CN109736513A - 一种钢筋偏位连接结构及其加工和安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢筋偏位连接结构及其加工和安装方法，包括连接杆(1)，连接杆(1)两端设有相互配合的连接套筒(2)，且连接杆(1)与连接套筒(2)之间为活动连接，连接套筒(2)的外端与连接钢筋(3)经螺纹连接。本发明具有安装方便、对连接钢筋定位精度要求低和能够有效提高接头质量的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢筋连接结构，特别是一种钢筋偏位连接结构及其加工和安装方法。
背景技术
钢筋机械连接是一项新型钢筋连接工艺，被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”，具有接头强度高于钢筋母材、速度比电焊快、无污染、节省钢材等优点。目前常见的钢筋机械连接方法为直螺纹连接接头，普通的单套筒直螺纹连接连接需要对接钢筋能够自由转动，通过扭转钢筋保证在套筒中央位置相互顶紧。但对于预制混凝土构件和钢筋绑扎骨架，因钢筋位置随预制混凝土或钢筋绑扎骨架位置而固定，单根钢筋无法做到自由转动，实际施工时通常在一段连接钢筋上加长丝头，事先把连接套筒旋入加长丝头，待钢筋对位后，把连接套筒由加长丝头旋入另一根钢筋中，此种方法不仅安装麻烦，而且连接套筒在连接钢筋之间平滑旋转，无法施加扭矩使钢筋顶紧，导致此连接的残余变形非常大，接头质量很难保证。而且，现有的连接结构在安装时均需要被连接钢筋精确对位，如对位不准，则连接套筒很难旋入连接钢筋，这对预制构件的制作精度提出了很高的要求，特别是多根钢筋同时需要连接时，每根钢筋均需要精确对位，如有一根不符合要求则整个构件无法完成连接。因此，现有的技术存在着安装麻烦和无法保证接头质量的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种钢筋偏位连接结构及其加工和安装方法。本发明具有安装方便和能够有效提高接头质量的特点。
本发明的技术方案：一种钢筋偏位连接结构，包括连接杆，连接杆两端设有相互配合的连接套筒，且连接杆与连接套筒之间为活动连接，连接套筒的外端与连接钢筋相连。
前述的一种钢筋偏位连接结构，所述连接杆为骨状结构；所述连接杆包括圆柱形杆体，圆柱形杆体两端设有限位端头。
前述的一种钢筋偏位连接结构，所述连接套筒包括套筒本体，套筒本体外端设有与连接钢筋相配合的内螺纹孔，套筒本体内端设有与圆柱形杆体相配合的贯通口，贯通口和内螺纹孔之间设有与限位端头相配合的内凹承压面；所述贯通口和圆柱形杆体之间为间隙配合。
前述的一种钢筋偏位连接结构，所述内凹承压面为圆弧形结构。
前述的一种钢筋偏位连接结构，所述限位端头包括位于圆柱形杆体端部的圆弧形挤压面，圆弧形挤压面外端设有截面为半椭圆形结构的凸起；所述圆弧形挤压面与内凹承压面之间相互配合。
前述的一种钢筋偏位连接结构，连接杆的直径的计算公式：其中，dl为连接杆直径，fys为连接钢筋强度，fyl为连接杆抗拉强度，d为连接钢筋直径。
前述的一种钢筋偏位连接结构，所述凸起的抗剪厚度的计算公式为：其中，s为凸起的抗剪厚度，fvl为连接杆抗剪强度，fyl为连接杆抗拉强度，dl为连接杆直径。
前述的一种钢筋偏位连接结构，所述贯通口的长度的计算公式为：其中，d为连接钢筋直径，fys为连接钢筋强度，fvt为连接套筒钢材抗剪强度，t为贯通口长度，dl为连接杆直径。
一种钢筋偏位连接结构的加工方法，包括以下步骤：
第一步，分别加工得到连接套筒和圆柱形杆体；
第二步，将圆柱形杆体一端镦粗，形成限位端头；
第三步，装配；将两个对称分布的连接套筒从圆柱形杆体的另一端套入；
第四步，将圆柱形杆体的另一端镦粗，形成限位端头，得到成品。
一种钢筋偏位连接结构安装方法，包括以下步骤：
第一步，先把其中一个的连接套筒旋入一端的连接钢筋；
第二步，利用连接套筒和连接杆之间的间隙，调整另一个连接套筒的位置，把另一个连接套筒旋入另一端的连接钢筋；
第三步，将两个连接套筒依次旋紧，在旋紧的过程中限位端头和连接套筒的内凹承压面形成挤压，传递钢筋所承受的拉力；
