承重能力。
6.为解决上述技术问题之一，本发明提供的一种八面端板组件，包括八面端板，该八面端板包括本体，该本体的一侧设置有四个呈中心对称布置的凸出部，该凸出部远离所述本体的一侧具有第一斜面和第二斜面，同一所述凸出部的第一斜面的顶部和第二斜面的顶部相交，在相邻两个所述凸出部之间，其中一个所述凸出部的第一斜面的底部与另一个所述凸出部的第二斜面的底部相交；所述本体远离所述凸出部的一侧设置有四个呈中心对称布置的凹槽，该凹槽的内壁为球面，四个所述凹槽与四个所述凸出部一一对应，且每个所述凹槽处均开设有贯通槽，该贯通槽的一端贯通相应的所述第一斜面和第二斜面，另一端贯通相应的所述凹槽的内壁；相邻两个所述凹槽之间还突出设置有连接部；第一连接件，该第一连接件上设置有调节部，该调节部上设置有与所述凹槽内壁适配的球面，所述第一连接件上还设置有能通过所述贯通槽的第一螺纹部，该第一螺纹部的外周设置有自攻螺纹或普通螺纹，所述第一连接件能相对于所述凹槽转动，使得所述第一螺纹部在第一连接位置和第二连接位置之间切换，在所述第一螺纹部位于其第一连接位置时，所述第一螺纹部与相应的所述凸出部的第一斜面垂直，在所述第一螺纹部位于其第二连接位置时，所述第一螺纹部与相应的所述凸出部的第二斜面垂直。
7.本发明的八面端板组件在使用时，将八面端板的连接部与柱或梁的端部固定连接，该八面端板上的四个凸出部结构限定了两个相互垂直的卡槽，该卡槽的侧壁由相邻的两个凸出部的第一斜面和第二斜面限定，则在使用时，可以将其中一个卡槽靠接在另一个梁的侧壁上，使得卡槽的侧壁与梁的相应侧壁接触，然后利用第一连接件将八面端板与该梁的侧壁固定，实现柱梁连接或梁梁连接；在连接时，将第一连接件的调节部置入相应凹槽内，然后转动第一连接件，使得螺纹部位于第一连接位置或第二连接位置，以使得第一螺纹
部能与梁的相应侧壁连接。由此可见，本发明的八面端板组件，可以通用于梁梁角接和柱梁角接，实现钢结构连接的标准化。
8.优选地，所述本体为方形，四个所述连接部分别位于所述本体的四个角部；相邻两个所述凸出部之间，其中一个所述凸出部的第一斜面的底部与另一个所述凸出部的第二斜面的底部在所述本体的对角线方向相交。
9.优选地，所述第一连接件上还设置有锥形部，该锥形部位于所述第一螺纹部的对侧，所述锥形部的直径沿远离所述调节部的方向逐渐减小，所述锥形部的小径端连接有第二螺纹部，该第二螺纹部上螺纹连接有第一螺母。
10.优选地，还包括能装配于所述锥形部上的连接板，该连接板上设置有两个与所述锥形部适配的锥形孔。在多个梁与同一个柱角接时，相互靠近的两个梁的相应的第一连接件可以通过连接板连接在一起，以提高整体的连接刚度，连接时，连接板上的两个锥形孔分别套设在两个第一连接件的锥形部上，为进一步确保连接可靠，还可以在相应的第一连接件的第二螺纹部上拧紧第一螺母，以防止连接板掉落。
11.优选地，所述凸出部的顶部形成有平面，该平面与该凸出部的第一斜面和第二斜面相交；还包括第二连接件，该第二连接件包括连接螺栓，该连接螺栓的螺栓杆的外周活动套设有两个调节块，两个所述调节块上均设置有与所述凹槽内壁适配的球面，且两个所述调节块的球面相对设置，所述第二连接件还包括与所述连接螺栓螺纹连接的第二螺母。平面的设计，可以实现梁梁对接或柱柱对接，对接时，先将两个八面端板分别固定在两个梁或两个柱的端部，然后将两个八面端板对接在一起，使得两个八面端板的平面相互抵接，再使用第二连接件将两个八面端板固定连接，固定后，第二连接件的两个调节块分别位于两个八面端板的对应的凹槽内。采用这种结构设计，可以使得本发明的八面端板组件通用于钢结构的梁柱角接、梁梁角接、梁梁对接以及柱柱对接，降低了钢结构的拼装难度，实现了钢结构连接的标准化。
