专利名称：矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点的制作方法
技术领域：
本发明属于预制装配式建筑钢结构施工技术领域，具体是涉及一种矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点。
背景技术：
矩形管柱的截面为封闭截面，涉及到这一封闭截面类型的钢结构构件的各种连接均比开口截面的钢结构构件连接复杂。对矩形管柱的拼接连接，目前采用的方法主要为柱壁全熔透的坡口对接焊接和外法兰式的现场螺栓连接方式，实际工程中普遍采用焊接连接的方式。这些类型的连接方法性能可靠，节点承载力大。但对于预制装配式的钢结构住宅建筑，以上提及的各种方法都并非最优方式。焊接工时较长且要求一定的操作工艺，一般更适合在工厂进行连接而非在工地展开；对于外法兰式连接，则需在工厂给柱端加焊专供连接的构件，对柱的外缘尺寸会造成一定的改变，另外用料增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种经济可行、不需要现场焊接、施工简单方便且能更好地满足住宅建筑的预制装配式钢结构特点的矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:一种矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点，包括第一矩形管柱和第二矩形管柱，所述连接节点还包括套管和螺栓，所述第一矩形管柱包括第一、第二、第三、第四管壁，第二矩形管柱包括第五、第六、第七、第八管壁，套管置于第一矩形管柱和第二矩形管柱的管壁内侦U，所述套管包括第九、第十、第十一、第十二管壁，螺栓分别穿过第一管壁和第九管壁、第三管壁和第十一管壁、第五管壁和第九管壁、第七管壁和第十一管壁。进一步地，所述螺栓还分别穿过第二管壁和第十管壁、第四管壁和第十二管壁、第六管壁和第十管壁、第八管壁和第十二管壁。优选地，所述螺栓为单向自卡螺栓。本发明涉及的矩形管柱内套管螺栓连接节点能很好地满足用于住宅建筑的预制装配式钢结构的特点，节点接连可靠，不需要现场焊接，现场连接时操作方便，且节省了原材料，更加经济可行。同时，该连接节点不会对矩形管柱的外缘尺寸造成改变。
图1为本发明实施例的主视图。图2为本发明实施例的俯视图。图3为本发明实施例中套管的主视图。图4为本发明实施例中套管的侧视图。
具体实施例方式见图1及图2，本发明涉及的矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点，包括第一矩形管柱I和第二矩形管柱2，所述连接节点还包括套管3和螺栓4，所述第一矩形管柱I包括第一、第二、第三、第四管壁11、12、13、14，第二矩形管柱2包括第五、第六、第七、第八管壁21、22、23、24，套管3置于第一矩形管柱1和第二矩形管柱2的管壁内侧，所述套管3包括第九、第十、第十一、第十二管壁31、32、33、34，螺栓4分别穿过第一管壁11和第九管壁31、第三管壁13和第十一管壁33、第五管壁21和第九管壁31、第七管壁23和第十一管壁33。进一步地，所述螺栓4还分别穿过第二管壁12和第十管壁32、第四管壁14和第十二管壁34、第六管壁22和第十管壁32、第八管壁24和第十二管壁34。优选地，所述螺栓4为单向自卡螺栓，单向自卡螺栓即为无螺母螺栓。连接后，单向自卡螺栓4的头部形成自拱功能，在套管3管壁的内侧自动形成铆头，使第一矩形管柱1、第二矩形管柱2与套管3紧固连接，且现场操作时，不需要将手伸入矩形管柱及套管内就可以完成单向自卡螺栓4的安装，操作更加方便。单向自卡螺栓4应具有足够的强度，以满足节点连接的性能要求。本实施例中，单向自卡螺栓4选用Lindapter公司生产的TypeHB-Hollo-Bolt单向自卡螺栓。进一步地，所述第一管壁11、第二管壁12、第三管壁13、第四管壁14、第五管壁21、第六管壁22、第七管壁23、第八管壁24以及套管3的第九管壁31、第十管壁32、第十一管壁33、和第十二管壁34上均设有螺栓孔，第一管壁U、第五管壁21上的螺栓孔分别与第九管壁31上的螺栓孔连接，第二管壁12、第六管壁22上的螺栓孔分别与第十管壁32上的螺栓孔连接，第三管壁13、第七管壁23上的螺栓孔分别与第十一管壁33上的螺栓孔连接，第四管壁14、第八管壁24上的螺栓孔分别与第十二管壁34上的螺栓孔连接。螺栓4分别穿过第一管壁11和第九管壁31、第三管壁13和第i^一管壁33、第二管壁12和第十管壁32、第四管壁14和第十二管壁34上的螺栓孔，将第一矩形管柱I和套管3紧固连接；螺栓4分别穿过第五管壁21和第九管壁31、第七管壁23和第i^一管壁33、第六管壁22和第十管壁32、第八管壁24和第十二管壁34上的螺栓孔，将第二矩形管柱2和套管3紧固连接。