专利名称：方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑钢结构施工技术领域，具体是ー种方钢管的连接节点。
背景技术：
钢结构建筑具有強度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好及エ业化程度高等特点。钢结构构件通过连接节点组成结构体系，节点形式的选择对于结构整体性、可靠度、建设周期以及附属构件设计施工有着直接的影响。钢结构节点主要实现梁、柱、支撑等构件的拼接及连接。已有的钢结构节点形式多样，根据节点传カ特性可分为刚接节点、铰接节点和半刚性节点。连接方式有焊缝连接、螺栓连接、铆钉连接等，铆钉连接现在已很少使用。 现有钢结构节点存在一些缺点，例如I、焊缝连接施工エ艺高、高空作业难度大以及产生电火花等问题不利于钢结构建筑的现场施工。2、焊缝连接耗时多不利于实现钢结构建筑的快速安装。3、一般的钢结构节点由于存在盖板、耳板、法兰板等构造，需凸出被连接构件，对相邻构件设计施工产生不利影响。如为了实现上下两根等截面钢管柱的拼接，盖板、耳板、螺栓等凸出于柱的四周尺寸，墙体的布置会受到影响。
实用新型内容本实用新型提供一种方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，要解决现有方钢管的节点连接方式现场施工操作不便、连接构件设计施工复杂、节点刚度不足，以及安装后需改变外缘尺寸的技术问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是这种方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，包括上段方钢管和下段方钢管，该节点还包括连接在上段方钢管和下段方钢管之间的灌芯内套筒和对穿螺栓，所述灌芯内套筒为矩形柱状，筒体内部灌注有混凝土，灌芯内套筒上半部贯穿有上下相互交错设置的纵向上段螺栓孔和横向上段螺栓孔，灌芯内套筒下半部贯穿有上下相互交错设置的纵向下段螺栓孔和横向下段螺栓孔，对穿螺栓的数量与灌芯内套筒上螺栓孔的数量相同；所述灌芯内套筒上半部插入上段方钢管内部，上段方钢管侧壁在与灌芯内套筒上半部的纵向上段螺栓孔和横向上段螺栓孔位置对应处开有螺栓孔，对穿螺栓纵向穿过上段方钢管侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒上的纵向上段螺栓孔将二者固定，对穿螺栓横向穿过上段方钢管侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒上的横向上段螺栓孔将二者固定；所述灌芯内套筒下半部插入下段方钢管内部，下段方钢管侧壁在与灌芯内套筒下半部的纵向下段螺栓孔和横向下段螺栓孔位置对应处开有螺栓孔，对穿螺栓纵向穿过下段方钢管侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒上的纵向下段螺栓孔将二者固定，对穿螺栓横向穿过下段方钢管侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒上的横向下段螺栓孔将二者固定。[0013]所述对穿螺栓均采用高强螺栓。所述纵向上段螺栓孔、纵向下段螺栓孔、横向上段螺栓孔和横向下段螺栓孔的直径比对穿螺栓的螺杆直径大I 2mm。所述纵向上段螺栓孔、纵向下段螺栓孔、横向上段螺栓孔和横向下段螺栓孔均有至少两排。所述纵向上段螺栓孔、纵向下段螺栓孔、横向上段螺栓孔和横向下段螺栓孔每排设有至少两个。本实用新型的特点如下本实用新型的节点由上、下两段被连接方钢管、灌芯内套筒和对穿螺栓几部分组成。上下两段方钢管和灌芯内套筒相应位置上开螺栓孔，开洞大小、位置按钢结构规范中有关螺栓布置构造要求相关规定确定。为了防止纵向和横向两螺栓对穿时冲突，对穿螺栓布·帽螺母挤压与之接触的钢管壁，可能导致钢管壁变形。因此本实用新型设计在内套筒中灌入混凝土，由混凝土承受管壁传来的挤压力，从而減少管壁的变形。本实用新型的对穿螺栓与一般螺栓区别在于螺栓较长，纵横对穿方钢管整个截面。本实用新型具有的优点如下I、本实用新型通过灌芯内套筒及纵向和横向的对穿螺栓实现钢管构件的拼接，节点刚度较大、操作简便、施工速度快。