技术领域

本发明涉及一种连接结构，特别是一种釆用嵌 套式复合型材的横梁和立柱之间的垂 直连接结构。 背景技术

现有技术中，车库底架、展示柜架或陈列架等 框架结构装置中所用到立柱或横梁多 采用浇铸方式成型， 而这种立柱和横梁之间的垂直连接多为直接焊 接固定， 或者先在立 柱 (横梁)上悍接一个连接板， 然后再将横梁 (立柱)固定到连接板上。 但是， 采用焊接方 式现场安装时工作量大， 操作不方便， 立柱或横梁容易受热变形， 而在梁柱上预先焊接 连接板的方式， 因为连接板外凸的原因， 使得梁柱并非一个等截面型材， 造成包装和运 输的麻烦， 也容易在运输途中损坏连接板而造成无法现场 安装使用； 特别地， 对于普通 合抱梁来说， 由于这种合抱梁是将薄钢板辊压成 C形断面， 然后相同断面的梁旋转 180 度后合抱复合而成， 所形成的合抱梁成为空心的薄壁柱体， 成型后在立柱或横梁端部没 有连接头， 若采用传统的方法将连接头焊接到立柱或横梁 上， 因为立柱和横梁的壁厚很 薄且内部中空， 很难做到连接部件和立柱双层侧壁之间的均勾 焊接， 不仅焊接难度大， 而且在焊接过程中也容易变形， 焊接后的焊缝也会影响到立柱的整体美观性。

目前， 现有技术中为解决焊接带来的问题， 有如专利号为 ZL01247226.3(公告号为 CN2499619Y)的实用新型专利《柱梁连接装置》公� ��了这样一种柱梁的连接装置， 包括 位于立柱上的榫孔和横梁端部连接的榫架， 立柱的横截面为中空框形， 其侧面或者棱角 上开有榫孔， 榫架与横梁垂直， 与立柱贴合， 其上有榫头与榫孔配合。 但是， 该连接装 置是通过榫头与榫孔连接方式实现的， 并需要在立柱上开设榫孔， 尺寸配合要求较高， 而且连接后拆卸不方便。 另有专利号为 ZL01218054.8(公告号为 CN2480442Y)的实用新 型专利《横梁与直柱之间的连接结构》则披露 了这样一种连接结构， 横梁与直柱均为中 空型材， 横梁及直柱外侧有凹槽， 该连接结构由连接座、 连接组合件构成， 连接座是直 角形角件， 连接座角件的垂直边， 用连接坚固件紧固在横梁的内壁， 连接座角件的水平 边有螺纹孔， 连接组合件的一端有外伸螺纹部外伸螺纹部即 固定在螺纹孔内， 连接组 合件的另一端有连接锁的锁爪， 锁爪在直柱外侧的凹槽内锁定， 使横梁与直柱构成直杆 间连接。但是， 该专利的连接结构组成部件较多， 结构复杂， 而且连接坚固件是固定于 横梁内壁上的，装配和拆卸都较为不便，也不 利于连接结构相对于立柱和横梁上的定位。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技 术现状而提供一种能够有效防止型 材变形、拆装容易且结构简单、连接强度较好 的嵌套式复合型材的连接结构连， 该连接 结构特别适用于通过冷轧方式嵌套成型的组合 型材之间的垂直连接。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 ：该嵌套式复合型材的连接结构，包 括有横截面呈矩形的立柱和横梁，所述立柱和 横梁分别由两个形状与尺寸相同且等断面 的长条形构件相互交错嵌套而成为一薄壁柱体 ， 其特征在于： 所述的立柱和横梁之间通 过连接接头垂直相连， 所述连接接头包括有底板和垂直设置在该底板 上的凸台， 所述凸 台沿垂直于所述底板的方向开设有孔腔， 其中， 所述凸台和所述横梁插配连接， 所述底 板和所述立柱的侧壁之间通过紧固件连接， 所述立柱的外侧壁沿长度方向成型有凸筋， 所述底板的底部设置有能和所述凸筋相适配的 导向槽， 同时在所述立柱的外侧壁还设置 有与所述底板的下边沿相抵的凸起。

