钢质指接连接件

摘要

本发明涉及一种钢质指接连接件，包括，子指接件，其用以与立柱焊接，通过榫楔体与子指接件连接；母指接件，其用以与方形钢材焊接，通过榫楔体与子指接件连接，用以连接固定子指接件与母指接件；检测模块数据监测单元用以实时监测连接时固定环所受到的压力，其数据处理单元用以接收数据监测单元发出的信息，判断钢质指接连接件连接时是否过载，判断连接件使用过程中固定环是否出现断裂、变形；本发明检测系统对固定环所受压力实时监测，并根据检测数据实时判断是够发生过载，是否发生形变或断裂，保证了连接件的可靠性，本发明由母指接件，子指接件，榫楔体组成，结构简单，安装拆卸方便，利用榫楔体固定母指接件与子指接件安装紧固性好。

权利要求

1.一种钢质指接连接件，其特征在于：包括，子指接件，其用以与立柱焊接，通过榫楔体与母指接件连接，子指接件包括第一固定环、第三固定环和第五固定环，还包括子指接件底板和子指接件定位挡板，各固定环均设置在子指接件定位挡板内侧，各固定环间具有预设间隔，各固定环均为开口朝向子指接件底板的凹形结构，各固定环内表面设置有若干应变片，用以检测榫楔体插入后各固定环各部位受到的应力，各所述固定环均设置有预设长度、宽度和高度，用以使榫楔体穿过，固定榫楔体；

母指接件，用以与方形钢材焊接，母指接件通过榫楔体与子指接件连接，包括第二固定环和第四固定环，还包括母指接件底板、母指接件定位挡板和第二榫楔体定位挡板，各固定环均设置在母指接件定位挡板内侧，各固定环间具有预设间隔，各固定环均为开口朝向母指接件底板的凹形结构，各固定环内表面设置有若干应变片，用以检测榫楔体插入后各固定环各部位受到的应力，各所述固定环设置有预设长度、宽度和高度，用以使榫楔体穿过，固定榫楔体；

榫楔体，用以连接固定子指接件与母指接件，包括第一榫楔体定位挡板以及固定体；所述第一榫楔体定位挡板为矩形板状结构，第一榫楔体定位挡板预设高度和宽度与所述母指接件定位挡板相同，用以限制榫楔体的插入深度，所述榫楔体固定体为工形结构、凹形结构和矩形结构中的任意一种，榫楔体固定体长度为预设长度，横截面宽度和高度为预设尺寸，固定体用以连接母指接件与子指接件，使连接稳定；

数据监测单元，用以与第一固定环、第二固定环、第三固定环、第四固定环以及第五固定环内应变片相连，实时监测各固定环应变片的应变数值，数据监测单元内部设置有实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）其中，A1表示第一固定环应力函数，A2表示第二固定环应力函数,A3表示第三固定环应力函数,A4表示第四固定环应力函数，A5表示第五固定环应力函数，数据监测单元将固定环内应变片应力函数数据持续监测，并持续记录进实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）内；

数据处理单元，用以接收数据监测单元发出的实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5），将各个固定环内应力函数与预设应力函数做差值后与预设应力承受范围进行对比，判断连接件固定环是否出现过载，监测连接件是否出现断裂或严重形变；所述数据处理单元内设置有数据处理矩阵F（A10,A20,A30,A40,A50），其中，A10表示第一固定环预设应力函数，A20表示第二固定环预设应力函数,A30表示第三固定环预设应力函数,A40表示第四固定环预设应力函数，A50表示第五固定环预设应力函数；所述数据处理单元预设应力承受范围F1,F2,F3,F4,F5,其中，F1表示第一固定环预设应力承受范围 ，F2表示第二固定环预设应力承受范围，F3第三固定环预设应力承受范围，F4表示第四固定环预设应力承受范围，F5表示第五固定环预设应力承受范围。

2.根据权利要求1所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述母指接件底板为预设长和宽的矩形板状结构，沿母指接件底板上表面矩形长边和宽边设置有母指接件定位挡板和第二榫楔体定位挡板，母指接件定位挡板和第二榫楔体定位挡板设置位置距母指接件底板长边和宽边留有预设宽度，母指接件定位挡板和第二榫楔体定位挡板均为矩形板状结构且分别设置有预设高度及宽度，用以与子指接件配合，定位子指接件。

