專利名稱：方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑鋼結構施工技術領域，具體是ー種方鋼管的連接節點。
背景技術：
鋼結構建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好及エ業化程度高等特點。鋼結構構件通過連接節點組成結構體系，節點形式的選擇對于結構整體性、可靠度、建設周期以及附屬構件設計施工有著直接的影響。鋼結構節點主要實現梁、柱、支撐等構件的拼接及連接。已有的鋼結構節點形式多樣，根據節點傳カ特性可分為剛接節點、鉸接節點和半剛性節點。連接方式有焊縫連接、螺栓連接、鉚釘連接等，鉚釘連接現在已很少使用。 現有鋼結構節點存在一些缺點，例如I、焊縫連接施工エ藝高、高空作業難度大以及產生電火花等問題不利于鋼結構建筑的現場施工。2、焊縫連接耗時多不利于實現鋼結構建筑的快速安裝。3、一般的鋼結構節點由于存在蓋板、耳板、法蘭板等構造，需凸出被連接構件，對相鄰構件設計施工產生不利影響。如為了實現上下兩根等截面鋼管柱的拼接，蓋板、耳板、螺栓等凸出于柱的四周尺寸，墻體的布置會受到影響。
實用新型內容本實用新型提供一種方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，要解決現有方鋼管的節點連接方式現場施工操作不便、連接構件設計施工復雜、節點剛度不足，以及安裝后需改變外緣尺寸的技術問題。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是這種方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，包括上段方鋼管和下段方鋼管，該節點還包括連接在上段方鋼管和下段方鋼管之間的灌芯內套筒和對穿螺栓，所述灌芯內套筒為矩形柱狀，筒體內部灌注有混凝土，灌芯內套筒上半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向上段螺栓孔和橫向上段螺栓孔，灌芯內套筒下半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向下段螺栓孔和橫向下段螺栓孔，對穿螺栓的數量與灌芯內套筒上螺栓孔的數量相同；所述灌芯內套筒上半部插入上段方鋼管內部，上段方鋼管側壁在與灌芯內套筒上半部的縱向上段螺栓孔和橫向上段螺栓孔位置對應處開有螺栓孔，對穿螺栓縱向穿過上段方鋼管側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒上的縱向上段螺栓孔將二者固定，對穿螺栓橫向穿過上段方鋼管側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒上的橫向上段螺栓孔將二者固定；所述灌芯內套筒下半部插入下段方鋼管內部，下段方鋼管側壁在與灌芯內套筒下半部的縱向下段螺栓孔和橫向下段螺栓孔位置對應處開有螺栓孔，對穿螺栓縱向穿過下段方鋼管側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒上的縱向下段螺栓孔將二者固定，對穿螺栓橫向穿過下段方鋼管側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒上的橫向下段螺栓孔將二者固定。[0013]所述對穿螺栓均采用高強螺栓。所述縱向上段螺栓孔、縱向下段螺栓孔、橫向上段螺栓孔和橫向下段螺栓孔的直徑比對穿螺栓的螺桿直徑大I 2mm。所述縱向上段螺栓孔、縱向下段螺栓孔、橫向上段螺栓孔和橫向下段螺栓孔均有至少兩排。所述縱向上段螺栓孔、縱向下段螺栓孔、橫向上段螺栓孔和橫向下段螺栓孔每排設有至少兩個。本實用新型的特點如下本實用新型的節點由上、下兩段被連接方鋼管、灌芯內套筒和對穿螺栓幾部分組成。上下兩段方鋼管和灌芯內套筒相應位置上開螺栓孔，開洞大小、位置按鋼結構規范中有關螺栓布置構造要求相關規定確定。為了防止縱向和橫向兩螺栓對穿時沖突，對穿螺栓布·帽螺母擠壓與之接觸的鋼管壁，可能導致鋼管壁變形。因此本實用新型設計在內套筒中灌入混凝土，由混凝土承受管壁傳來的擠壓力，從而減少管壁的變形。本實用新型的對穿螺栓與一般螺栓區別在于螺栓較長，縱橫對穿方鋼管整個截面。本實用新型具有的優點如下I、本實用新型通過灌芯內套筒及縱向和橫向的對穿螺栓實現鋼管構件的拼接，節點剛度較大、操作簡便、施工速度快。節點區無焊縫，可避免焊接施工耗時長、操作復雜、質量難保證、存在火災安全隱患等缺點。