节点区无焊缝，可避免焊接施工耗时长、操作复杂、质量难保证、存在火灾安全隐患等缺点。2、本实用新型采用对穿螺栓从构件ー边穿入，另ー边穿出，在管壁外部拧紧，因此施工完成之后仅有螺母、螺帽凸出被连接构件外周，与传统的耳板、法兰连接相比大大減少了凸出尺寸，方便相邻构件的设计安装。3、本实用新型在内套筒中灌入混凝土，可承受钢管壁传来的巨大压力，防止内壁因螺帽螺母挤压变形。本实用新型的节点形式操作简便、施工速度快、安装精度高、节省劳力，在建筑钢结构施工领域具有广阔的应用前景。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进ー步说明。图I是本实用新型节点连接方式的轴测图。图2是灌芯内套筒的结构示意图。图3是对穿螺栓的布置图。附图标记1 一上段方钢管、2 —下段方钢管、3 —灌芯内套筒、4 ー纵向上段螺栓孔、5 —纵向下段螺栓孔、6 —横向上段螺栓孔、7 —横向下段螺栓孔、8 —对穿螺栓。
具体实施方式
实施例參见图I所示，这种方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，包括上段方钢管I和下段方钢管2，该节点还包括连接在上段方钢管I和下段方钢管2之间的灌芯内套筒3和对穿螺栓8。[0030]參见图2所示，所述灌芯内套筒3为矩形柱状，筒体内部灌注有混凝土，灌芯内套筒3上半部贯穿有上下相互交错设置的纵向上段螺栓孔4和横向上段螺栓孔6，灌芯内套筒3下半部贯穿有上下相互交错设置的纵向下段螺栓孔5和横向下段螺栓孔7，所述纵向上段螺栓孔4、纵向下段螺栓孔5、横向上段螺栓孔6和横向下段螺栓孔7均有两排，每排设有两个。參见图3所示，对穿螺栓8的数量与灌芯内套筒3上螺栓孔的数量相同，在上段方钢管和下段方钢管均横向设置有两排，纵向设置有两排，横向和纵向上下相互交错设置，每排数量有两个。对穿螺栓8均采用高强螺栓。參见图I 3所示，所述灌芯内套筒3上半部插入上段方钢管I内部，上段方钢管I侧壁在与灌芯内套筒3上半部的纵向上段螺栓孔4和横向上段螺栓孔6位置对应处开有螺栓孔，对穿螺栓8纵向穿过上段方钢管I侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒3上的纵向上段螺栓孔4将二者固定，对穿螺栓8横向穿过上段方钢管I侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒3上的横向上段螺栓孔6将二者固定；參见图I 3所示，所述灌芯内套筒3下半部插入下段方钢管2内部，下段方钢管2侧壁在与灌芯内套筒3下半部的纵向下段螺栓孔5和横向下段螺栓孔7位置对应处开有螺栓孔，对穿螺栓8纵向穿过下段方钢管2侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒3上的纵向下段螺栓孔5将二者固定，对穿螺栓8横向穿过下段方钢管2侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒3上的横向下段螺栓孔7将二者固定。这种方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点的施工方法，施工步骤如下步骤一，エ厂预制上段方钢管I、下段方钢管2和灌芯内套筒3，在上段方钢管I和下段方钢管2端部开设纵向和横向的螺栓孔，同时灌芯内套筒3在相应位置开设螺栓孔。设计时需要确定灌芯内套筒尺寸和厚度、方钢管与灌芯内套筒开洞位置和尺寸、对穿螺栓尺寸和数量，设计方法与一般钢结构节点设计方法一致。灌芯内套筒3开设螺栓孔的方法为在筒体内部灌注混凝土时，预先准备与需预留孔道数量及直径一致的钢棒或钢管，钢棒或钢管长度大于孔道；在筒体侧壁开洞之后，将钢棒或钢管插入孔洞，搁置在筒体侧壁上；之后灌注混凝土，待混凝土结硬之后，将钢棒或钢管敲出，即可得到对穿螺栓贯通的孔道。钢管也可留在构件内，但内套筒上螺栓孔直径应相应放大。步骤ニ，现场安装下段方钢管2。步骤三，灌芯内套筒3与下段方钢管2固定，将灌芯内套筒3的下半部插入下段方钢管2内部，将对穿螺栓8纵向穿过下段方钢管2侧壁上的螺栓孔和灌芯内套筒3的纵向下段螺栓孔5并拧紧，将对穿螺栓8横向穿过下段方钢管2侧壁上的螺栓孔和灌芯内套筒3的横向下段螺栓孔7并拧紫。步骤四，灌芯内套筒3与上段方钢管I固定，将上段方钢管I吊装，并将灌芯内套筒3的上半部插入上段方钢管I内部，将对穿螺栓8纵向穿过上段方钢管I侧壁上的螺栓孔和灌芯内套筒3的纵向上段螺栓孔4并拧紧，对穿螺栓8横向穿过上段方钢管I侧壁上的螺栓孔和灌芯内套筒3的横向上段螺栓孔6并拧紫。