作为优选，所述底板上开设有和所述孔腔相贯 通的孔，所述孔腔和所述孔在交界处 形成有向所述孔腔的中心内凸的挡肩。 在凸台上开设孔腔不仅可以减轻连接接头的重 量， 还可以使得该凸台既可以插接在直径较大的横 梁之内， 也可以套接在直径较小的横 梁之外， 扩大了适用范围。

作为进一步优选，所述的底板连接在该空腔的 底部而形成该孔腔的限位挡部。由于 底板直接作为孔腔的底部而封闭该孔腔， 无需另外设计限位挡肩， 底板本身即可以起到 孔腔的轴向限位作用， 结构更为简单， 加工更为方便。

为了提高连接接头的强度和刚性，所述连接接 头在所述凸台的外周面上还成型有加 强筋。该加强筋能够有效地防止凸台在开设有 孔腔的情况下， 因为壁厚变薄而产生的变 形。

为了实现底板和立柱的可靠、快捷的连接，并 且防止嵌套式复合结构的立柱侧壁受 力变形， 作为优选， 所述底板上开设有通孔， 所述立柱在和所述底板相连的侧壁上开设 有能和所述通孔相对应的第一孔，所述立柱在 和所述底板相平行设置的另一侧壁上开设 有和所述第一孔相对齐的第二孔， 而所述的紧固件为一异形螺栓， 该异形螺栓的本体横 截面呈腰圆形， 本体的两端具有螺杆， 所述通孔、第一孔和第二孔均呈腰形且大小分 别 和所述异形螺栓本体的横截面相适配，该异形 螺栓穿设在上述通孔、第一孔和第二孔中， 且该异形螺栓的本体两端面分别和所述第一孔 、 第二孔的内端面 90度错位相抵， 露于 所述立柱和连接板之外的所述异形螺栓的螺杆 则和螺母螺紋连接。其中， 螺杆增加了异 形螺栓两端的距离， 使得异形螺栓能够架设在第一孔和第二孔之间 ， 保证安装时异形螺 栓能够始终处于水平方向插入立柱之中，提高 了装配效率；异形螺栓能够依次穿过通孔、 第一孔和第二孔， 异形螺栓的横截面釆用腰圆形是为了既能便于 插入立柱之内， 又能实 现和第一孔、 第二孔的内端面进行错位相抵， 以从内部起到支撑立柱内侧面的作用； 当 立柱和底板相连后， 异形螺栓本体的内端面和立柱侧壁的内端面相 抵， 立柱侧壁的外端 面和螺母相抵， 立柱的侧壁同时受到内外挤压力的作用， 使得立柱的双层侧壁能够紧密 贴合， 不仅增强了立柱的刚性和强度， 还能够有效防止变形， 同时提高了立柱和底板的 连接可靠性。 底板和立柱侧壁的连接方式通过异形螺栓实现 ， 操作方便， 便于拆卸， 能 够有效提高安装效率。

为了便于操作，所述螺杆的端头还具有沿轴向 方向设置的标志槽，该标志槽的槽口 方向和所述异性螺栓的本体横截面的长度方向 一致。 安装时， 若标志槽呈垂直（水平） 方向， 当装入立柱中后， 异形螺栓旋转 90度限位， 则标志槽呈水平 （垂直） 方向。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本申请 在立柱和横梁之间通过可拆卸式的连 接接头进行垂直相连， 连接接头的底板和立柱之间用异形螺栓相连， 不仅能够实现可拆 式连接， 还能够保证复合结构的立柱双侧侧壁之间紧密 贴合， 最终实现该复合结构的立 柱双侧侧壁之间的无缝连接， 显著提髙立柱的强度和刚性， 最大限度的减少立柱变形， 从而延长立柱的使用寿命； 而连接接头的凸台和横梁之间则为插接方式， 凸台能够插入 横梁的截面开口中固定， 不仅操作方便， 而且提高了横梁和立柱之间的连接精度和连接 强度， 能够有效防止横梁与立柱之间的变形与错位。 附图说明

