一种模块化钢结构件的连接节点及其模块化钢结构

摘要

本发明提供一种模块化钢结构件的连接节点，包括至少两个H型钢、若干连接板及若干螺栓；H型钢包括第一H型钢和第二H型钢；第一竖板与第三竖板上设有若干第一螺栓孔和第三螺栓孔；第二竖板与第四竖板的上设有若干第二螺栓孔和第四螺栓孔；第一连接板上设有第一连接板螺栓孔，第二连接板上设有第二连接板螺栓孔，螺栓将第一连接板与第一H型钢和第二H型钢固定连接。本发明的有益效果是：通过螺栓对连接板及H型钢进行连接，且在H型钢的横板上设置有若干手孔，手孔方便螺栓进行安装连接，大幅度的提高装配效率、拼接率高、且整体性强，构造简单，施工方便。

说明书

技术领域

本发明涉及一个钢结构建筑技术领域，尤其涉及一种模块化钢结构件的连接节点及其模块化钢结构。

背景技术

在海洋石油的开发中，操作平台钢支架作为石油开发的平台，其设计的越来越复杂，要求也越来越高。目前钢支架主要由多根纵横交错的型钢组焊而成，在钢支架的制作过程中，需要对相邻型钢之间的各个连接处进行内外焊接，依次来确保钢支架的结构牢固。但是这种结构的钢支架加工存在着以下复杂点：一是钢支架与其他专业设备、管线相互牵连，安装作业工序复杂，钢支架作为平台的主要受力构件，需完全确保焊接质量、制作质量；二是钢支架构件结构复杂，拼接工序繁杂，工程量大，施工周期久，而且需要大量的焊接；三是由于施工现场条件的限制，这类型钢支架的现场安装节点全部设计成高强螺栓连接，从而需保证钢构件的外形尺寸、安装孔的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化钢结构件的连接节点，解决钢结构节点的复杂化、工序繁杂、施工周期长等问题。

一种模块化钢结构件的连接节点，包括至少两个H型钢、若干连接板及若干高强度螺栓；H型钢包括第一H型钢和第二H型钢；第一H型钢包括第一竖板、第二竖板及一将第一竖板和第二竖板连接的第一横板；第二H型钢包括第三竖板、第四竖板及一将第三竖板与第四竖板连接的第二横板；所述的第一竖板与第三竖板的外侧面平齐，所述的第一竖板与第三竖板的外侧面至上而下设有若干第一高强度螺栓孔和第三高强度螺栓孔；所述的第二竖板与第四竖板的外侧面平齐，所述的第二竖板与第四竖板的外侧面至上而下设有若干第二高强度螺栓孔和第四高强度螺栓孔；所述的连接板包括第一连接板和第二连接板；所述的第一连接板上设有若干与第一高强度螺栓孔和第三高强度螺栓孔位置相对应的第一连接板高强度螺栓孔，第二连接板上设有若干与第二高强度螺栓孔与第四高强度螺栓孔位置相对应的第二连接板高强度螺栓孔，所述的高强度螺栓穿过第一高强度螺栓孔与第一连接板高强度螺栓孔将第一H型钢与第一连接板固定连接；所述的高强度螺栓穿过第三高强度螺栓孔与第一连接板高强度螺栓孔将第二H型钢与第一连接板固定连接；所述的高强度螺栓穿过第二高强度螺栓孔与第二连接板高强度螺栓孔将第一H型钢与第二连接板固定连接；所述的高强度螺栓穿过第四高强度螺栓孔与第二连接板高强度螺栓孔将第二H型钢与第二连接板固定连接。

进一步的，还包括第三H型钢；所述的第三H型钢包括第五竖板、第六竖板及一将第五竖板和第六竖板连接的第三横板；所述的第五竖板的长度等于第二竖板与第四竖板的长度和；所述的第五竖板上设有若干与第二高强度螺栓孔、第四高强度螺栓孔位置相对应的第五高强度螺栓孔和第六高强度螺栓孔；所述的高强度螺栓依次穿过第五高强度螺栓孔、第二连接板高强度螺栓孔、第二高强度螺栓孔将第三H型钢板、、第二连接板及第一H型钢板进行固定连接；所述的高强度螺栓依次穿过第六高强度螺栓孔、第二连接板高强度螺栓孔、第四高强度螺栓孔将第三H型钢板、第二连接板及第二H型钢板进行固定连接。所述的第三横板上设有若干第三手孔。