第四步，根据需要调节连接套筒的扭矩，以对连接钢筋施加预拉力；
第五步，测量在连接套筒上所施加扭矩的大小，满足要求后即可完成连接钢筋的安装连接。
与现有技术相比，本发明的钢筋偏位连接结构由连接杆以及设置在连接杆两端且为活动连接的连接套筒构成，通过连接套筒与连接钢筋螺纹相连，用于与预制钢筋混凝土构件及整体钢筋绑扎骨架之间的钢筋连接，解决了预制钢筋混凝土构件的钢筋连接一味依赖套筒灌浆连接和浆锚搭接连接的问题，在连接钢筋无法转动的情况也能正常使用，安装方便。同时，连接套筒与连接钢筋完成对位旋入连接后，可根据需要加大连接套筒的扭矩，以对连接钢筋施加预拉力，可以减少钢筋连接的残余变形，提高连接接头的质量。而且，由于连接杆和连接套筒之间为活动连接，使得连接套筒的位置可以灵活调节，对被连接钢筋的定位精度要求低，即使两端的连接钢筋不在一个轴线上，也可以把连接套筒旋拧至连接钢筋上，从而极大的方便了钢筋的连接。综上所述，本发明具有安装方便和能够有效提高接头质量的特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是连接套筒的结构示意图；
图3是连接杆的结构示意图；
图4是实施例1的安装示意图；
图5是实施例2的安装示意图；
图6是本发明的尺寸示意图。
附图中的标记为：1-连接杆，2-连接套筒，3-连接钢筋，101-圆柱形杆体，102-限位端头，103-圆弧形挤压面，104-凸起，201-套筒本体，202-内螺纹孔，203-贯通口，204-内凹承压面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种钢筋偏位连接结构，构成如图1至图4和图6所示，包括连接杆1，连接杆1两端设有相互配合的连接套筒2，且连接杆1与连接套筒2之间为活动连接，连接套筒2的外端与连接钢筋3经螺纹连接方式相连。
所述连接杆1为骨状结构；所述连接杆1包括圆柱形杆体101，圆柱形杆体101两端设有限位端头102。
所述连接套筒2包括套筒本体201，套筒本体201外端设有与连接钢筋3相配合的内螺纹孔202，套筒本体201内端设有与圆柱形杆体101相配合的贯通口203，贯通口203和内螺纹孔202之间设有与限位端头102相配合的内凹承压面204；所述贯通口203和圆柱形杆体101之间为间隙配合。
所述内凹承压面204为圆弧形结构。
所述限位端头102包括位于圆柱形杆体101端部的圆弧形挤压面103，圆弧形挤压面103外端设有截面为半椭圆形结构的凸起104；所述圆弧形挤压面103与内凹承压面204之间相互配合。
一种钢筋偏位连接结构的加工方法，包括以下步骤：
第一步，分别加工得到连接套筒和圆柱形杆体；
第二步，将圆柱形杆体一端镦粗，形成限位端头；
第三步，装配；将两个对称分布的连接套筒从圆柱形杆体的另一端套入；
第四步，将圆柱形杆体的另一端镦粗，形成限位端头，得到成品。
当两端的连接钢筋位于同一轴线上时，一种钢筋偏位连接结构安装方法，包括以下步骤：
第一步，先把其中一个的连接套筒旋入一端的连接钢筋；宜留有3～4螺纹丝头。
第二步，利用连接套筒和连接杆之间的间隙，调整另一个连接套筒的位置，把另一个连接套筒旋入另一端的连接钢筋；宜留有3～4螺纹丝头。
第三步，将两个连接套筒依次旋紧，在旋紧的过程中限位端头和连接套筒的内凹承压面形成挤压，传递钢筋所承受的拉力；
第四步，根据需要调节连接套筒的扭矩，以对连接钢筋施加预拉力；
第五步，测量在连接套筒上所施加扭矩的大小，满足要求后即可完成连接钢筋的安装连接。
贯通口的直径与连接杆的圆柱形杆体的直径之差为1mm～2mm。
连接杆的材料强度需高于被连接钢筋的强度。
连接钢筋端部设有与连接套筒上的内螺纹孔相配合的螺纹丝头。
两个连接套筒的螺纹孔均朝外。
连接套筒的外形为圆形或者六角头结构。
所述连接套筒与连接钢筋的螺纹连接为直螺纹连接。
连接杆的直径的计算公式：其中，dl为连接杆直径，fys为连接钢筋强度，fyl为连接杆抗拉强度，d为连接钢筋直径。