12.优选地，所述本体的中间位置贯通设置有中心孔，该中心孔贯通所述凸出部的第一斜面和第二斜面。中心孔的设计可以便于加工凸出部。
13.为解决上述技术问题之二，本发明提供的一种结构单元，包括上述八面端板组件，还包括方钢管，所述八面端板固定嵌设在该方钢管的内周，使得所述八面端板的四个连接部分别插接在所述方钢管的四个角部；所述方钢管的四个侧壁上沿其长度方向等距设置有多个能与所述第一螺纹部螺纹连接的连接孔。
14.本发明的结构单元包括方钢管，该方钢管既可以当作梁也可以当作柱，在拼接时，利用八面端板实现方钢管的角接或对接，此外，本发明的方钢管上等距设置有连接孔，以便于在该方钢管的长度方向选择另一方钢管的安装位置，使得钢结构的拼装更加便捷。
15.优选地，相邻两个所述连接孔之间的距离为0.25na，其中，n为正整数，a为所述方钢管的横截面的对角距离。
16.优选地，所述方钢管的四个棱边处均倒有圆角，以防止方钢管与八面端板产生干涉。
17.为解决上述技术问题之三，本发明提供的一种结构单元的拼装结构，包括由若干所述结构单元拼装形成的并行梁单元，该并行梁单元内的相邻两个相互平行的所述结构单元之间的距离为na；或包括由若干所述结构单元拼装形成的并行柱单元，所述并行柱单元
内的相邻两个所述结构单元之间的距离为na；或包括由若干所述结构单元拼装形成的对接柱单元，所述对接柱单元内的相邻两个所述结构单元之间的距离为0.25na。
18.本发明的结构单元的拼装结构，将并行梁单元内的平行的结构单元的距离、并行柱单元的相邻结构单元的距离以及对接柱单元的相邻两个结构单元之间的距离设计为方钢管的横截面的对角距离的倍数，可以使得结构单元按同一模数安装，为后续设计、加工、安装、装修带来统一概念。此外，在传统的钢结构中，如果为了提高局部承重能力，需要加大相应的柱或梁的尺寸，而本技术中，只需要将多个结构单元组合排列，形成一个承重能力较大的并行柱单元或并行梁单元，实现标准化搭建。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
20.图1为本发明实施例一的八面端板的结构示意图之一；
21.图2为本发明实施例一的八面端板的结构示意图之二；
22.图3为本发明实施例一的第一连接件的结构示意图；
23.图4为本发明实施例一的第二连接件的结构示意图；
24.图5为本发明实施例一的连接板的结构示意图；
25.图6为本发明实施例二的结构单元角接的结构示意图；
26.图7为图6的局部放大图p；
27.图8为本发明实施例二的结构单元对接的结构示意图；
28.图9为本发明实施例三的结构单元的拼接结构的结构示意图之一；
29.图10为本发明实施例三的结构单元的拼接结构的结构示意图之二；
30.图11为本发明实施例三的结构单元的拼接结构的结构示意图之三；
31.图12为本发明实施例三的结构单元的拼接结构的结构示意图之四。
32.附图标记：
[0033]1‑
八面端板；11
‑
凸出部；111
‑
第一斜面；112
‑
第二斜面；113
‑
平面；12
‑
凹槽；13
‑
贯通槽；14
‑
连接部；15
‑
中心孔；2
‑
第一连接件；21
‑
调节部；22
‑
第一螺纹部；23
‑
锥形部；24
‑
第二螺纹部；3
‑
连接板；31
‑
锥形孔；4
‑
第二连接件；41
‑
连接螺栓；42
‑
调节块；43
‑
第二螺母；5
‑
方钢管；51
‑
连接孔。
具体实施方式
[0034]
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0035]
需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0036]
实施例一
[0037]
