一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點及鋼結構建筑制造技術

本發明專利技術公開了一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點及鋼結構建筑，包括鋼管柱和鋼梁，所述鋼梁端部固定連接端板，所述端板在設定位置處設有至少兩個第一預制螺紋孔，所述鋼管柱設有與第一預制螺紋孔相對應的第二預制螺紋孔，所述鋼管柱內部在第二預制螺紋孔處設有襯套結構，所述襯套結構具有與第二預制螺紋孔同心的內螺紋孔，同一位置的第一預制螺紋孔、第二預制螺紋孔和內螺紋孔內穿有同一單面緊固件，以完成鋼管柱和鋼梁的單面連接。本發明專利技術的鋼管柱與鋼梁端板連接節點，傳力明確、連接牢固、安裝使用快捷方便、是十分理想的連接節點。本發明專利技術中的連接節點實現了單面緊固件和鋼管柱的結合，連接節點的零部件少，構造簡單。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于鋼結構連接
，具體涉及一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點及鋼結構建筑。
技術介紹
鋼管柱的截面為封閉截面，其與鋼梁的連接比開口截面梁柱連接要更加復雜。需在鋼管壁上開設臨時手孔，以安裝內部螺母。螺栓安裝完成后，在現場封閉臨時手孔。為了減少施工現場的焊接量，增大鋼結構的裝配化程度，可以在此類連接中采用單面連接螺栓，實現單邊裝配連接節點。目前常用的單面連接螺栓為膨脹螺栓，膨脹螺栓是在構件中預制螺栓孔，安裝時先把膨脹螺栓插入預制螺栓孔中，在外側擰緊膨脹螺栓的螺帽，通過很大的扭矩把大擴頭擰進套管內，使膨脹螺栓的頭部膨脹與周圍結構擠壓完成錨固。膨脹螺栓廣泛應用于混凝土結構，在鋼結構連接中，螺栓孔的制作規則直徑稍大，周圍結構對膨脹螺栓不能形成可靠的嵌固作用，旋緊螺帽時膨脹螺栓整體轉動而無法安裝。而且膨脹螺栓的構造復雜，在使用膨脹螺栓時不可避免的對周圍結構產生很大的擠壓，甚至造成破壞，影響結構的安全。
技術實現思路
本專利技術的目的是為克服上述現有技術的不足，鑒于鋼結構封閉構件連接時，在構件內部安裝螺母困難，提供一種構造簡單，連接牢固，安裝使用快捷方便的一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點，直接在鋼管柱封閉構件上形成帶有內螺紋的孔，且鋼管柱內部具有襯套結構，通過外螺栓直接擰入完成緊固安裝。該種連接節點的零部件少，構造簡單，安裝使用便捷，裝配化程度更高，節省了內部螺母的使用和安裝。本專利技術還提供一種鋼結構建筑，該鋼結構建筑中采用鋼管柱與鋼梁端板連接節點，在鋼結構建筑的連接施工時，更加快速便捷，簡化安裝施工程序。為實現上述目的，本專利技術采用下述技術方案：一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點，包括鋼管柱和鋼梁，所述鋼梁端部固定連接端板，所述端板在設定位置處設有至少兩個第一預制螺紋孔，所述鋼管柱設有與第一預制螺紋孔相對應的第二預制螺紋孔，所述鋼管柱內部在第二預制螺紋孔處設有襯套結構，所述襯套結構具有與第二預制螺紋孔同心的內螺紋孔，同一位置的第一預制螺紋孔、第二預制螺紋孔和內螺紋孔內穿有同一單面緊固件，以完成鋼管柱和鋼梁的單面連接。