3.根据权利要求2所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述子指接件底板为预设长和宽的矩形板状结构，沿子指接件底板下表面矩形长边设置有子指接件定位挡板，子指接件定位挡板为矩形板状结构，预设高度及宽度与所述母指接件定位挡板相同。

4.根据权利要求1所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述应变片设置在各所述固定环内表面内，在各所述固定环内表面上取M个位置，通过应变片检测获取M个位置处的应力，记为应力函数，对应的，数据监测单元由第一固定环内获取的应变片应力数据记录为第一固定环应力函数A1（f1，f2……fm），其中f1表示第一位置处的应力，fm表示第M个位置处的应力；以此类推，获取其余固定环应力函数A2,A3,A4,A5。

5.根据权利要求1所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述数据监测单元具有自检功能，数据监测单元内部设置有标准正差值A0，标准正差值A0与应变片间隔有关，间隔越小，A0越小；在连接状态下，对第一固定环内的 应变片工作情况进行自检，数据监测单元将第一位置应力f1与第二位置应力f2做差后的绝对值与标准正差值A0进行比较。

6.根据权利要求5所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述数据监测单元自检方法为，

若|f1‑f2|>A0，则判断第一位置应变片发生故障，若|f1‑f2|A0,则判断第二位置应变片发生故障，若|f2‑f3|

若自检完成后发生故障的应变片数量超过预设比例K0，则判断该固定环内应变片所提供数据无效，数据监测单元不再检测该固定环内应力数据。

7.根据权利要求1所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述数据处理单元处理数据时按照预设处理顺序对各固定环进行检测，首先判断第一固定环是否过载，在第一固定环内，将第一固定环应力函数A1（f1，f2...fm）内各个位置的应力值与第一固定环预设A10（f10，f20...fm0）内的各个位置应力值差值的绝对值与预设应力承受范围F1进行比较，判断第一固定环是否过载；

若第一位置应力值f1大于预设第一位置应力值f10，且|f1‑f10|>F1，则表示该位置过载，以此类推，将每一个位置的应力值与对应预设应力值进行对比并判断是否过载，若过载应力位置数大于应力位置总数m，则判定第一固定环过载，此时，直接发出连接件过载警告，并停止检测；

若第一位置应力值f1小于预设第一位置应力值f10，f1

若第二固定环过载，则记录过载信息，继续对第四固定环检测，若第二固定环不过载，则对第四固定环进行检测；

若第四固定环过载，则发出连接件过载警报，停止检测；若第四固定环不过载，则继续对第三固定环进行检测；

若第三固定环过载，则发出过载警报，检测完成。

8.根据权利要求1所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述数据处理单元内部设置有预设形变应力差值f0，当过载检测完成时，将检测完成时对应实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）记录为初始数据矩阵P0（G1,G2,G3,G4,G5）其中，G1表示第一固定环初始应力函数G1（gf1,gf2...gfm），G2表示第二固定环初始应力函数G2（gf1,gf2...gfm）,G3表示第三固定环初始应力函数G3（gf1,gf2...gfm）,G4表示第四固定环初始应力函数G4（gf1,gf2...gfm），G5表示第五固定环初始应力函数G5（gf1,gf2...gfm）；所述数据处理单元继续接收数据处理单元发出的信息，检测钢质指接连接件工作时固定环是否出现断裂或严重变形。

9.根据权利要求8所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述数据处理单元，首先将第一固定环初始应力函数G1（gf1，gf2...gfm）内各个位置的应力值与第一固定环实时应力函数p1（f1，f2...fm）内的各个位置应力值的差值与预设断裂应力范围D进行比较，判断该固定环是否发生断裂。