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供了一种八面端板组件，包括八面端
板1，参考图1和图2，该八面端板1包括方形的本体，该本体的一侧设置有四个呈中心对称布置的凸出部11，该凸出部11远离本体的一侧具有第一斜面111和第二斜面112，同一凸出部11的第一斜面111的顶部和第二斜面112的顶部相交，在相邻两个凸出部11之间，其中一个凸出部11的第一斜面111的底部与另一个凸出部11的第二斜面112的底部在本体的对角线方向相交，使得在本体的两个对角线方向分别形成一个卡槽。在上述本体的中间位置贯通设置有中心孔15，该中心孔15贯通凸出部11的第一斜面111和第二斜面112。
[0038]
在本体远离凸出部11的一侧设置有四个呈中心对称布置的凹槽12，该凹槽12的内壁为球面，四个凹槽12与四个凸出部11一一对应，且每个凹槽12处均开设有贯通槽13，该贯通槽13的一端贯通相应的凸出部11的第一斜面111和第二斜面112，另一端贯通相应的凹槽12的内壁。
[0039]
本实施例的相邻两个凹槽12之间还突出设置有连接部14，四个连接部14分别位于本体的四个角部。
[0040]
本实施例的八面端板组件还包括第一连接件2，参考图3，该第一连接件2上设置有调节部21，该调节部21上设置有与凹槽12内壁适配的球面，第一连接件2上还设置有能通过贯通槽13的第一螺纹部22，该第一螺纹部22的外周设置有自攻螺纹或普通螺纹，本实施例中，优选为自攻螺纹，第一连接件2能相对于凹槽12转动，使得第一螺纹部22在第一连接位置和第二连接位置之间切换，在第一螺纹部22位于其第一连接位置时，第一螺纹部22与相应的凸出部11的第一斜面111垂直，在第一螺纹部22位于其第二连接位置时，第一螺纹部22与相应的凸出部11的第二斜面112垂直。本实施例中，第一斜面111与第二斜面112之前的角度为90度，则第一螺纹部22从其第一连接位置移动到第二连接位置时转过的角度也为90度。此外，在调节部21远离其球面的一端还设置有外六角拧头，以便于扳手操作。
[0041]
进一步地，第一连接件2上还设置有锥形部23，该锥形部23位于第一螺纹部22的对侧，即该锥形部23和第一螺纹部22分设于调节部21的两侧，锥形部23的直径沿远离调节部21的方向逐渐减小，锥形部23的小径端连接有第二螺纹部24，该第二螺纹部24上螺纹连接有第一螺母，图中未示出。本实施例的八面端板组件还包括能装配于锥形部23上的连接板3，参考图5，该连接板3上设置有两个与锥形部23适配的锥形孔31。
[0042]
进一步地，上述凸出部11的顶部形成有平面113，该平面113与该凸出部11的第一斜面111和第二斜面112相交；本实施例还包括第二连接件4，参考图4，该第二连接件4包括连接螺栓41，该连接螺栓41的螺栓杆的外周活动套设有两个调节块42，两个调节块42上均设置有与凹槽12内壁适配的球面，且两个调节块42的球面相对设置，第二连接件4还包括与连接螺栓41螺纹连接的第二螺母43。
[0043]
本实施例的八面端板组件的使用在实施例二中进行详细介绍。
[0044]
实施例二
[0045]
如图6、图7和图8所示，本发明提供的一种结构单元，包括上述八面端板组件，还包括方钢管5，方钢管5的四个棱边处均倒有圆角，八面端板1固定嵌设在该方钢管5的端部内周，具体地，八面端板1的四个连接部14分别焊接在方钢管5的四个角部；方钢管5的四个侧壁上沿其长度方向等距设置有多个能与第一螺纹部22螺纹连接的连接孔51。
[0046]
本实施例中，方钢管5既可以当作梁也可以当作柱，在拼接时，利用八面端板组件实现方钢管的角接或对接。
[0047]