图 1为本发明立体车库底架的结构示意图。

图 2为的梁柱连接结构示意图之一。

图 3为本发明实施例的梁柱连接结构示意图之二� �

图 4为本发明的第一连接接头的结构示意图。

图 5为图 4所示第一连接接头另一方向的结构示意图。

图 6为本发明第二连接接头的结构示意图。

图 7为图 6所示第二连接接头另一方向的结构示意图。

图 8为图 1所示立柱的结构示意图。

图 9为本发明实施例的异形螺栓和立柱配合的平� �结构示意图。

图 10为图 9所示的 A-A向剖视图。

图 11为图 9所示的 B-B向剖视图。 具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描 述。

如图 1〜图 11所示， 为本实施例的立体车库底架所示意的梁柱连接 结构图， 该立 体车库底架包括有立柱 1、 纵横梁 3、 前横梁 2和后立柱 6， 其中， 立柱 1和纵横梁 3 以及立柱 1和前横梁 2之间的垂直连接方式为本实施例的发明点， 本实施例的立柱 1、 前横梁 2和纵横梁 3的成型区别于传统的浇铸工艺， 本实施例中的立柱 1、 前横梁 2和 纵横梁 3分别采用嵌套式复合型材结构，每一种梁柱� �分别通过冷轧工艺并由两个形状 与尺寸相同的第一构件和第二构件相互交错合 抱而成为一横截面呈矩形的中空薄壁柱 体， 其中， 立柱 1包括有相互嵌套组合的第一构件和第二构件� � 第一构件具有相互平行 设置的第一横边 151和第二横边 152， 第一横边 151和第二横边 152之间连接有第一竖 边 152， 第二构件具有相互平行设置的第三横边 161和第四横边 162， 第三横边 161和 第四横边 162之间连接有第二竖边 163, 第一横边 151和第三横边 161贴合为第一侧边 17， 第二横边 152和第四横边 162贴合为第二侧边 18， 参见图 8 _;

其中，立柱 1和纵横梁 3之间通过第一连接接头 4相连，立柱 1和前横梁 2之间通 过第二连接接头 5相连， 参见图 2、 图 3， 为了保证第一连接头 4和第二连接头 5的可 靠定位和快速安装，立柱 1在连接第一连接头 4的外侧壁上设置有锥形第一凸筋 11，该 第一凸筋 11两侧设置有能和第一连接接头 4的底边相抵的第一凸起 12， 立柱 1在连接 第二连接头 5的外侧壁上设置有第二凸筋 13， 该第二凸筋 13两侧设置有能和第二连接 接头 5的底边相抵的锥形第二凸起 14。

如图 4、 图 5所示为本实施例的第一连接接头 4的结构示意图， 第一连接接头 4包 括有平面型第一底板 41和垂直于该第一底板 41设置的第一凸台 42， 第一凸台 42和连 接板通过铸造一体成型；第一凸台 42的外轮廓与纵横梁 3的型材截面相适配，纵横梁 3 可以套设在该第一连接接头 4的第一凸台 42外部；第一凸台 42沿垂直于连接板的方向 开设有第一孔腔 421， 第一底板 41上同样开设有和第一孔腔 421相贯通的孔 411， 第一 底板 41的底部设置有第一导向槽 412， 第一凸筋 11和第一导向槽 412相适配， 在第一 孔腔 421和第一底板 41的交界面上具有向第一孔腔 421的中心内凸的挡肩 422，第一底 板 41在第一凸台 42的两侧还开设有安装用的第一通孔 43 ;

为了提高强度， 在第一凸台 41的两侧还成型有截面呈三角形的加强筋 44， 加强筋 44的一条直角边和第一凸台 41外周面固定， 加强筋 44的另一条直角边和第一底板 41 固定。

如图 6、 图 7所示为本实施例的第二连接接头 5的结构示意图， 第二连接连头 5和 第一连接接头 4的基本组成结构相同， 也包括有平面型的第二底板 51和垂直于该第二 底板 51设置的第二凸台 52，第二凸台 52和第二底板 51为一体成型；第二凸台 52的外 轮廓与前横梁 2的型材截面相适配，前横梁 2可以套设在该第二连接接头 5的第二凸台 52外部， 第二凸台 52沿垂直于第二底板 51的方向开设有第二孔腔 521， 孔腔 521的底 部封闭， 第二底板 51直接连接在第二空腔 521的底部， 第二底板 51的底部具有沿长度 方向设置的第二导向槽 511， 第二底板 51在第二凸台 52的两侧同样开设有安装用的第 二通孔 512。 安装时， 如图 2、 图 3所示， 纵横梁 3套设在第一连接接头 4的第一凸台 42之外， 第一连接接头 4的第一底板 41和立柱 1的第一侧边 17之间通过异形螺栓 7相连，前横 梁 2套设在第二连接接头 5的第二凸台 52之外， 第二连接头 5的第二底板 51和立柱 1 的第一竖边 153之间也通过异形螺栓 7固定相连；

