CN107100269A - 一种带拼接套管的钢管柱间连接的节点及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种带拼接套管的钢管柱间连接的节点及其制作方法，拼接套管位于所述钢管柱的外侧或内侧，拼接套管一端通过高强螺栓与其中一个钢管柱相连，另一端通过对接焊缝与另一个钢管柱相连；拼接套管和所述钢管柱分别在其相对应位置处开设螺栓孔或塞焊孔；拼接套管位于钢柱管内侧时，在拼接套管上开内螺纹孔，并在钢柱管对应位置开螺栓孔；拼接套管位于钢柱管外侧时，在钢柱管上开内螺纹孔，并在拼接套管对应位置开螺栓孔。单边螺栓连接的钢管柱在钢管柱或拼接套管上钻孔攻丝，这些构件充当螺母，相对于传统的螺栓连接方式，一方面节省了螺母，另一方面在一侧即可完成闭合截面钢管柱的拼接，施工方便。

Description

一种带拼接套管的钢管柱间连接的节点及其制作方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种带拼接套管的单边螺栓连接的钢管柱间连接的节点及其制作方法。

背景技术

钢管柱广泛应用于钢结构建筑中。目前，钢管柱主要采用现场焊接的方式进行拼接，这种拼接方式具有以下缺点：

(1)为保证现场焊接质量，工厂制作时，需在钢管柱内设置内隔板，避免运输过程中钢管的挤压变形和现场焊接过程中的焊接变形；进行现场焊接时，钢管柱需开设坡口，并设置焊接垫板，钢管柱外侧需设置连接耳板进行临时固定，焊接完成后，还需切除临时连接耳板，并进行防锈和补漆，施工工艺复杂。

(2)现场焊接在焊缝附近形成热影响区，会使钢材的性能发生变化，材质变脆。而且焊接时将产生焊接残余应力，使钢管柱发生脆性破坏的可能性增大，降低钢管柱的承载力。同时焊接残余变形还会使钢管柱的形状尺寸发生变化，矫正费工。

(3)现场焊接工程量大，且对施工人员的技术水平要求较高。

(4)现场焊接受天气和气候的影响较大，焊接质量难以保证。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种带拼接套管的单边螺栓连接的钢管柱间连接的节点及其制作方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种带拼接套管的单边螺栓连接的钢管柱间连接的节点，包括钢管柱、拼接套管和高强螺栓；所述钢管柱分为上段钢管柱和下段钢管柱，钢管柱的截面形状为矩形或圆形；所述拼接套管与钢管柱的截面形状相对应为矩形或圆形，所述拼接套管位于所述钢管柱的外侧或内侧，拼接套管一端通过所述高强螺栓与其中一个钢管柱相连，另一端通过对接焊缝与另一个钢管柱相连；所述拼接套管和所述钢管柱根据其连接方式的不同分别在其相对应位置处开设螺栓孔或塞焊孔；拼接套管位于钢柱管内侧时，在拼接套管上开内螺纹孔，并在钢柱管对应位置开螺栓孔，所述螺栓孔与高强螺栓配合固定钢柱管和拼接套管；拼接套管位于钢柱管外侧时，在钢柱管上开内螺纹孔，并在拼接套管对应位置开螺栓孔，所述螺栓孔与高强螺栓配合固定钢柱管和拼接套管。

进一步地，所述拼接套管或所述钢管柱上的攻丝内螺纹与所述高强螺栓配套。

进一步地，所述高强螺栓不含螺母，所述带有攻丝内螺纹的钢管柱或拼接套管充当螺母。

进一步地，所述高强螺栓沿钢柱管成对、对称布置，所需高强螺栓的直径和个数由实际受力情况确定，并与所开设螺栓孔及内螺纹孔相对应。

带拼接套管的单边螺栓连接的钢管柱间连接的节点的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：在工厂加工制作钢管柱及拼接套管，并在其相应位置处开设螺栓孔或塞焊孔，在位于内侧的拼接套管或钢柱管上攻丝形成内螺纹孔，并将拼接套管通过对接焊缝、塞焊缝或单边螺栓连接在其中一个钢管柱上；

步骤2：在施工现场将上段钢管柱和下段钢管柱就位；

步骤3：将高强螺栓拧入钢管柱和拼接套管上相应位置的螺栓孔内，至高强螺栓端部进入内螺纹孔内并紧固在内螺纹孔内，用扳手在外侧紧固高强螺栓，完成钢管柱的拼接。

综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1.提高施工质量和效率，缩短了施工周期。单边螺栓连接的钢管柱，其构件(包括螺栓孔及内螺纹的开设及拼接套管与钢管柱的连接)均在工厂加工制作完成，克服了传统拼接方式现场焊接工程量大，效率低，受天气和气候的影响大，焊接质量难以保证等缺点，提高了劳动效率，降低了劳动强度，保证了拼接质量，缩短了施工周期。拼接节点适用于钢管柱之间的拼接，即上段钢管柱和下段钢管柱之间的拼接，且钢管柱的截面形状可为矩形或圆形，相应的拼接套管的截面形状也为矩形或圆形，适用于更多截面类型的钢管柱之间的连接。