10.根据权利要求9所述的钢质指接连接件，其特征在于，所述数据处理单元对第一固定环内应力进行比较时，

若|f1‑gf1|D则判断第一位置应力变化超过断裂范围；

若|f2‑gf2|D则判断第二位置应力变化超过断裂范围；以此类推，检测所有位置应力是否超过断裂范围，若超过一半的位置应力变化超过断裂范围，则表示该固定环发生断裂或严重形变，对应的，以此方法实时检测所有固定环是否发生断裂或严重形变。

说明书

钢质指接连接件

技术领域

[0001] 本发明领域属于连接件领域，具体为一种钢质指接连接件。

背景技术

[0002] 在工程制造中，连接是最常用的技术手段，连接方式也多种多样。

[0003] 目前钢结构连接采用现场焊接、螺栓连接。现场焊接技术要求高耗时长，只能破坏性拆卸，螺栓连接安装及拆卸都较为耗时，二者工人劳动强度都大，美观性差。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于解决上述问题，为此本发明提供一种钢质指接连接件，包括，子指接件，母指接件，榫楔体以及检测模块，母指接件用以与立柱焊接，通过榫楔体与子指接
件连接，包括底板、第二固定环、第四固定环、母指接件定位挡板以及第二榫楔体定位挡板，
其中，底板下表面用于焊接立柱，对应的，底板上表面用以布置第二固定环、第四固定环、母
指接件定位挡板以及第二榫楔体定位挡板，承接插入的榫楔体；母指接件定位挡板和第二
榫楔体定位挡板用以与子指接件配合时定位子指接件，第二固定环和第四固定环用以固定
插入的榫楔体。子指接件用以与方形钢材焊接，通过榫楔体与母指接件连接，其中，底板上
表面用于焊接方形钢材，对应的，底板下表面用以布置第一固定环、第三固定环、第五固定
环以及子指接件定位挡板，承接插入的榫楔体；子指接件定位挡板用以与母指接件配合时
定位母指接件，第一固定环、第三固定环和第五固定环用以固定插入的榫楔体。榫楔体用以
连接固定子指接件与母指接件，包括，第一榫楔体定位挡板以及固定体，其中，第一榫楔体
定位挡板用以定位榫楔体的插入深度，固定体用以与第一固定环、第二固定环、第三固定
环、第四固定环和第五固定环和配合，连接固定子指接件与母指接件。

[0005] 进一步地，所述数据监测单元用以实时监测连接时各固定环所受到的压力，并对应变片工作情况进行自检，保证应变片工作正常。所述数据处理单元用以接收数据监测单
元发出的信息，与预设数据进行对比，提示使用者连接情况，判断连接是否过载，在连接件
使用过程中判断连接件是否出现故障，并发出预警。

[0006] 进一步地，所述应变片分别设置在各固定环内表面内，在各固定环内表面上取M个位置，通过应变片检测获取M个位置处的应力，记为应力函数，对应的，数据监测单元由将本
实施例固定环按照顺序记录为，第一固定环，第二固定环，第三固定环，第四固定环，第五固
定环；第一固定环内获取的应变片应力数据记录为第一固定环应力函数A1（f1，f2……fm），
其中f1表示第一位置处的应力，fm表示第M个位置处的应力。以此方法，依次表示其余固定
环应力函数A2,A3,A4,A5。

[0007] 进一步地，所述数据监测单元用以与各固定环内应变片相连，实时监测各固定环应变片的应变数值。数据监测单元内部设置有实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）其中，A1表
示第一固定环应力函数，A2表示第二固定环应力函数,A3表示表示第三固定环应力函数,A4
表示第四固定环应力函数，A5表示第五固定环应力函数。数据监测单元将固定环内应变片
应力函数数据持续监测，并持续记录进实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）内。

[0008] 进一步地，所述数据监测单元具有自检功能，在连接状态下固定环各位置持续受力，且各位置固定环内受力变化是连续的，相邻应变片受力变化不会超过一定值，因此，数
据监测单元内部设置有标准正差值A0，标准正差值A0与应变片间隔有关，间隔越小，A0越
小；在连接状态下，对第一固定环进行内应变片工作情况进行自检，数据监测单元将第一位
置应力f1与第二位置应力f2做差后的绝对值与标准正差值A0进行比较，