上述异形螺栓采用如图 9〜图 11所示的螺栓组件，该异形螺栓 7的本体 72横截面 呈腰圆形， 本体 72的两端分别具有螺杆 71， 本体 7加上螺杆 71的长度使得异形螺栓 7 的两端能够穿出立柱 1之外， 螺杆 71能够和螺母 8配合相连， 螺杆 71上还具有沿轴线 方向设置而用于指示异形螺栓 7旋转方向的标志槽 711 ;

其中， 立柱 1的第一侧边 17上开设有能和第一底板 41上的第一通孔 43相对应的 第一孔 171， 立柱 1在和该第一侧边 17平行间隔设置的第二侧边 18上开设有和第一孔 171相对齐的第二孔 181， 第一通孔 43、 第一孔 171和第二孔 181均为腰形孔且孔的大 小分别和本体 72的横截面相适配；

连接时， 异形螺栓 7通过螺杆 71的引导作用水平地进入立柱 1内， 异形螺栓 7两 端的螺杆 71可分别穿于相对而设的第一通孔 43、第一孔 171和第二孔 181内， 本体 72 正好位于立柱 1的第一横边 151的内侧面和第四横边 162的内侧面之间，将异形螺栓旋 转 90度后， 本体 72两端的腰圆形截面分别和相对而设的第一孔 171、 第二孔 181的内 端面 90度错位相抵，露于立柱 1和第一连接接头 4的第一底板 41之外的异性螺栓 Ί两 端的螺杆 71则分别和螺母 8螺紋连接， 当拧紧螺母 8时， 第一侧边 17和第二侧边 18 分别在本体 72的端部和螺母 8的作用力作用下紧密贴靠在一起， 在实现立柱 1和第一 连接接头 4可靠相连的前提下，还能够将立柱 1的第一横边 151和第三横边 161之间紧 密压紧并实现无缝连接， 同时将立柱 1的第二横边 152和第四横边 162之间紧密压紧并 实现无缝连接， 从而最大限度提高了立柱 1的强度和刚性。

同样地， 立柱 1的第一竖边 153也开设有能和第二底板 51上的第二通孔 512相对 应的第一孔 191， 立柱 1在和该第一竖边 153平行间隔设置的第二竖边 163上开设有和 第一孔 191相对齐的第二孔 192， 第二通孔 512、 第一孔 191和第二孔 192均为腰形孔 且孔的大小分别和本体 72的横截面相适配；

连接时， 异形螺栓 7穿过第二通孔 512、第一孔 191和第二孔 192，本体 72位于立 柱 1的第一竖边 153内侧面和第二竖边 163内侧面之间， 将异形螺栓旋转 90度后， 本 体 72两端的腰圆形截面分别和相对而设的第一孔 191、 第二孔 192的内端面 90度错位 相抵，露于立柱 1和第二连接接头 4的第二底板 41之外的异性螺栓 7两端的螺杆 71则 分别和螺母 8螺紋连接， 当拧紧螺母 8时， 异性螺杆的本体 72实现对立柱的第一竖边 153和第二竖边 163内侧面的支撑， 防止立柱 1变形。

上述这种异形螺栓连接方式还可以在立柱 1沿长度方向的任何位置上安装，只要在 立柱 1相对而设的一组侧边上开设相对齐的一组第� �孔和第二孔，异形螺栓 7穿入立柱 后其两端分别设置在第一孔和第二孔内， 将异形螺栓旋转 90度， 则异形螺栓本体 72两 端能够分别和第一孔、 第二孔的内端面 90错位相抵， 保证立柱双层横边的紧密贴靠而 实现无缝连接， 提高立柱的整体刚性和强度， 防止立柱变形。