2、本實用新型采用對穿螺栓從構件ー邊穿入，另ー邊穿出，在管壁外部擰緊，因此施工完成之后僅有螺母、螺帽凸出被連接構件外周，與傳統的耳板、法蘭連接相比大大減少了凸出尺寸，方便相鄰構件的設計安裝。3、本實用新型在內套筒中灌入混凝土，可承受鋼管壁傳來的巨大壓力，防止內壁因螺帽螺母擠壓變形。本實用新型的節點形式操作簡便、施工速度快、安裝精度高、節省勞力，在建筑鋼結構施工領域具有廣闊的應用前景。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進ー步說明。圖I是本實用新型節點連接方式的軸測圖。圖2是灌芯內套筒的結構示意圖。圖3是對穿螺栓的布置圖。附圖標記1 一上段方鋼管、2 —下段方鋼管、3 —灌芯內套筒、4 ー縱向上段螺栓孔、5 —縱向下段螺栓孔、6 —橫向上段螺栓孔、7 —橫向下段螺栓孔、8 —對穿螺栓。
具體實施方式
實施例參見圖I所示，這種方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，包括上段方鋼管I和下段方鋼管2，該節點還包括連接在上段方鋼管I和下段方鋼管2之間的灌芯內套筒3和對穿螺栓8。[0030]參見圖2所示，所述灌芯內套筒3為矩形柱狀，筒體內部灌注有混凝土，灌芯內套筒3上半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向上段螺栓孔4和橫向上段螺栓孔6，灌芯內套筒3下半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向下段螺栓孔5和橫向下段螺栓孔7，所述縱向上段螺栓孔4、縱向下段螺栓孔5、橫向上段螺栓孔6和橫向下段螺栓孔7均有兩排，每排設有兩個。參見圖3所示，對穿螺栓8的數量與灌芯內套筒3上螺栓孔的數量相同，在上段方鋼管和下段方鋼管均橫向設置有兩排，縱向設置有兩排，橫向和縱向上下相互交錯設置，每排數量有兩個。對穿螺栓8均采用高強螺栓。參見圖I 3所示，所述灌芯內套筒3上半部插入上段方鋼管I內部，上段方鋼管I側壁在與灌芯內套筒3上半部的縱向上段螺栓孔4和橫向上段螺栓孔6位置對應處開有螺栓孔，對穿螺栓8縱向穿過上段方鋼管I側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒3上的縱向上段螺栓孔4將二者固定，對穿螺栓8橫向穿過上段方鋼管I側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒3上的橫向上段螺栓孔6將二者固定；參見圖I 3所示，所述灌芯內套筒3下半部插入下段方鋼管2內部，下段方鋼管2側壁在與灌芯內套筒3下半部的縱向下段螺栓孔5和橫向下段螺栓孔7位置對應處開有螺栓孔，對穿螺栓8縱向穿過下段方鋼管2側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒3上的縱向下段螺栓孔5將二者固定，對穿螺栓8橫向穿過下段方鋼管2側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒3上的橫向下段螺栓孔7將二者固定。這種方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點的施工方法，施工步驟如下步驟一，エ廠預制上段方鋼管I、下段方鋼管2和灌芯內套筒3，在上段方鋼管I和下段方鋼管2端部開設縱向和橫向的螺栓孔，同時灌芯內套筒3在相應位置開設螺栓孔。設計時需要確定灌芯內套筒尺寸和厚度、方鋼管與灌芯內套筒開洞位置和尺寸、對穿螺栓尺寸和數量，設計方法與一般鋼結構節點設計方法一致。灌芯內套筒3開設螺栓孔的方法為在筒體內部灌注混凝土時，預先準備與需預留孔道數量及直徑一致的鋼棒或鋼管，鋼棒或鋼管長度大于孔道；在筒體側壁開洞之后，將鋼棒或鋼管插入孔洞，擱置在筒體側壁上；之后灌注混凝土，待混凝土結硬之后，將鋼棒或鋼管敲出，即可得到對穿螺栓貫通的孔道。鋼管也可留在構件內，但內套筒上螺栓孔直徑應相應放大。步驟ニ，現場安裝下段方鋼管2。步驟三，灌芯內套筒3與下段方鋼管2固定，將灌芯內套筒3的下半部插入下段方鋼管2內部，將對穿螺栓8縱向穿過下段方鋼管2側壁上的螺栓孔和灌芯內套筒3的縱向下段螺栓孔5并擰緊，將對穿螺栓8橫向穿過下段方鋼管2側壁上的螺栓孔和灌芯內套筒3的橫向下段螺栓孔7并擰紫。步驟四，灌芯內套筒3與上段方鋼管I固定，將上段方鋼管I吊裝，并將灌芯內套筒3的上半部插入上段方鋼管I內部，將對穿螺栓8縱向穿過上段方鋼管I側壁上的螺栓孔和灌芯內套筒3的縱向上段螺栓孔4并擰緊，對穿螺栓8橫向穿過上段方鋼管I側壁上的螺栓孔和灌芯內套筒3的橫向上段螺栓孔6并擰紫。