进一步的，还包括第三连接板、第四H型钢和第五H型钢；所述的第四H型钢包括第七竖板、第八竖板及将第七竖板和第八竖板连接的第四横板；所述的第七竖板上设有若干与第二高强度螺栓孔位置相对应的第七高强度螺栓孔；所述的第七竖板的端部与第二竖板的端部平齐；所述的高强度螺栓依穿过第七高强度螺栓孔、第二连接板高强度螺栓孔及第二高强度螺栓孔将第四H型钢与第一H型钢连接；所述的第八竖板至上而下设有若干第八高强度螺栓孔；所述的第四横板上设有若干第四手孔；所述的第五H型钢包括第九竖板和第十竖板及将第九竖板和第十竖板连接的第五横板；所述的第九竖板上设有若干与第四高强度螺栓孔位置相对应的第九高强度螺栓孔；所述的第九竖板的端部与第四竖板的端部平齐；所述的高强度螺栓依次穿过第九高强度螺栓孔第二连接板高强度螺栓孔及第四高强度螺栓孔将第五H型钢与第二H型钢连接；所述的第十竖板至上而下设有若干第十高强度螺栓孔；所述的第五横板上设有若干第五手孔；所述的第三连接板上设有若干与第八高强度螺栓孔和第十高强度螺栓孔位置相对应的第三连接板高强度螺栓孔；通过高强度螺栓将第三连接板、第四H型钢和第五H型钢固定连接。

进一步的，所述的第一横板上设有若干第一手孔，所述的第二横板上设有若干第二手孔；还包括补强板，所述的补强板安装在第一手孔、第二手孔、第四手孔及第五手孔上；所述的补强板为圆形补强板，补强板的中间设有通孔。通孔可供人手通过，对高强度螺栓进行锁紧固定。

进一步的，所述的补强板上设有凸台，安装在第一手孔、第二手孔、第四手孔及第五手孔上的补强板数量均为两个；两个所述的补强板分别安装在第一手孔、第二手孔、第四手孔及第五手孔的两侧；所述的凸台位于第一手孔、第二手孔、第四手孔及第五手孔内，所述的补强板与第一手孔、第二手孔、第四手孔及第五手孔通过焊接固定。

进一步的，一种应用连接节点的模块化钢结构件，相邻的两个连接节点之间通过连接柱进行连接；所述的连接柱与连接节点之间通过L型连接板进行固定连接。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过高强度螺栓对连接板及H型钢进行连接，且在H型钢的横板上设置有若干手孔，手孔方便高强度螺栓进行安装连接，大幅度的提高装配效率、拼接率高、且整体性强，构造简单，施工方便。