[0009] 若|f1‑f2|>A0，则判断第一位置应变片发生故障，若|f1‑f2|

[0010] 若|f2‑f3|>A0,则判断第二位置应变片发生故障，若|f2‑f3|

[0011] 若自检完成后发生故障的应变片数量超过预设比例K0，则判断该固定环内应变片所提供数据无效，数据监测单元不再检测该固定环内应力数据，并发出语音警示提示，提示
该固定环所受应力无法被检测。

[0012] 进一步地，所述数据处理单元，用以接收数据监测单元发出的数据矩阵信息，根据实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）内的应力函数判断连接件固定环是否出现过载，监测连
接件是否出现故障；所述数据处理单元内设置有数据处理矩阵F（A10,A20,A30,A40,A50），
其中，A10表示第一固定环预设应力函数，A20表示第二固定环预设应力函数,A30表示第三
固定环预设应力函数,A40表示第四固定环预设应力函数，A50表示第五固定环预设应力函
数；预设预设应力承受范围F1,F2,F3,F4,F5,其中，F1表示第一固定环预设应力，F2表示第
二固定环预设应力承受范围，F3第三固定环预设应力承受范围，F4表示第四固定环预设应
力承受范围，F5表示第五固定环预设应力承受范围。

[0013] 数据处理单元处理数据时按照预设处理顺序对固定环进行检测，在本实施例的钢质指接连接件，所述第一固定环，第五固定环所受应力最大，起主要固定作用，因此，首先判
断第一固定环是否过载，

[0014] 在第一固定环内，将第一固定环应力函数A1（f1，f2...fm）内各个位置的应力值与第一固定环预设A10（f10，f20...fm0）内的各个位置应力值差值的绝对值与预设应力承受
范围F1进行比较，判断第一固定环是否过载。

[0015] 若第一位置应力值f1大于预设第一位置应力值f10，且|f1‑f10|>F1，则表示该位置过载，以此类推，将每一个位置的应力值与对应预设应力值进行对比并判断是否过载，若
过载应力位置数大于应力位置总数m，则判定该固定环过载第一固定环过载，此时，直接发
出连接件过载警告，并停止检测。

[0016] 若第一位置应力值f1小于预设第一位置应力值f10，f1

[0017] 若第五固定环过载，则直接发出连接件过载警报，停止检测，若第五固定环不过载，则对第二固定环进行检测；

[0018] 若第二固定环过载，则记录过载信息，继续对第四固定环检测，若第二固定环不过载，则对第四固定环进行检测；

[0019] 若第四固定环过载，则发出连接件过载警报，停止检测；若第四固定环不过载，则继续对第三固定环进行检测，

[0020] 若第三固定环过载，则发出过载警报，检测完成。

[0021] 进一步地，所述数据处理单元内部设置有预设形变应力差值f0，当判断连接成功时，将检测完成时对应实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）记录为初始数据矩阵P0（G1,G2,
G3,G4,G5）其中，G1表示第一固定环初始应力函数G1（gf1,gf2...gfm），G2表示第二固定环
初始应力函数G2（gf1,gf2...gfm）,G3表示表示第三固定环初始应力函数G3（gf1,
gf2...gfm）,G4表示第四固定环初始应力函数G4（gf1,gf2...gfm），G5表示第五固定环初始
应力函数G5（gf1,gf2...gfm）；并继续接收数据处理单元发出的信息。

[0022] 在第一固定环内，将第一固定环初始应力函数应力函数G1（gf1，gf2...gfm）内各个位置的应力值与第一固定环实时应力函数p1（f1，f2...fm）内的各个位置应力值的差值
与预设断裂应力范围D进行比较，判断该固定环是否发生断裂。

[0023] 在第一固定环内，

[0024] 若|f1‑gf1|D则判断第一位置应力变化超过断裂范围；

[0025] 若|f2‑gf1|D则判断第一位置应力变化超过断裂范围；以此类推，检测所有位置应力是否超过断裂范围，若超过一半的位置应力变化超
过断裂范围，则表示该固定环发生断裂或严重形变。对应的，以此方法实时检测所有固定环
是否发生断裂或严重形变。