所述凸起的抗剪厚度的计算公式为：其中，s为凸起的抗剪厚度，fvl为连接杆抗剪强度，fyl为连接杆抗拉强度，dl为连接杆直径。
所述贯通口的长度的计算公式为：其中，d为连接钢筋直径，fys为连接钢筋强度，fvt为连接套筒钢材抗剪强度，t为贯通口长度，dl为连接杆直径。
连接杆直径指的是圆柱形杆体的直径。
本发明原则上只能用于受拉钢筋的连接，因为连接杆和连接套筒之间有空隙，无法形成顶压而传递压力。实际工程中很少直接利用单根钢筋受压的情形，因为钢筋的截面较小，而又是细长状，用于受压时长细比过大，在充分发挥钢筋承载力之前就因失去稳定性破坏。当出现以下情形之一时，本发明也可以用于受压钢筋的连接：
1)钢筋混凝土构件受压或偏心受压，构件在承受荷载时可不考虑钢筋的受压承载力，即不考虑钢筋的受压作用，结构构件在承受荷载时仍能保持完好无损，本发明可以使用。
2)钢筋混凝土构件受压或偏心受压，在使用本发明进行钢筋连接时对钢筋施加了预拉力，此预拉力大于后期使用过程中钢筋可能出现的压力，即虽然整个构件受压或偏心受压，但钢筋却一直呈受力状态时，本发明可以使用。
实施例2。一种钢筋偏位连接结构，构成如图1至图3、图5和图6所示，包括连接杆1，连接杆1两端设有相互配合的连接套筒2，且连接杆1与连接套筒2之间为活动连接，连接套筒2的外端与连接钢筋3经螺纹连接方式相连。
所述连接杆1为骨状结构；所述连接杆1包括圆柱形杆体101，圆柱形杆体101两端设有限位端头102。
所述连接套筒2包括套筒本体201，套筒本体201外端设有与连接钢筋3相配合的内螺纹孔202，套筒本体201内端设有与圆柱形杆体101相配合的贯通口203，贯通口203和内螺纹孔202之间设有与限位端头102相配合的内凹承压面204；所述贯通口203和圆柱形杆体101之间为间隙配合。
所述内凹承压面204为圆弧形结构。
所述限位端头102包括位于圆柱形杆体101端部的圆弧形挤压面103，圆弧形挤压面103外端设有截面为半椭圆形结构的凸起104；所述圆弧形挤压面103与内凹承压面204之间相互配合。
一种钢筋偏位连接结构的加工方法，包括以下步骤：
第一步，分别加工得到连接套筒和圆柱形杆体；
第二步，将圆柱形杆体一端镦粗，形成限位端头；
第三步，装配；将两个对称分布的连接套筒从圆柱形杆体的另一端套入；
第四步，将圆柱形杆体的另一端镦粗，形成限位端头，得到成品。
当两端的连接钢筋位于不同轴线上时，一种钢筋偏位连接结构安装方法，包括以下步骤：
第一步，先把其中一个的连接套筒旋入一端的连接钢筋；宜留有3～4螺纹丝头。
第二步，利用连接套筒和连接杆之间的间隙，调整另一个连接套筒的位置，把另一个连接套筒旋入另一端的连接钢筋；宜留有3～4螺纹丝头。
第三步，将两个连接套筒依次旋紧，在旋紧的过程中限位端头和连接套筒的内凹承压面形成挤压，传递钢筋所承受的拉力；
第四步，根据需要调节连接套筒的扭矩，以对连接钢筋施加预拉力；在施加预拉力的同时，连接杆会自行调整与连接套筒的角度，使钢筋的拉力平滑过渡。
第五步，测量在连接套筒上所施加扭矩的大小，满足要求后即可完成连接钢筋的安装连接。
贯通口的直径与连接杆的圆柱形杆体的直径之差为1mm～2mm
连接杆的材料强度需高于被连接钢筋的强度。
连接钢筋端部设有与连接套筒上的内螺纹孔相配合的螺纹丝头。
两个连接套筒的螺纹孔均朝外。
连接套筒的外形为圆形或者六角头结构。
所述内螺纹孔为锥形结构。
连接杆的直径的计算公式：其中，dl为连接杆直径，fys为连接钢筋强度，fyl为连接杆抗拉强度，d为连接钢筋直径。
所述凸起的抗剪厚度的计算公式为：其中，s为凸起的抗剪厚度，fvl为连接杆抗剪强度，fyl为连接杆抗拉强度，dl为连接杆直径。
所述贯通口的长度的计算公式为：其中，d为连接钢筋直径，fys为连接钢筋强度，fvt为连接套筒钢材抗剪强度，t为贯通口长度，dl为连接杆直径。
连接杆直径指的是圆柱形杆体的直径。
本发明原则上只能用于受拉钢筋的连接，因为连接杆和连接套筒之间有空隙，无法形成顶压而传递压力。实际工程中很少直接利用单根钢筋受压的情形，因为钢筋的截面较小，而又是细长状，用于受压时长细比过大，在充分发挥钢筋承载力之前就因失去稳定性破坏。当出现以下情形之一时，本发明也可以用于受压钢筋的连接：