第一矩形管柱1和第二矩形管柱2开设螺栓孔的位置异于矩形管柱和梁连接的节点位置。从图1可知，第一矩形管柱I的第一管壁11、第二管壁12、第三管壁13、第四管壁14上开设螺栓孔的数量均相同，且管壁上螺栓孔开设的位置也对应相同。同样地，第二矩形管柱2的第五管壁21、第六管壁22、第七管壁23、第八管壁24上开设螺栓孔的数量均相同，且管壁上螺栓孔开设的位置也对应相同。因此，与矩形管柱管壁连接套管3的第九管壁31、第十管壁32、第十一管壁33、和第十二管壁34上开设螺栓孔的数量均相同，且管壁上螺栓孔开设的位置也对应相同。下面结合一个实施例来说明套管3的第九管壁31、第十管壁32、第十一管壁33、和第十二管壁34上开设的螺栓孔的具体位置。本实施例中，第一矩形管柱I和第二矩形管柱2的截面尺寸均为200mmX 200mm，管壁厚度均为IOmm,套管3的截面尺寸为180mmX 180mm,厚度IOmm,长度400mm。第一矩形管柱I和第二矩形管柱2的四个管壁上开设的螺栓孔均为4个，两排两列布置，套管3的四个管壁上开设的螺栓孔均为8个，四排两列布置。实施例中，见图3及图4，套管3的每个管壁上螺栓孔的位置:在竖直方向上，螺栓孔距套管3的上边距为50mm，下边距为50mm，间距为IOOmm ;水平方向上,螺栓孔距套管3的左边距为40mm,右边距为40mm,间距为100mm。矩形管柱拼接的具体实施步骤为:1.第一矩形管柱I管壁的相应位置开设螺栓孔；2.第二矩形管柱2管壁的相应位置开设螺栓孔；3.套管3管壁的相应位置开设螺栓孔；4.完成第二矩形管柱2的安装；5.将套管3插入第二矩形管柱2的适当位置，插入单向自卡螺栓4并拧紧，将第二矩形管柱2和套管3紧固连接。6.将第一矩形管柱I吊装并将套管3的上端插入第一矩形管柱1，插入单向自卡螺栓4并拧紧，将第一矩形管柱I和套管3紧固连接。上述步骤中步骤1、2、3在工程预制阶段完成；步骤4、5、6在现场连接阶段完成。该矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点在工厂预制阶段完成在上、下两根要连接的矩形管柱的端头的相应位置开设螺栓孔，并制作同样在对应位置开设螺栓孔的连接套管，将上、下两根矩形管柱的管壁分别通过单向自卡螺栓和套管的管壁紧固连接，最终将上、下矩形管柱进行连接。该连接节点能非常好地适用于“工厂预制，现场装配”的预制装配式钢结构，且节点连接可靠，同时工厂预制工作量不大并且现场装配简便易行，现场施工时也不需要焊接连接，且该连接节点结构对矩形管柱的外缘尺寸并没用造成改变，易于满足住宅用户对于房屋使用空间的要求。
权利要求
1.一种矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点，包括第一矩形管柱(I)和第二矩形管柱(2)，其特征在于:所述连接节点还包括套管(3)和螺栓(4)，所述第一矩形管柱(I)包括第一、第二、第三、第四管壁(11、12、13、14)，第二矩形管柱(2)包括第五、第六、第七、第八管壁(21、22、23、24)，套管(3)置于第一矩形管柱(I)和第二矩形管柱(2)的管壁内侧，所述套管(3)包括第九、第十、第i^一、第十二管壁(31、32、33、34)，螺栓(4)分别穿过第一管壁(11)和第九管壁(31)、第三管壁(13)和第十一管壁(33)、第五管壁(21)和第九管壁(31)、第七管壁(23)和第十一管壁(33)。
2.根据权利要求1所述的矩形管柱拼接内设套管螺栓连接节点，其特征在于:所述螺栓(4)还分别穿过第二管壁(12)和第十管壁(32)、第四管壁(14)和第十二管壁(34)、第六管壁(22)和第十管壁(32)、第八管壁(24)和第十二管壁(34)。
3.根据权利要求1所述的矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点，其特征在于:所述螺栓(4)为单向自 卡螺栓。
全文摘要
本发明公开了一种矩形管柱拼接内套管螺栓连接节点，包括第一矩形管柱和第二矩形管柱，所述连接节点还包括套管和螺栓，所述第一矩形管柱包括第一、第二、第三、第四管壁，第二矩形管柱包括第五、第六、第七、第八管壁，套管置于第一矩形管柱和第二矩形管柱的管壁内侧，所述套管包括第九、第十、第十一、第十二管壁，螺栓分别穿过第一管壁和第九管壁、第三管壁和第十一管壁、第五管壁和第九管壁、第七管壁和第十一管壁。该矩形管柱内套管螺栓连接节点能很好地满足用于住宅建筑的预制装配式钢结构的特点，节点接连可靠，不需要现场焊接，现场连接时操作方便，且节省了原材料，更加经济可行。同时，该连接节点不会对矩形管柱的外缘尺寸造成改变。
文档编号E04B1/58GK103104038SQ20111035449
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者许炎彬, 李国强, 刘玉姝, 陆烨, 刘康 申请人:同济大学