在鋼管柱內壁和鋼梁連接的預制螺紋孔處設置襯套結構，襯套結構設置與預制螺紋孔同心的內螺紋孔，在將鋼管柱和鋼梁對準位置連接時，直接將單面緊固件擰入鋼管柱、鋼梁的預制螺紋孔以及襯套結構的內螺紋孔內，即可完成鋼管柱和鋼梁的連接；由于襯套結構的設置，增加了單面緊固件與鋼管柱的連接面，增大了單面緊固件與鋼管柱螺紋連接的強度。所述襯套結構為空心圓柱體；可以將襯套結構設置成空心圓柱體，結構簡單易實施，無需在鋼管柱內設置套管或者其他連接板等結構，節省鋼材用量。或者，所述襯套結構的縱斷面呈內邊為圓形且外邊為多邊形的環形結構；可以將襯套結構設置成內圓外多邊形的環形結構，便于夾持，方便施工生產。優選的，所述空心圓柱體與鋼管柱內壁面固定的一端具有圓弧形過渡段；襯套與鋼管柱連接處以圓弧形過渡，使得兩者連接更加可靠，增大連接強度。優選的，所述襯套結構的長度大于或等于鋼管柱的壁厚；保證單面緊固件與鋼管柱、襯套結構的連接螺紋牙數，增大螺紋連接強度。所述襯套結構端部固定于鋼管柱內壁面上；襯套結構與鋼管柱內壁固定后保證襯套結構的強度。所述襯套結構的長度、鋼管柱的壁厚與端板壁厚之和小于單面緊固件的長度；保證單面緊固件在與鋼管柱、鋼梁、襯套的整個螺紋孔長度上都與單面緊固件相咬合連接，保證連接節點的連接強度。優選的，所述襯套結構與鋼管柱為一體式結構；襯套結構與鋼管柱一體成型，節省加工工序，加快生產效率，且能保證襯套結構與鋼管柱的連接穩固。所述單面緊固件的緊固頭部與端板相配合；在鋼管柱外部以單面緊固件擰入鋼管柱、鋼梁的螺紋孔內，單面緊固件的緊固頭部與端部卡合配合，單面緊固件不易脫出，連接牢固。所述第一預制螺紋孔、第二預制螺紋孔和內螺紋孔的孔徑比單面緊固件的直徑大1.5～2.0mm；使單面緊固件容易進入第一預制螺紋孔內，實現快速連接，便于裝配。一種鋼結構建筑，包括上述的鋼管柱與鋼梁端板連接節點。本專利技術的工作原理為：鋼管柱和鋼梁在設定位置處分別設置第二預制螺紋孔和第一預制螺紋孔，鋼管柱內壁在第二預制螺紋孔處設置襯套結構，同時襯套結構也設置與第二預制螺紋孔同心的內螺紋孔，在對準第一預制螺紋孔和第二預制螺紋孔的位置后，單面緊固件擰入第一預制螺紋孔和第二預制螺紋孔內，單面緊固件也與襯套結構的內螺紋孔相咬合連接，增大了單面緊固件與鋼管柱、鋼梁的連接長度，增加了咬合螺紋牙數，增強了連接節點的連接強度，且無需螺母等結構的配合，結構更加簡單，操作更加容易。本專利技術的有益效果為：1.本專利技術的鋼管柱與鋼梁端板連接節點，傳力明確、連接牢固、安裝使用快捷方便、是十分理想的連接節點。2.本專利技術中的連接節點實現了單面緊固件和鋼管柱的結合，連接節點的零部件少，構造簡單。3.本專利技術中擰緊單面緊固件即可實現了鋼管柱和鋼梁的單邊連接，施工現場無需焊接，容易拆卸和更換，裝配化程度更高。4.本專利技術中在鋼管柱內壁面設置襯套結構，增加了單面緊固件與鋼管柱、鋼梁的連接螺紋牙數，增大了螺紋連接的強度。附圖說明圖1為本專利技術鋼管柱與鋼梁端板連接節點的結構示意圖；圖2為采用普通螺栓的鋼管柱與鋼梁端板連接節點的結構及安裝示意圖；圖中，1為矩形鋼管柱，11為襯套結構，12為臨時手孔，2為H型鋼梁，3為端板，4為螺栓，41為螺母。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。如圖1所示，一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點，包括：矩形鋼管柱1，H型鋼梁2，端板3和單面緊固件。