附图说明

图1为本发明实施例一的整体结构示意图。

图2为本发明实施例二的整体结构示意图。

图3为本发明实施例三的整体结构示意图。

图4为本实施例三的分解示意图。

图5为模块化钢结构件的整体结构示意图。

图6为补强板的结构示意图。

1、第一H型钢；11、第一竖板；111、第一高强度螺栓孔；12、第二竖板；121、第二高强度螺栓孔；13、第一横板；131、第一手孔；2、第二H型钢；21、第三竖板；211、第三高强度螺栓孔；22、第四竖板；221、第四高强度螺栓孔；23、第二横板；231、第二手孔；3、第三H型钢；31、第五竖板；32、第六竖板；33、第三横板；331、第三手孔，4、第四H型钢；41、第七竖板；411、第七高强度螺栓孔；42、第八竖板；421、第八高强度螺栓孔；43、第四横板；431、第四手孔；5、第五H型钢；51、第九竖板；511、第九高强度螺栓孔；52、第十竖板；521、第十高强度螺栓孔；53、第五横板；531、第五手孔；6、第一连接板；601、第一连接板高强度螺栓孔；61、第二连接板；611、第二连接板高强度螺栓孔；62、第三连接板；621、第三连接板高强度螺栓孔；7、补强板；71、凸台，72、通孔，8、连接柱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例公开了一种模块化钢结构件的连接节点，包括两个H型钢、若干连接板及若干高强度螺栓。H型钢的数量为两个；H型钢包括第一H型钢1和第二H型钢2；第一H型钢1包括第一竖板11、第二竖板12及一将第一竖板11和第二竖板12连接的第一横板13；第二H型钢2包括第三竖板21、第四竖板22及一将第三竖板21与第四竖板22连接的第二横板23。

第一竖板11与第三竖板21的外侧面拼接一起，第一竖板11与第三竖板21的外侧面平齐，第一竖板11与第三竖板21的外侧面至上而下设有若干第一高强度螺栓孔111和第三高强度螺栓孔211。相对的第二竖板12与第四竖板22的外侧面拼接一起，第二竖板12与第四竖板22的外侧面平齐，第二竖板12与第四竖板22的外侧面至上而下设有若干第二高强度螺栓孔121和第四高强度螺栓孔221。

连接板包括第一连接板6和第二连接板61，第一连接板6上设有若干与第一高强度螺栓孔111和第三高强度螺栓孔211位置相对应的第一连接板高强度螺栓孔601。第一连接板6通过第一连接板高强度螺栓孔601固定在第一竖板11和第三竖板21上，并将第一竖板11与第三竖板21进行固定连接。

高强度螺栓依次穿过第一连接板高强度螺栓孔601与第一高强度螺栓孔111将第一连接板6与第一H型钢1固定连接；另外高强度螺栓依次穿过第一连接板高强度螺栓孔601与第三高强度螺栓孔211将第二H型钢2与第一连接板6固定连接。第一连接板6安装在第一竖板11和第三竖板21的外侧面上，将第一H型钢1和第二H型钢2进行固定连接。

高强度螺栓依次高强度螺栓穿过第二连接板高强度螺栓孔611与第二高强度螺栓孔121将第一H型钢1与第二连接板61固定连接；高强度螺栓穿过第二连接板高强度螺栓孔611与第四高强度螺栓孔221将第二H型钢2与第二连接板61固定连接；第二连接板61安装在第三竖板21和第四竖板22的外侧面上，将第一H型钢1和第二H型钢2进行固定连接。

由于H型钢通常是作为支撑柱使用，H型钢通常高度较高，在锁第一竖板11、第二竖板12、第三竖板21、第四竖板22的内侧面进行高强度螺栓锁紧固定不便，故需在第一横板13和第二横板23上设置手孔以方便高强度螺栓的锁紧安装。第一横板13上的手孔为第一手孔131，第二横板23上的手孔为第二手孔231。第一手孔131和第二手孔231与第一连接板6和第二连接板61的高度大致平齐。

在第一横板13和第二横板23上切割了手孔会导致第一横板13和第二横板23的手孔处强度降低，故为了增强第一手孔131和第二手孔231处的强度，需在第一手孔131和第二手孔231处设置补强板7来增强第一手孔131和第二手孔231处的强度。补强板7为圆形补强板7，补强板7的中间设有一供人手穿过的通孔72，通孔72可以是圆形、正方形或长方形等能够供人手穿过的形状，工作人员穿过通孔72对位于一竖板、第二竖板12、第三竖板21、第四竖板22的内侧面的高强度螺栓进行固定连接安装。

设置在第一手孔131和第二手孔231上的补强板7的数量均为两个，如图6所示，补强板7上设有一凸台71，两个补强板7分别位于第一手孔131和第二手孔231的两侧，凸台71位于第一手孔131和第二手孔231内，安装在第一手孔131和第二手孔231上的两个凸台71之间具有一焊接缝隙，补强板7与第一手孔131和第二手孔231之间通过焊接固定。

