CN102011432B - 多边形组合式钢管 - Google Patents

Abstract

本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种新型多边形组合钢管。多边形组合钢管由多块折弯板件、连接板、高强螺栓组成。折弯板可根据实际需要做成任意正多边形，折弯板之间通过连接板连在一起；连接板不仅外伸作为与其他构件的节点板，同时向管内延伸作为内加劲肋改善管壁的局部稳定性；折弯板的外折边可根据实际需要选择是否均布通长打孔。本发明所提出的新型多边形组合钢管，板件之间以及构件之间全部采用高强螺栓连接，方便安装和拆卸，避免了现场焊接对临时结构和重复利用结构中材料的损伤，多边形封闭钢管拆分为板件后，使加工、运输、安装过程更加方便、快捷。

Description

多边形组合式钢管

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种多边形组合式钢管。

背景技术

钢结构目前在建筑工程领域得到广泛应用，其中管状，如圆钢管或箱型因其良好的抗扭和稳定性能得到广泛应用。工程上所用钢管直径较小时为无缝钢管，直径较大时多为钢管卷焊而成，箱型也为钢板组合焊接成的闭口。与闭口管状的连接，一般采用焊接的连接方式，一种为直接对接焊，一种为闭口上直接焊接连接件后再和其他构件通过螺栓进行连接。但无论是哪种方式，因为管状为闭口，焊接是不可避免的。对于永久性使用的建筑物或构筑物，此种连接方式安全、经济、有效，但对于临时性的、需要拆除、多次利用的建筑物或构筑物，此种连接方式在拆除时需要割掉之前的焊缝，再次拼装时重复焊接将会损伤材料性能。

高强螺栓连接为钢结构连接的另一种重要方式，具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点，因此临时结构、多次拆装的施工装置或现场可焊条件差的结构体系，应尽量考虑采用高强螺栓实现构件间的连接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式钢管。

本发明所提供的钢管可以作为建筑结构中的主受力构件，例如框架结构中的框架柱，格构式塔架结构中的塔柱以及其他对连接要求较高的构件。框架结构中的框架梁、塔式结构中的横杆及斜杆等均可与嵌于该组合柱之间的连板相连，当本钢管用于施工设备时，可通过在外折边上通长均布打孔实现与其他构件沿杆件长度方向连接的可调性。

本发明提出的组合式多边形钢管，由折弯板件1、连接板2、第一连接螺栓3、第二连接螺栓4、被连接件5、第三连接螺栓6、螺栓孔7和拼接连板8组成，其中：折弯板件1两两相连，构成环形结构，连接板2呈L型，连接板2一端靠近端部处连接折弯板件1，且连接板2的端部伸出两相邻的折弯板件1，连接板2另一端与相邻的其他连接板(2)连接，两相邻的折弯板件1与连接板2连接处通过第二连接螺栓4连接，位于同一水平面上相邻的连接板2之间通过第一连接螺栓3相连；连接板2端部通过第三连接螺栓6连接被连接件5；折弯板件1的端部外折翻边上均匀分布有螺栓孔7，折弯板件1通过螺栓孔7和第二连接螺栓4连接拼接连板8。

本发明中，多边形的边数可以根据需求改变，连接板的数目可以改变，不需连接板的部位可以加工为闭口。

本发明中，均布于外折翻边的螺栓孔7可根据实际需要布置。

本发明不仅可以实现板件之间完全通过螺栓连接，被连构件与本发明全部螺栓连接，还可以通过开口部位插板实现构件直接的拼接连接。

通过将多块折弯后的钢板用螺栓拼装成多边形钢管组合，钢板的折弯与打孔均可在工厂完成，施工现场的安装全部由螺栓连接来实现。此结构可以用于塔式结构中的塔柱，临时框架结构中的框架柱，或其他主要承受压力需要经常拆装的构件。

和现有的直缝焊接的闭口多边形钢管不同，本发明所提供的形式，由多块经过折弯的钢板组合而成，每块钢板的板边均向外折弯，折弯翻边与连接板通过螺栓连接，从而实现与其他构件的连接和板件之间的连接。每块钢板的外折弯板既作为连接板，又可作为管壁的加劲肋，改善钢管的局部稳定性。此种钢管形式根据需要做成任意正多边形，灵活应用，如用作民用建筑中的中柱，则钢管的边数可为4的倍数，以便于各方向的连接构件与之相连；用作六边形塔式结构中的塔柱时，钢管的边数可为3的倍数；亦可根据构件连接的实际需要，仅保留部分开口，其他部位闭合。位于两相邻外折边中间的连接板外伸可用作其他构件的节点板，向内延伸后折边与相邻板件用螺栓连接后，不仅对管壁起到加劲作用，同时改善了节点板的受力性能。

附图说明

图1为本发明用于框架结构的示意图。

图2为1-1剖视图。

图3为本发明用于塔式结构的示意图。

图4为2-2剖视图。

图5为拼接示意图。

图中标号：1为折弯板件，2为连接板，3为第一连接螺栓，4为第二连接螺栓，5为被连接件，6为第三连接螺栓，7为均布于外折翻边的螺栓孔，8为拼接连板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1：本发明为多边形组合式钢管。实际使用中，根据周边与之相连的杆件确定多边形的边数及连接板所处的方位，据此将多边形分成多块折弯板件1。根据被连接件5在连接板2处的合力确定连接所需的第二连接螺栓4直径及数目，根据第二连接螺栓4直径确定折弯板件1外翻边的宽度，根据第二连接螺栓4的数目确定连接板2的大小。若使用过程中被连接件5的位置在高度上不确定或需经常调节，则在外折翻边上均布螺栓孔7，便于连接板2和被连接件5灵活调节。连接板2在管内的第一连接螺栓3可由构造确定，被连接件5与连接板2之间的第三连接螺栓6由被连接件5的受力确定。

本发明中，折弯板件1、连接板2以及被连接件的加工（包括放样、弯折、打孔、制作）均在工厂完成，板件可分散运输至工地现场后安装，板件之间的拼装可在地面完成。拼装时需设计合理的拼装顺序，先将同一水平面的连接板2用第一连接螺栓3组合连接，然后与水平放置于地面的折弯板件1逐片就位连接。多边形折板及其连接板2拼装完毕，封闭形成后竖起就位。

本发明的使用方法如下：

1.      根据结构布置确定与多边形组合钢管相连的构件数目及位置；

2.      确定钢管的边数及连接板位置、螺栓直径和数目、连接板尺寸；

3.      工厂完成钢板折弯、连接板制作、打孔；

4.    现场将各零部件用螺栓拼装为多边形组合钢管构件。

Claims (1)

1.一种多边形组合式钢管，由折弯板件(1)、连接板(2)、第一连接螺栓(3)、第二连接螺栓(4)、被连接件(5)、第三连接螺栓(6)、螺栓孔(7)和拼接连板(8)组成，其特征在于：折弯板件(1)两两相连，构成环形结构，连接板(2)呈L型，连接板(2)一端靠近端部处连接折弯板件(1)，且连接板(2)的端部伸出两相邻的折弯板件(1)，连接板(2)另一端与相邻的其他连接板(2)连接，两相邻的折弯板件(1)与连接板(2)连接处通过第二连接螺栓(4)连接，位于同一水平面上相邻的连接板(2)之间通过第一连接螺栓(3)相连；连接板(2)端部通过第三连接螺栓(6)连接被连接件(5)；折弯板件(1)的端部外折翻边上均匀分布有螺栓孔(7)，折弯板件(1)通过螺栓孔(7)和第二连接螺栓(4)连接拼接连板(8)。

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