2.降低了对施工人员的技术水平要求。单边螺栓连接的钢管柱无需专业的焊工，通过简单的操作即可实现钢管柱的拼接，对安装人员的技术水平要求较低。

3.采用单边螺栓连接，解决了闭合截面螺栓连接的施工难题。单边螺栓连接的钢管柱在钢管柱或拼接套管上钻孔攻丝，这些构件充当螺母，相对于传统的螺栓连接方式，一方面节省了螺母，另一方面在一侧即可完成闭合截面钢管柱的拼接，施工方便。

4.拼接套管一端通过单边螺栓与其中一个钢管柱现场连接，另一端可对接焊在另一个钢管柱的端部，也可通过塞焊缝或高强螺栓与另一个钢管柱在工厂连接完成，连接形式更具有选择性和多样性。

附图说明

图1(a)是带对接焊拼接套管(拼接套管位于钢管柱内侧)的单边螺栓连接钢管柱示意图；

图1(b)是带对接焊拼接套管(拼接套管位于钢管柱内侧)的单边螺栓连接钢管柱剖面图；

图1(c)是带对接焊拼接套管(拼接套管位于钢管柱外侧)的单边螺栓连接钢管柱示意图；

图1(d)是带对接焊拼接套管(拼接套管位于钢管柱外侧)的单边螺栓连接钢管柱剖面图；

图1(e)是带内拼接套管的单边螺栓通过高强螺栓连接钢管柱示意图；

图1(e’)是带内拼接套管的单边螺栓通过塞焊缝连接钢管柱示意图；

图1(f)是带内拼接套管的单边螺栓通过高强螺栓连接钢管柱剖面图；

图1(g)是带外拼接套管的单边螺栓连接钢管柱示意图；

图1(g’)是带外拼接套管的单边螺栓通过塞焊缝连接钢管柱示意图；

图1(h)是带外拼接套筒的单边螺栓连接钢管柱剖面图。

图中：

1、上段钢管柱，2、下段钢管柱，3、拼接套管，4、高强螺栓，5、螺栓孔、 6、内螺纹，7、对接焊缝，8、塞焊孔，9、塞焊缝，10、点焊缝。

具体实施方式

以下结合附图图1(a)-图1(h)对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

带拼接套管的单边螺栓连接钢管柱包括上段钢管柱1，下段钢管柱2，拼接套管3和高强螺栓4。钢管柱1和2，拼接套管3及拼接套管3与其中一个钢管柱之间的连接均在工厂加工预制完成。采用单边螺栓连接，解决了闭合截面螺栓连接的施工难题。单边螺栓连接的钢管柱在钢管柱或拼接套管上钻孔攻丝，这些构件充当螺母，相对于传统的螺栓连接方式，一方面节省了螺母，另一方面在一侧即可完成闭合截面钢管柱的拼接，施工方便。

钢管柱1和2的截面形状可为矩形或圆形。

拼接套管3根据钢管柱1和2的截面形状相应选用矩形或圆形。拼接套管3 可位于钢管柱1和2的外侧，也可位于钢管柱1和2的内侧。拼接套管3一端通过高强螺栓4与上段钢管柱1或下段钢管柱2现场连接，另一端可通过对接焊缝7、塞焊缝9或高强螺栓4与另一个钢管柱在工厂连接完成。即拼接套管一端通过单边螺栓与其中一个钢管柱现场连接，另一端可对接焊在另一个钢管柱的端部，也可通过塞焊缝或高强螺栓与另一个钢管柱在工厂连接完成。采用对接焊缝7连接时，将其对接焊在钢管柱1或2的端部；采用塞焊缝9或高强螺栓4相连时，可将其套在钢管柱的内侧或外侧，先将拼接套管3的中部通过点焊缝10连接在钢管柱的中部用以固定位置，再通过高强螺栓4或塞焊缝9与之相连。拼接套管3和钢管柱1、2根据其采用连接方式的不同，分别在其相对应位置开设螺栓孔5或塞焊孔8。采用高强螺栓4连接时，在位于连接件内侧的构件(钢管柱1、2或拼接套管3)上攻丝内螺纹6，内螺纹6与高强螺栓4配套，且为方便连接，位于连接件外侧构件(拼接套管3或钢管柱1、2)上的螺栓孔 5直径略大于高强螺栓4的螺杆直径。