实施例二：

如图2所示，实施例二与实施例一的区别点在于还包括一第三H型钢3，第三H型钢3包括第五竖板31和第六竖板32及将第五竖板31和第六竖板32固定连接的第三横板33；第五竖板31的长度等于第二竖板12与第四竖板22的长度之和。第五竖板31的一端与第二竖板12外侧的一端平齐，另一端与第四竖板22外侧的一端平齐。

第五竖板31上设有与第二竖板12的第二高强度螺栓孔121的第五高强度螺栓孔和第四竖板22上的第四高强度螺栓孔221位置相对应的第六高强度螺栓孔，高强度螺栓依次穿过第五高强度螺栓孔311、第二连接板高强度螺栓孔611及第二高强度螺栓孔121将第三H型钢3与第一H型钢1进行固定连接。高强度螺栓依次穿过第五高强度螺栓孔311、第二连接板高强度螺栓孔611及第四高强度螺栓孔221将第三H型钢3与第二H型钢2进行固定连接。第三横板33上设有与第一横板13和第二横板23一致的第三手孔331，第三手孔331也是通过补强板7进行补强。

实施例三：

如图3～图4所示，实施例三与实施例一的区别点在于还包括第四H型钢4、第五H型钢5及第三连接板62。第四H型钢4包括第七竖板41、第八竖板42及将第七竖板41和第八竖板42固定连接的第四横板43。第七竖板41的端部与第二竖板12的端部平齐，第七竖板41上设有与第二高强度螺栓孔121位置相对应的第七高强度螺栓孔411。高强度螺栓依次穿过第七高强度螺栓孔411、第二连接板高强度螺栓孔611及第二高强度螺栓孔121将第七竖板41、第二连接板61及第二竖板12进行固定连接。

第五H型钢5包括第九竖板51、第十竖板52及将第九竖板51和第十竖板52进行固定连接的第五横板53。第九竖板51贴在第二连接板61上，一端与第四竖板22平齐，另一端与第七竖板41搭接。第九竖板51上设有若干与第四高强度螺栓孔221位置相对应的第九高强度螺栓孔511。高强度螺栓依次穿过第九高强度螺栓孔511、第二连接板高强度螺栓孔611及第四高强度螺栓孔221将第五H型钢5、第二连接板61及第二H型钢2进行固定连接。

第八竖板42和第十竖板52上分别设有第八高强度螺栓孔421和第十高强度螺栓孔521，第三连接板62上设有与第八高强度螺栓孔421和第十高强度螺栓孔521位置相对应的第三连接板高强度螺栓孔621。高强度螺栓穿过第三连接板高强度螺栓孔621及第八高强度螺栓孔421将第三连接板62与第四H型钢4进行连接，另高强度螺栓穿过第三连接板高强度螺栓孔621及第十高强度螺栓孔521将第三连接板62与第五H型钢5进行固定连接。第三连接板62将第四H型钢4和第五H型钢5进行固定连接。

为了方便第四H型钢4和第五H型钢5内部的高强度螺栓固定安装，在第四横板43和第五横板53上设有第四手孔431和第五手孔531，在第四手孔431和第五手孔531上焊接有补强板7以保障手孔位置的强度。

如图5所示，一种应用连接节点的模块化钢结构构件，可包括实施例一～实施例三的连接节点，相邻的两个连接节点之间通过连接柱8进行连接，连接柱8可搭接在各个竖板的外侧壁及各个横板上。连接柱8与各竖板及横板之间通过L型连接板进行焊接固定。模块化钢结构件还可根据需求在各竖板之间搭接支撑件、台梁、框架梁等加强件对其进行加强。

综上所述，本发明采用多个H型钢通过高强度螺栓及连接板进行搭接，H型钢钢板运输，连接节点的结构较为简单，组成构件较少，方便储存分类及现场的搭接。在H型钢的横板上设置有若干手孔，手孔方便高强度螺栓进行安装连接，大幅度的提高装配效率、拼接率高、且整体性强，构造简单，施工方便。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。