權利要求1.一種方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，包括上段方鋼管(I)和下段方鋼管(2)，其特征在于該節點還包括連接在上段方鋼管(I)和下段方鋼管(2)之間的灌芯內套筒(3)和對穿螺栓(8)，所述灌芯內套筒(3)為矩形柱狀，筒體(3. I)內部灌注有混凝土(3. 2)，灌芯內套筒(3)上半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向上段螺栓孔(4)和橫向上段螺栓孔(6)，灌芯內套筒(3)下半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向下段螺栓孔(5)和橫向下段螺栓孔(7)，對穿螺栓(8)的數量與灌芯內套筒(3)上螺栓孔的數量相同； 所述灌芯內套筒(3 )上半部插入上段方鋼管(I)內部，上段方鋼管(I)側壁在與灌芯內套筒(3)上半部的縱向上段螺栓孔(4)和橫向上段螺栓孔(6)位置對應處開有螺栓孔，對穿螺栓(8)縱向穿過上段方鋼管(I)側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒(3)上的縱向上段螺栓孔(4)將二者固定，對穿螺栓(8)橫向穿過上段方鋼管(I)側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒(3)上的橫向上段螺栓孔(6)將二者固定； 所述灌芯內套筒(3)下半部插入下段方鋼管(I)內部，下段方鋼管(2)側壁在與灌芯內套筒(3)下半部的縱向下段螺栓孔(5)和橫向下段螺栓孔(7)位置對應處開有螺栓孔，對穿螺栓(8)縱向穿過下段方鋼管(2)側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒(3)上的縱向下段螺栓孔(5)將二者固定，對穿螺栓(8)橫向穿過下段方鋼管(2)側壁上的螺栓孔及灌芯內套筒(3)上的橫向下段螺栓孔(7)將二者固定。
2.根據權利要求I所述的方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，其特征在于所述對穿螺栓(8)均采用高強螺栓。
3.根據權利要求I所述的方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，其特征在于所述縱向上段螺栓孔(4)、縱向下段螺栓孔(5)、橫向上段螺栓孔(6)和橫向下段螺栓孔(7)的直徑比對穿螺栓(8)的螺桿直徑大I 2mm。
4.根據權利要求I所述的方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，其特征在于所述縱向上段螺栓孔(4)、縱向下段螺栓孔(5)、橫向上段螺栓孔(6)和橫向下段螺栓孔(7)均有至少兩排。
5.根據權利要求4所述的方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，其特征在于所述縱向上段螺栓孔(4)、縱向下段螺栓孔(5)、橫向上段螺栓孔(6)和橫向下段螺栓孔(7)每排設有至少兩個。
專利摘要一種方鋼管灌芯內套筒對穿螺栓拼接節點，該節點包括上段方鋼管和下段方鋼管，還包括連接在上段方鋼管和下段方鋼管之間的灌芯內套筒和對穿螺栓，灌芯內套筒為矩形柱狀，筒體內部灌注有混凝土，灌芯內套筒上半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向上段螺栓孔和橫向上段螺栓孔，灌芯內套筒下半部貫穿有上下相互交錯設置的縱向下段螺栓孔和橫向下段螺栓孔，對穿螺栓的數量與灌芯內套筒上螺栓孔的數量相同。本實用新型節點剛度較大、操作簡便、施工速度快，與傳統的耳板、法蘭連接相比大大減少了凸出尺寸，方便相鄰構件的設計安裝。實用新型還在內套筒中灌入混凝土，可承受鋼管壁傳來的巨大壓力，防止內壁因螺帽螺母擠壓變形。
文檔編號E04B1/58GK202627216SQ201220311419
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者孫建運, 李國強, 陸燁, 金曉飛, 劉玉姝, 劉康, 楊曉杰 申請人:中國建筑股份有限公司