权利要求1.一种方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，包括上段方钢管(I)和下段方钢管(2)，其特征在于该节点还包括连接在上段方钢管(I)和下段方钢管(2)之间的灌芯内套筒(3)和对穿螺栓(8)，所述灌芯内套筒(3)为矩形柱状，筒体(3. I)内部灌注有混凝土(3. 2)，灌芯内套筒(3)上半部贯穿有上下相互交错设置的纵向上段螺栓孔(4)和横向上段螺栓孔(6)，灌芯内套筒(3)下半部贯穿有上下相互交错设置的纵向下段螺栓孔(5)和横向下段螺栓孔(7)，对穿螺栓(8)的数量与灌芯内套筒(3)上螺栓孔的数量相同； 所述灌芯内套筒(3 )上半部插入上段方钢管(I)内部，上段方钢管(I)侧壁在与灌芯内套筒(3)上半部的纵向上段螺栓孔(4)和横向上段螺栓孔(6)位置对应处开有螺栓孔，对穿螺栓(8)纵向穿过上段方钢管(I)侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒(3)上的纵向上段螺栓孔(4)将二者固定，对穿螺栓(8)横向穿过上段方钢管(I)侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒(3)上的横向上段螺栓孔(6)将二者固定； 所述灌芯内套筒(3)下半部插入下段方钢管(I)内部，下段方钢管(2)侧壁在与灌芯内套筒(3)下半部的纵向下段螺栓孔(5)和横向下段螺栓孔(7)位置对应处开有螺栓孔，对穿螺栓(8)纵向穿过下段方钢管(2)侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒(3)上的纵向下段螺栓孔(5)将二者固定，对穿螺栓(8)横向穿过下段方钢管(2)侧壁上的螺栓孔及灌芯内套筒(3)上的横向下段螺栓孔(7)将二者固定。
2.根据权利要求I所述的方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，其特征在于所述对穿螺栓(8)均采用高强螺栓。
3.根据权利要求I所述的方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，其特征在于所述纵向上段螺栓孔(4)、纵向下段螺栓孔(5)、横向上段螺栓孔(6)和横向下段螺栓孔(7)的直径比对穿螺栓(8)的螺杆直径大I 2mm。
4.根据权利要求I所述的方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，其特征在于所述纵向上段螺栓孔(4)、纵向下段螺栓孔(5)、横向上段螺栓孔(6)和横向下段螺栓孔(7)均有至少两排。
5.根据权利要求4所述的方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，其特征在于所述纵向上段螺栓孔(4)、纵向下段螺栓孔(5)、横向上段螺栓孔(6)和横向下段螺栓孔(7)每排设有至少两个。
专利摘要一种方钢管灌芯内套筒对穿螺栓拼接节点，该节点包括上段方钢管和下段方钢管，还包括连接在上段方钢管和下段方钢管之间的灌芯内套筒和对穿螺栓，灌芯内套筒为矩形柱状，筒体内部灌注有混凝土，灌芯内套筒上半部贯穿有上下相互交错设置的纵向上段螺栓孔和横向上段螺栓孔，灌芯内套筒下半部贯穿有上下相互交错设置的纵向下段螺栓孔和横向下段螺栓孔，对穿螺栓的数量与灌芯内套筒上螺栓孔的数量相同。本实用新型节点刚度较大、操作简便、施工速度快，与传统的耳板、法兰连接相比大大减少了凸出尺寸，方便相邻构件的设计安装。实用新型还在内套筒中灌入混凝土，可承受钢管壁传来的巨大压力，防止内壁因螺帽螺母挤压变形。
文档编号E04B1/58GK202627216SQ201220311419
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者孙建运, 李国强, 陆烨, 金晓飞, 刘玉姝, 刘康, 杨晓杰 申请人:中国建筑股份有限公司