[0026] 进一步地，所述钢质指接连接件使用时，若将母指接件底板下表面与立柱焊接，子指接件上表面与方钢焊接，将母指接件与子指接件拼合后将榫楔体插入固定环内敲打固
定，从而完成连接，形成柱梁连接件。

[0027] 与现有技术相比，本发明的技术效果在于，检测系统对固定环所受压力实时监测，并根据检测数据实时判断是够发生过载，是否发生形变或断裂，保证了连接件的可靠性，本
发明由母指接件，子指接件，榫楔体组成，结构简单，安装拆卸方便，利用榫楔体固定母指接
件与子指接件安装紧固性好。

[0028] 尤其，所述数据监测单元用以与固定环内应变片相连，实时监测固定环应变片的应变数值。数据监测单元内部设置有实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）其中，A1表示第一固
定环应力函数，A2表示第二固定环应力函数,A3表示表示第三固定环应力函数,A4表示第四
固定环应力函数，A5表示第五固定环应力函数。数据监测单元将固定环内应变片应力函数
数据持续监测，并持续记录进实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）内。因为连接件最为关键的
部件为固定环，且固定环受到应力最大，最易破坏，因此，对固定环内应力进行实时，持续的
检测，有利于判断连接件的连接情况。

[0029] 尤其，所述数据处理单元，用以接收数据监测单元发出的数据矩阵信息，根据实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）内的应力函数判断连接件固定环是否出现过载，监测连接件
是否出现故障；所述数据处理单元内设置有数据处理矩阵F（A10,A20,A30,A40,A50），其中，
A10表示第一固定环预设应力函数，A20表示第二固定环预设应力函数,A30表示第三固定环
预设应力函数,A40表示第四固定环预设应力函数，A50表示第五固定环预设应力函数；预设
预设应力承受范围F1,F2,F3,F4,F5,其中，F1表示第一固定环预设应力，F2表示第二固定环
预设应力承受范围，F3第三固定环预设应力承受范围，F4表示第四固定环预设应力承受范
围，F5表示第五固定环预设应力承受范围。

[0030] 数据处理单元处理数据时按照预设处理顺序对固定环进行检测，在本实施例的钢质指接连接件，所述第一固定环，第五固定环所受应力最大，起主要固定作用，因此，首先判
断第一固定环是否过载，

[0031] 在第一固定环内，将第一固定环应力函数A1（f1，f2...fm）内各个位置的应力值与第一固定环预设A10（f10，f20...fm0）内的各个位置应力值差值的绝对值与预设应力承受
范围F1进行比较，判断第一固定环是否过载。

[0032] 若第一位置应力值f1大于预设第一位置应力值f10，且|f1‑f10|>F1，则表示该位置过载，以此类推，将每一个位置的应力值与对应预设应力值进行对比并判断是否过载，若
过载应力位置数大于应力位置总数m，则判定该固定环过载第一固定环过载，此时，直接发
出连接件过载警告，并停止检测。

[0033] 若第一位置应力值f1小于预设第一位置应力值f10，f1

[0034] 若第五固定环过载，则直接发出连接件过载警报，停止检测，若第五固定环不过载，则对第二固定环进行检测；

[0035] 若第二固定环过载，则记录过载信息，继续对第四固定环检测，若第二固定环不过载，则对第四固定环进行检测；

[0036] 若第四固定环过载，则发出连接件过载警报，停止检测；若第四固定环不过载，则继续对第三固定环进行检测，

[0037] 若第三固定环过载，则发出过载警报，检测完成。

[0038] 本发明的数据处理单元判断固定环内压力是否过载，及时发现问题，避免过载安装发生事故，提高了连接件可靠性

[0039] 尤其，所述数据处理单元内部设置有预设形变应力差值f0，当判断连接成功时，将检测完成时对应实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）记录为初始数据矩阵P0（G1,G2,G3,G4,
G5）其中，G1表示第一固定环初始应力函数G1（gf1,gf2...gfm），G2表示第二固定环初始应
力函数G2（gf1,gf2...gfm）,G3表示表示第三固定环初始应力函数G3（gf1,gf2...gfm）,G4
表示第四固定环初始应力函数G4（gf1,gf2...gfm），G5表示第五固定环初始应力函数G5
（gf1,gf2...gfm）；并继续接收数据处理单元发出的信息。