在角接时，参考图6和图7，将其中一个方钢管5的端部的八面端板1的一个对角线方向的卡槽靠接在另一个方钢管的棱边处，然后将四个第一连接件2分别穿设在四个贯通槽13内，转动第一连接件2，使得其第一螺纹部22插接在相应的连接孔51内，利用把手拧紧第一连接件2上的外六角，使得第一螺纹部22上的自攻螺纹与连接孔51螺纹连接，为确保连接可靠，还可以在第一螺纹部22伸出连接孔51的一端螺纹连接一个螺母；需要说明的是，当第一螺纹部22的螺纹为普通螺纹时，可以将连接孔51设计为螺纹孔，使得第一螺纹部22与连接孔51螺纹连接，也可以设计为光孔，并额外使用螺母固定。本实施例的方钢管5上设置多个连接孔51，可以为角接的方钢管提供多个安装位置，便于组装钢结构。此外，在两个相互垂直的方钢管同时角接于一个方钢管时，可以使用连接板3将两个相互垂直的方钢管的相互靠近的第一连接件相互连接，连接时，将连接板3的两个锥形孔31分别套在两个第一连接件2的锥形部23的外周，然后在两个第一连接件2的第二螺纹部24上分别螺纹连接第一螺母，以对连接板3进行限位固定，如此可以提高整体的刚度。
[0048]
在对接时，参考图8，将两个方钢管5的八面端板1的平面113相互对接，然后使用四个第二连接件4连接两个八面端板，连接时，先在连接螺栓41上套设一个调节块42，使得该调节块42嵌设在其中一个八面端板的凹槽12内，在连接螺栓41穿过另一八面端板的相应凹槽12后，再将另一个调节块42套在连接螺栓41的外周，然后将第二螺母43螺纹连接在连接螺栓41上，使得另一调节块42嵌设在另一八面端板的相应凹槽12内。
[0049]
进一步地，相邻两个连接孔51之间的距离为0.25na，其中，n为正整数，a为所述方钢管的横截面的对角距离。本实施例中，a取150mm，n取2，即相邻两个连接孔51之间的距离为75mm。
[0050]
实施例三
[0051]
本实施例提供的一种结构单元的拼装结构，包括由若干实施例二所提供的结构单元拼装形成的并行梁单元，该并行梁单元内的相邻两个相互平行的结构单元之间的距离为na，本实施例中，该距离具体为450mm，以形成纵横交错的梁结构(图12)。
[0052]
本实施例还提供一种包括由若干结构单元拼装形成的并行柱单元，并行柱单元内的相邻两个结构单元之间的距离为na，该距离具体为450mm，以形成l形柱(图9)、t形柱(图10)和十字形柱(图11)。
[0053]
本实施例还提供一种包括由若干结构单元拼装形成的对接柱单元，对接柱单元内的相邻两个结构单元之间的距离为0.25na，该距离具体为112.5mm，参考图8。
[0054]
本实施例将并行梁单元内的平行的结构单元的距离、并行柱单元的相邻结构单元的距离以及对接柱单元的相邻两个结构单元之间的距离设计为方钢管的横截面的对角距离的倍数，可以使得结构单元按同一模数安装，为后续设计、加工、安装、装修带来统一概念。此外，在传统的钢结构中，如果为了提高局部承重能力，需要加大相应的柱或梁的尺寸，而本技术中，只需要将多个结构单元组合排列，形成一个承重能力较大的并行柱单元或并行梁单元，实现标准化搭建。
[0055]
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0056]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、系统、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、系统、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0057]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。