矩形鋼管柱1在柱壁節點處鉆孔、攻絲形成第二預制螺紋孔。H型鋼梁2梁端與端板3焊接連接，并在端板3上設置第一預制螺紋孔。矩形鋼管柱1內壁在第二預制螺紋孔處固定設置襯套結構11，襯套結構11具有與第二預制螺紋孔同心的內螺紋孔。端板3可以是柔性端板，平端板或外伸端板。也可以是上下角鋼翼緣連接或角鋼腹板連接。本實施例中，矩形鋼管柱1和鋼梁2連接處設置3個預制螺紋孔，通過3個螺栓完成二者的連接，具體實施時，可根據強度需要和空間要求設置其他數量的螺紋孔和螺栓來實現鋼管柱和鋼梁的連接。螺栓4上的螺紋牙距與牙形與第一預制螺紋孔、第二預制螺紋孔、內螺紋孔的牙距與牙形相匹配。第一預制螺紋孔、第二預制螺紋孔、內螺紋孔直徑比螺栓4桿的直徑大1.5～2.0mm，便于裝配。本專利技術中，單面緊固件采用螺栓4。螺栓4上的螺絲與矩形鋼管柱1上的第二預制螺紋孔、H型鋼梁2上的第一預制螺紋孔相配。施工現場定位后，螺栓4穿過端板3上第一預制螺栓孔旋入位于矩形鋼管柱1上的第二預制螺紋孔，進而旋入襯套結構11的內螺紋孔內，通過擰緊螺栓4完成節點的裝配。矩形鋼管柱上制孔可以采用沖孔、旋轉鉆頭鉆孔或熱熔鉆頭鉆孔。矩形鋼管柱1的第二預制螺紋孔的加工工藝分為兩個階段，第一階段：鉆孔，可以采用熱熔鉆孔、沖孔等方法形成初孔。第二階段：攻絲，在初孔內旋入螺紋鉆頭，擠壓攻絲，完成第二預制螺紋孔。在攻絲過程中擠壓成型的螺紋能承受更高的拉力和剪力。成孔技術加工速度快，循環時間短，大大提高了生產效率。襯套結構11的形成可以是在制作生產矩形鋼管柱1時直接生成，也可以采用固定方式將襯套結構連接于矩形鋼管柱內部，還可以采用熱熔鉆工藝在矩形鋼管柱1形成第二預制螺紋孔時生成。在矩形鋼管柱1柱壁節點處鉆孔過程中采用熱熔本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點，其特征是，包括鋼管柱和鋼梁，所述鋼梁端部固定連接端板，所述端板在設定位置處設有至少兩個第一預制螺紋孔，所述鋼管柱設有與第一預制螺紋孔相對應的第二預制螺紋孔，所述鋼管柱內部在第二預制螺紋孔處設有襯套結構，所述襯套結構具有與第二預制螺紋孔同心的內螺紋孔，同一位置的第一預制螺紋孔、第二預制螺紋孔和內螺紋孔內穿有同一單面緊固件，以完成鋼管柱和鋼梁的單面連接。

【技術特征摘要】
1.一種鋼管柱與鋼梁端板連接節點，其特征是，包括鋼管柱和鋼梁，所述鋼梁端部固定連接端板，所述端板在設定位置處設有至少兩個第一預制螺紋孔，所述鋼管柱設有與第一預制螺紋孔相對應的第二預制螺紋孔，所述鋼管柱內部在第二預制螺紋孔處設有襯套結構，所述襯套結構具有與第二預制螺紋孔同心的內螺紋孔，同一位置的第一預制螺紋孔、第二預制螺紋孔和內螺紋孔內穿有同一單面緊固件，以完成鋼管柱和鋼梁的單面連接。2.如權利要求1所述的鋼管柱與鋼梁端板連接節點，其特征是，所述襯套結構為空心圓柱體。3.如權利要求1所述的鋼管柱與鋼梁端板連接節點，其特征是，所述襯套結構的縱斷面呈內邊為圓形且外邊為多邊形的環形結構。4.如權利要求2所述的鋼管柱與鋼梁端板連接節點，其特征是，所述空心圓柱體與鋼管柱內壁面固定的一端具有圓弧形過渡段。5.如權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王培軍，劉昌斌，劉梅，肖邵文，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：發明
國別省市：山東;37