[0040] 在第一固定环内，将第一固定环初始应力函数应力函数G1（gf1，gf2...gfm）内各个位置的应力值与第一固定环实时应力函数p1（f1，f2...fm）内的各个位置应力值的差值
与预设断裂应力范围D进行比较，判断该固定环是否发生断裂。

[0041] 在第一固定环内，

[0042] 若|f1‑gf1|D则判断第一位置应力变化超过断裂范围；

[0043] 若|f2‑gf1|D则判断第一位置应力变化超过断裂范围；以此类推，检测所有位置应力是否超过断裂范围，若超过一半的位置应力变化超
过断裂范围，则表示该固定环发生断裂或严重形变。对应的，以此方法实时检测所有固定环
是否发生断裂或严重形变。

[0044] 所述处理模块实时监测连接后固定环的受力情况，判断固定环是否发生断裂或严重形变，避免发生事故，保证了连接件的可靠性。

附图说明

[0045] 图1为本发明实施例所提供的钢质指接连接件分解结构图；

[0046] 图2为本发明实施例所提供的钢质指接连接件装配示意图。

具体实施方式

[0047] 以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

[0048] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

[0049] 需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而
不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本发明的限制。

[0050] 此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在
本发明中的具体含义。

[0051] 参阅图1所示，其为本发明实施例所提供的钢质指接连接件分解结构图，本实施例的钢质指接连接件包括，子指接件3，母指接件2，榫楔体1数据监测单元，数据处理单元，母
指接件2用以与立柱焊接，通过榫楔体1与子指接件3连接，母指接件2包括，底板8，固定环6，
母指接件定位挡板4和第二榫楔体定位挡板5，其中，底板8下表面用于焊接立柱，对应的，底
板8上表面用以布置固定环6、母指接件定位挡板4以及第二榫楔体定位挡板5，承接插入的
榫楔体1；母指接件定位挡板4用以与子指接件配合时定位子指接件，固定环6用以固定插入
的榫楔体1。子指接件3用以与方形钢材焊接，通过榫楔体1与母指接件2连接，子指接件3包
括，底板10，固定环9，子指接件定位挡板11，子指接件定位挡板11包括，其中，底板10上表面
用于焊接方形钢材，对应的，底板下表面用以布置固定环9以及子指接件定位挡板11，承接
插入的榫楔体1；子指接件定位挡板11用以与母指接件2配合时定位母指2接件，固定环9用
以固定插入的榫楔体1。榫楔体1用以连接固定子指接件3与母指接件2，榫楔体1包括，第一
榫楔体定位挡板12以及固定体13，其中，第一榫楔体定位挡板12用以定位榫楔体1的插入深
度，固定体13用以与固定环6和9配合，连接固定子指接件3与母指接件2。

[0052] 继续参阅图1所示，母指接件底板8为预设长，宽的矩形板状结构，母指接件底板8下表面用以焊接立柱，上表面用以承接榫楔体，沿底板上表面矩形长边及宽边设置有母指
接件定位挡板4和第二榫楔体定位挡板5，母指接件定位挡板4和第二榫楔体定位挡板5设置
位置距底板8外沿留有预设宽度，母指接件定位挡板4和第二榫楔体定位挡板5为矩形板状
结构，母指接件定位挡板4和第二榫楔体定位挡板5设置有预设高度及宽度，用以与子指接
件3配合，定位子指接件3。底板8上表面设置有若干固定环6，若干固定环6设置位置在母指
接件定位挡板4和第二榫楔体定位挡板5内侧，各固定环6间具有预设间隔，固定环6为开口
朝向底板的凹形结构，固定环6内表面设置有若干应变片未在图上画出，用以检测榫楔体1
插入后固定环6各部位受到的应力。所述固定环6设置有预设长度、宽度和高度，用以使榫楔
体1穿过，固定榫楔体1，与子指接件配合时定位子指接件的位置。

