CN103898991A - 一种套筒式圆管节点 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种套筒式圆管节点,尤其涉及一种网架、网壳的连接节点,属于建筑钢结构领域。具体包括多向接头、一端带螺纹的单向接头、带内螺纹的套筒、内衬环、高强螺栓、管状杆件,所述的多向接头由多个一端带螺纹的接头相贯而成,套筒通过内螺纹将单向接头与多向接头上的任意接头相连,单向接头的无螺纹端与内衬环固定连接,杆件套在内衬环外侧,杆件与内衬环通过高强螺栓和焊缝连接。本发明所述节点可进行工厂标准化制作,现场施工时仅需转动套筒即可完成杆件连接,避免现场焊接,降低了操作的难度。该节点可使网架、网壳的安装过程变得方便、快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆管结构连接节点,属于建筑钢结构领域。
背景技术
空间网格系由杆系单元通过节点连接而成的曲面空间结构体系,该体系由于其受力合理、结构稳定行性好、施工方便等优点,现已广泛应用于各类工业与民用建筑。随着我国经济和社会水平的发展,建筑行业面临着劳动力成本增加的巨大压力,提高建筑装配化水平可有效提升生产效率,但目前我国空间网格结构等圆管结构虽然可实现标准化、定型化生产,但现场装配时间较长、成本较高。
现有圆管结构常用节点为焊接球节点和螺栓球节点。焊接球节点要求现场焊接,无法实现装配化施工。螺栓球节点虽然可实现空间网格结构装配化施工,但在施工过程中常出现“假拧紧”、“合拢塞杆困难等问题”,使装配化结构存在一定的安全隐患。
发明内容
为实现圆管结构的装配化,提高现场施工效率,降低施工成本,本发明基于圆管结构的受力特点,提出了一种新型的可快速安装的圆管节点。该节点可标准化设计和生产、工厂预制,可使网架、网壳的安装过程变得方便、快捷,具体技术方案如下:
一种套筒式圆管节点,包括多向接头(1)、一端带螺纹的单向接头(2)、带内螺纹的套筒(3)、内衬环(4)、高强螺栓(5)、管状杆件(6),所述的多向接头(1)由多个一端带螺纹的接头相贯而成,套筒(3)通过内螺纹将单向接头(2)与多向接头(1)上的任意接头相连,单向接头(2)的无螺纹端与内衬环(4)固定连接,杆件(6)套在内衬环(4)外侧,杆件(6)与内衬环(4)通过高强螺栓(5)和焊接进行连接。
多向接头(1)根据预先设计具有不同数量和不同方向的接头。所述的内衬环(4)与一端带螺纹的单向接头(2)的无螺纹端采用焊接方式固定连接。杆件(6)套在内衬环(4)外侧,高强螺栓(5)穿过内衬环(4)和管状杆件(6)上的螺栓孔,杆件(6)与内衬环(4)通过高强螺栓(5)和焊接方式连接。
螺纹连接具有传力可靠、加工方便、拆卸简单的特征,为结构快速安装提供了技术基础。
本发明的制作和安装主要包括四个步骤:加工单向接头(2),通过环状焊接将内衬环(4)与单向接头(2)进行连接;杆件(6)套在内衬环(4)外侧,杆件(6)与内衬环(4)通过高强螺栓(5)和环状焊缝方式固定连接;套筒(3)完全拧至多向接头(1)上的任意一个接头;将多向接头(1)与单向接头(2)对齐,反向旋转套筒(3),使杆件(6)通过套筒(3)与多向接头(1)连接。
有益效果
圆管结构是一种常用的钢结构形式,主要由圆钢管通过节点连接形成完整的结构体系,本发明通过对节点构造的特殊处理,基于结构的力学性能,设计出新型节点结构,本发明可用于单向对接杆件连接、多向多杆件连接,因此可应用于网架、空间网格结构、桁架、脚手架的节点连接。与传统的节点相比,本发明通过多向接头、单向接头、以及套筒之间的螺纹实现了杆件的快速连接和拆卸,因此可实现圆管结构的标准化生产和装配化施工。本发明有着更强的适应性,能够节约资源和时间,有着十分重要的现实意义。
附图说明
图1本发明组成示意图;
图2本发明连接示意图;
图3本发明连接步骤一示意图;
图4本发明连接步骤二示意图;
图5本发明连接步骤三示意图;
图6本发明连接步骤四示意图-1;
图7本发明连接步骤四示意图-2;
图8多向接头结构示意图;
图中,1、多向接头,2、一端带螺纹的单向接头,3、带内螺纹的套筒,4、内衬环,5、高强螺栓,6、管状杆件。
具体实施方法
以下结合加工过程对本发明所述结构进行描述。
1.通过机械加工或先铸造后机械加工的方式,加工本发明各零部件。为保证精度,各零部件可采用机械加工,或铸造及机械加工相结合的方式进行。此外,在工厂进行焊接,可保证产品质量。
本实施例中多向接头(1)根据实际需要设有5个方向的接头,具体个数和方向可以根据实际情况有所调整,如图8所示。每个方向接头上的螺纹段长度等于套筒(3)螺纹段。套筒(3)螺纹段长度为单向接头(2)螺纹段长度的2倍。
2.根据单向接头(2)的管径选择相应尺寸的内衬环(4),内衬环(4)钻螺栓孔;
3.通过焊接将内衬环(4)与单向接头(2)无螺纹端进行固定连接,焊接时要求两者轴心重合,如图3所示;
4.在杆件(6)上钻螺栓孔;
5.杆件(6)套在内衬环(4)外侧,高强螺栓(5)穿过内衬环(4)和管状杆件(6)上的螺栓孔,杆件(6)与内衬环(4)通过高强螺栓(5)和焊接方式进行固定连接,从而将单向接头(2)和杆件(6)相连接,如图4所示;内衬环(4)外径与杆件(6)内径相等。
6.将套筒(3)完全拧至多向接头(1)上,如图5所示;
7.施工安装时,将多向接头(1)与单向接头(2)对齐(如图6所示),反向旋转套筒(3),使单向接头(2)的螺纹段完全位于套筒(3)内部,即完成安装,如图7所示。
根据实际需要,多向接头5个方向都可以接上单向接头(2)。
采用本发明形式,现场施工时仅需拧螺纹,施工便捷。本发明可应用于网架、空间网格结构、桁架、脚手架等采用圆管的结构体系。
Claims (4)
1.一种套筒式圆管节点,其特征在于:包括多向接头(1)、一端带螺纹的单向接头(2)、带内螺纹的套筒(3)、内衬环(4)、高强螺栓(5)、管状杆件(6),所述的多向接头(1)由多个一端带螺纹的接头相贯而成,套筒(3)通过内螺纹将单向接头(2)与多向接头(1)上的任意接头相连,单向接头(2)的无螺纹端与内衬环(4)固定连接,杆件(6)套在内衬环(4)外侧,杆件(6)与内衬环(4)通过高强螺栓(5)和焊接方式连接。
2.根据权利要求1所述的一种套筒式圆管节点,其特征在于:所述的多向接头(1)根据预先设计具有不同数量和不同方向的接头。
3.根据权利要求1所述的一种套筒式圆管节点,其特征在于:所述的内衬环(4)与一端带螺纹的单向接头(2)的无螺纹端采用焊接方式固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种套筒式圆管节点,其特征在于:杆件(6)套在内衬环(4)外侧,高强螺栓(5)穿过内衬环(4)和管状杆件(6)上的螺栓孔,杆件(6)与内衬环(4)通过高强螺栓(5)和焊缝连接。
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