1)钢筋混凝土构件受压或偏心受压，构件在承受荷载时可不考虑钢筋的受压承载力，即不考虑钢筋的受压作用，结构构件在承受荷载时仍能保持完好无损，本发明可以使用。
2)钢筋混凝土构件受压或偏心受压，在使用本发明进行钢筋连接时对钢筋施加了预拉力，此预拉力大于后期使用过程中钢筋可能出现的压力，即虽然整个构件受压或偏心受压，但钢筋却一直呈受力状态时，本发明可以使用。
Claims (10)
1.一种钢筋偏位连接结构，其特征在于：包括连接杆(1)，连接杆(1)两端设有相互配合的连接套筒(2)，且连接杆(1)与连接套筒(2)之间为活动连接，连接套筒(2)的外端与连接钢筋(3)相连。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋偏位连接结构，其特征在于：所述连接杆(1)为骨状结构；所述连接杆(1)包括圆柱形杆体(101)，圆柱形杆体(101)两端设有限位端头(102)。
3.根据权利要求2所述的一种钢筋偏位连接结构，其特征在于：所述连接套筒(2)包括套筒本体(201)，套筒本体(201)外端设有与连接钢筋(3)相配合的内螺纹孔(202)，套筒本体(201)内端设有与圆柱形杆体(101)相配合的贯通口(203)，贯通口(203)和内螺纹孔(202)之间设有与限位端头(102)相配合的内凹承压面(204)；所述贯通口(203)和圆柱形杆体(101)之间为间隙配合。
4.根据权利要求3所述的一种钢筋偏位连接结构，其特征在于：所述内凹承压面(204)为圆弧形结构。
5.根据权利要求3所述的一种钢筋偏位连接结构，其特征在于：所述限位端头(102)包括位于圆柱形杆体(101)端部的圆弧形挤压面(103)，圆弧形挤压面(103)外端设有截面为半椭圆形结构的凸起(104)；所述圆弧形挤压面(103)与内凹承压面(204)之间相互配合。
6.根据权利要求2所述的一种钢筋偏位连接结构，其特征在于，连接杆的直径的计算公式：其中，dl为连接杆直径，fys为连接钢筋强度，fyl为连接杆抗拉强度，d为连接钢筋直径。
7.根据权利要求6所述的一种钢筋偏位连接结构，其特征在于，所述凸起的抗剪厚度的计算公式为：其中，s为凸起的抗剪厚度，fvl为连接杆抗剪强度，fyl为连接杆抗拉强度，dl为连接杆直径。
8.根据权利要求7所述的一种钢筋偏位连接结构，其特征在于，所述贯通口的长度的计算公式为：其中，d为连接钢筋直径，fys为连接钢筋强度，fvt为连接套筒钢材抗剪强度，t为贯通口长度，dl为连接杆直径。
9.实现权利要求1至8中任一项所述的一种钢筋偏位连接结构的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，分别加工得到连接套筒和圆柱形杆体；
第二步，将圆柱形杆体一端镦粗，形成限位端头；
第三步，装配；将两个对称分布的连接套筒从圆柱形杆体的另一端套入；
第四步，将圆柱形杆体的另一端镦粗，形成限位端头，得到成品。
10.应用权利要求1至8中任一项所述的一种钢筋偏位连接结构安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，先把其中一个的连接套筒旋入一端的连接钢筋；
第二步，利用连接套筒和连接杆之间的间隙，调整另一个连接套筒的位置，把另一个连接套筒旋入另一端的连接钢筋；
第三步，将两个连接套筒依次旋紧，在旋紧的过程中限位端头和连接套筒的内凹承压面形成挤压，传递钢筋所承受的拉力；
第四步，根据需要调节连接套筒的扭矩，以对连接钢筋施加预拉力；
第五步，测量在连接套筒上所施加扭矩的大小，完成连接钢筋的安装连接。
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| CN109736513B (zh) | 2024-06-18 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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