[0053] 继续参阅图1所示，子指接件底板10为预设长，宽的矩形板状结构，子指接件底板10上表面用以焊接方形钢材，下表面用以承接榫楔体1，沿底板上表面矩形长边设置有子指
接件定位挡板11，子指接件定位挡板11为矩形板状结构，预设高度及宽度与母指接件定位
挡板4相同，用以与母指接件2配合，定位母指接件2。底板10下表面设置有若干固定环9，若
干固定环9设置位置在子指接件定位挡板11内侧，各固定环9间具有预设间隔，用以使子指
接件3与母指接件2配合时定位环6和9能相互错开，固定环9为开口朝向底板的凹形结构，固
定环9内表面设置有若干应变片，用以检测榫楔体1插入后固定环9各部位受到的应力。所述
固定环9预设长度、宽度和高度与母指接件固定环6相同，用以使榫楔体1穿过，固定榫楔体
1，与母指接件2配合时定位母指接件2的位置。

[0054] 继续参阅图1所示，第一榫楔体定位挡板12为矩形板状结构，第一榫楔体定位挡板12预设高度，宽度与所述第二榫楔体定位挡板5相同，用以限制榫楔体1的插入深度，榫楔体
1固定体13为工字型结构，当然，本领域技术人员可以理解的是，固定体也可为凹形结构，矩
形结构，只要能满足实际受力要求即可，固定体长度为预设长度，横截面宽度，高度为预设
尺寸，固定体13用以连接母指接件2与子指接件3，使连接稳定。

[0055] 具体而言，所述数据监测单元用以实时监测连接时固定环6和9所收到的压力，并对应变片工作情况进行自检，保证应变片工作正常。所述数据处理单元用以接收数据监测
单元发出的信息，与预设数据进行对比，提示使用者连接情况，判断连接是否过载，在连接
件使用过程中判断连接件是否出现故障，并发出预警。

[0056] 具体而言，参阅图2所示，其为本发明实时例所提供的钢质指接连接件装配示意图，所述应变片设置在固定环内表面内，在固定环6和9内表面上取M个位置，通过应变片检
测获取M个位置处的应力，记为应力函数，对应的，数据监测单元由将本实施例固定环按照
顺序记录为，第一固定环901，第二固定环601，第三固定环902，第四固定环602，第五固定环
903；第一固定环内获取的应变片应力数据记录为第一固定环应力函数A1（f1，f2……fm），
其中f1表示第一位置处的应力，fm表示第M个位置处的应力。以此方法，依次表示其余固定
环应力函数A2,A3,A4,A5。

[0057] 具体而言，所述数据监测单元用以与固定环内应变片相连，实时监测固定环应变片的应变数值。数据监测单元内部设置有实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）其中，A1表示第
一固定环应力函数，A2表示第二固定环应力函数,A3表示第三固定环应力函数,A4表示第四
固定环应力函数，A5表示第五固定环应力函数。数据监测单元将固定环内应变片应力函数
数据持续监测，并持续记录进实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）内。

[0058] 具体而言，所述数据监测单元具有自检功能，在连接状态下固定环各位置持续受力，且各位置固定环内受力变化是连续的，相邻应变片受力变化不会超过一定值，因此，数
据监测单元内部设置有标准正差值A0，标准正差值A0与应变片间隔有关，间隔越小，A0越
小；在连接状态下，对第一固定环901进行内应变片工作情况进行自检，数据监测单元将第
一位置应力f1与第二位置应力f2做差后的绝对值与标准正差值A0进行比较，

[0059] 若|f1‑f2|>A0，则判断第一位置应变片发生故障，若|f1‑f2|

[0060] 若|f2‑f3|>A0,则判断第二位置应变片发生故障，若|f2‑f3|

[0061] 若自检完成后发生故障的应变片数量超过预设比例K0，则判断该固定环内应变片所提供数据无效，数据监测单元不再检测该固定环内应力数据，并发出语音警示提示，提示
该固定环所受应力无法被检测。