高强螺栓4不含螺母，沿构件成对对称布置，带有内螺纹的钢管柱1、2或拼接套管3充当螺母。所需高强螺栓4的具体直径和个数由实际受力情况确定，并与所开设螺栓孔5及内螺纹6相对应。拼接套管一端通过单边螺栓与其中一个钢管柱现场连接，另一端可对接焊在另一个钢管柱的端部，也可通过塞焊缝或高强螺栓与另一个钢管柱在工厂连接完成，连接形式更具有选择性和多样性。

进行钢管柱拼接时，将上段钢管柱1和下段钢管柱2就位，将高强螺栓4 拧入螺栓孔5相应位置，在外侧用扳手紧固高强螺栓4，完成钢管柱拼接。

带拼接套管的单边螺栓连接的钢管柱间连接的节点的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：在工厂加工制作钢管柱及拼接套管，并在其相应位置处开设螺栓孔或塞焊孔，在位于内侧的拼接套管或钢柱管上攻丝形成内螺纹孔，并将拼接套管通过对接焊缝、塞焊缝或单边螺栓连接在其中一个钢管柱上；

步骤2：在施工现场将上段钢管柱和下段钢管柱就位；

步骤3：将高强螺栓拧入钢管柱和拼接套管上相应位置的螺栓孔内，至高强螺栓端部进入内螺纹孔内并紧固在内螺纹孔内，用扳手在外侧紧固高强螺栓，完成钢管柱的拼接。

提高施工质量和效率，缩短了施工周期。单边螺栓连接的钢管柱，其构件 (包括螺栓孔及内螺纹的开设及拼接套管与钢管柱的连接)均在工厂加工制作完成，克服了传统拼接方式现场焊接工程量大，效率低，受天气和气候的影响大，焊接质量难以保证等缺点，提高了劳动效率，降低了劳动强度，保证了拼接质量，缩短了施工周期。拼接节点适用于钢管柱之间的拼接，即上段钢管柱和下段钢管柱之间的拼接，且钢管柱的截面形状可为矩形或圆形，相应的拼接套管的截面形状也为矩形或圆形，适用于更多截面类型的钢管柱之间的连接。

降低了对施工人员的技术水平要求。单边螺栓连接的钢管柱无需专业的焊工，通过简单的操作即可实现钢管柱的拼接，对安装人员的技术水平要求较低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不是本发明的全部实施例，不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术，为了突出本发明的创新特点，上述技术特征在此不再赘述。

Claims (5)

1.一种带拼接套管的钢管柱间连接的节点，其特征在于，包括钢管柱、拼接套管和高强螺栓；所述钢管柱分为上段钢管柱和下段钢管柱，钢管柱的截面形状为矩形或圆形；所述拼接套管与钢管柱的截面形状相对应为矩形或圆形，所述拼接套管位于所述钢管柱的外侧或内侧，拼接套管一端通过所述高强螺栓与其中一个钢管柱相连，另一端通过对接焊缝与另一个钢管柱相连；所述拼接套管和所述钢管柱根据其连接方式的不同分别在其相对应位置处开设螺栓孔或塞焊孔；拼接套管位于钢柱管内侧时，在拼接套管上开内螺纹孔，并在钢柱管对应位置开螺栓孔，所述螺栓孔与高强螺栓配合固定钢柱管和拼接套管；拼接套管位于钢柱管外侧时，在钢柱管上开内螺纹孔，并在拼接套管对应位置开螺栓孔，所述螺栓孔与高强螺栓配合固定钢柱管和拼接套管。

2.如权利要求1所述的带拼接套管的钢管柱间连接的节点，其特征在于，所述拼接套管或所述钢管柱上的攻丝内螺纹与所述高强螺栓配套。

3.如权利要求1所述的带拼接套管的钢管柱间连接的节点，其特征在于，所述高强螺栓不含螺母，所述带有攻丝内螺纹的钢管柱或拼接套管充当螺母。

4.如权利要求1所述的带拼接套管的钢管柱间连接的节点，其特征在于，所述高强螺栓沿钢柱管成对、对称布置，所需高强螺栓的直径和个数由实际受力情况确定，并与所开设螺栓孔及内螺纹孔相对应。

5.权利要求1-4所述带拼接套管的钢管柱间连接的节点的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在工厂加工制作钢管柱及拼接套管，并在其相应位置处开设螺栓孔或塞焊孔，在位于内侧的拼接套管或钢柱管上攻丝形成内螺纹孔，并将拼接套管通过对接焊缝、塞焊缝或单边螺栓连接在其中一个钢管柱上；

步骤2：在施工现场将上段钢管柱和下段钢管柱就位；

步骤3：将高强螺栓拧入钢管柱和拼接套管上相应位置的螺栓孔内，至高强螺栓端部进入内螺纹孔内并紧固在内螺纹孔内，用扳手在外侧紧固高强螺栓，完成钢管柱的拼接。