[0062] 具体而言，所述数据处理单元，用以接收数据监测单元发出的数据矩阵信息，根据实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）内的应力函数判断连接件固定环是否出现过载，监测连
接件是否出现故障；所述数据处理单元内设置有数据处理矩阵F（A10,A20,A30,A40,A50），
其中，A10表示第一固定环预设应力函数，A20表示第二固定环预设应力函数,A30表示第三
固定环预设应力函数,A40表示第四固定环预设应力函数，A50表示第五固定环预设应力函
数；预设预设应力承受范围F1,F2,F3,F4,F5,其中，F1表示第一固定环预设应力，F2表示第
二固定环预设应力承受范围，F3第三固定环预设应力承受范围，F4表示第四固定环预设应
力承受范围，F5表示第五固定环预设应力承受范围。

[0063] 数据处理单元处理数据时按照预设处理顺序对固定环进行检测，在本实施例的钢质指接连接件，所述第一固定环，第五固定环所受应力最大，起主要固定作用，因此，首先判
断第一固定环是否过载，

[0064] 在第一固定环内，将第一固定环应力函数A1（f1，f2...fm）内各个位置的应力值与第一固定环预设A10（f10，f20...fm0）内的各个位置应力值差值的绝对值与预设应力承受
范围F1进行比较，判断第一固定环是否过载。

[0065] 若第一位置应力值f1大于预设第一位置应力值f10，且|f1‑f10|>F1，则表示该位置过载，以此类推，将每一个位置的应力值与对应预设应力值进行对比并判断是否过载，若
过载应力位置数大于应力位置总数m，则判定该固定环过载第一固定环过载，此时，直接发
出连接件过载警告，并停止检测，

[0066] 若第一位置应力值f1小于预设第一位置应力值f10，f1

[0067] 若第五固定环过载，则直接发出连接件过载警报，停止检测，若第五固定环不过载，则对第二固定环进行检测；

[0068] 若第二固定环过载，则记录过载信息，继续对第四固定环检测，若第二固定环不过载，则对第四固定环进行检测；

[0069] 若第四固定环过载，则发出连接件过载警报，停止检测；若第四固定环不过载，则继续对第三固定环进行检测，

[0070] 若第三固定环过载，则发出过载警报，检测完成。

[0071] 具体而言，所述数据处理单元内部设置有预设形变应力差值f0，当判断连接成功时，将检测完成时对应实时数据矩阵P（A1,A2,A3,A4,A5）记录为初始数据矩阵P0（G1,G2,
G3,G4,G5）其中，G1表示第一固定环初始应力函数G1（gf1,gf2...gfm），G2表示第二固定环
初始应力函数G2（gf1,gf2...gfm）,G3表示表示第三固定环初始应力函数G3（gf1,
gf2...gfm）,G4表示第四固定环初始应力函数G4（gf1,gf2...gfm），G5表示第五固定环初始
应力函数G5（gf1,gf2...gfm）；并继续接收数据处理单元发出的信息。

[0072] 在第一固定环内，将第一固定环初始应力函数应力函数G1（gf1，gf2...gfm）内各个位置的应力值与第一固定环实时应力函数p1（f1，f2...fm）内的各个位置应力值的差值
与预设断裂应力范围D进行比较，判断该固定环是否发生断裂，

[0073] 在第一固定环内，

[0074] 若|f1‑gf1|D则判断第一位置应力变化超过断裂范围；

[0075] 若|f2‑gf1|D则判断第一位置应力变化超过断裂范围；以此类推，检测所有位置应力是否超过断裂范围，若超过一半的位置应力变化超
过断裂范围，则表示该固定环发生断裂或严重形变。对应的，以此方法实时检测所有固定环
是否发生断裂或严重形变。

[0076] 具体而言，所述钢质指接连接件使用时，若将母指接件2底板8下表面与立柱焊接，子指接件3上表面10与方钢焊接，将母指接件2与子指接件3拼合后将榫楔体3插入固定环内
敲打固定，从而完成连接，形成柱梁连接件。

[0077] 具体而言，所述钢质指接连接件制作材料可包括，铸铁，合金钢，新型复合材料及其他常用金属，所选制作材料满足实际情况的工程受力要求即可。

[0078] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本
发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些
更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。