CN113062450A - 装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点及安装方法，属于钢结构安装技术领域。本发明包括钢管一、钢管二以及连接钢管一和钢管二的转换件，所述钢管一和钢管二的一端均固定设置有连接齿，所述转换件上设置有与连接齿通过旋转相配合的滑槽，所述转换件的中部为中空设置。本发明通过设置的转换件旋转进而将钢管一和钢管二连接为整体，利用钢管一和钢管二上的连接齿通过旋转与滑槽实现稳定可靠性连接，可以保证其安装的可靠性以及连接效果，同时也能保证其钢管内部的注浆，消除钢管连接处的焊缝存在(可靠性和结构稳定性不高)的隐患，该连接节点结构简单且设计合理，便于安装实施。

Description

装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点及安装方法
技术领域
本发明涉及钢结构安装的技术领域，尤其涉及装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点及安装方法。
背景技术
由于我国钢材产量过剩，国家大力支持装配式钢结构建筑，高强钢材开始广泛应用于建筑结构中，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑。
对于普通圆形钢管混凝土柱或型钢混凝土结构，由于需要满足结构整体性的要求，因此在结构的连接处需要较为复杂的工艺，以保证构件连接节点的可靠性。这就给装配式钢结构的施工带来了一定的难度，通长情况下，高强度钢材对焊接质量的要求以及焊接技术难度要远远高于普通钢材，在实际工程中，钢管之间的焊接往往在现场完成，这就造成焊缝质量受相关因素影响，不能保证焊接的质量，对结构的稳定性和可靠性带来不利的影响，延长工作时间，提高了工程造价。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点及安装方法，通过传统机械式刚性连接消除焊缝对钢管连接后的隐患。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，包括钢管一、钢管二以及连接钢管一和钢管二的转换件，所述钢管一和钢管二的一端均固定设置有连接齿，所述转换件上设置有与连接齿通过旋转相配合的滑槽，所述转换件的中部为中空设置。
本发明进一步优选地，所述转换件包括中部设置有通孔的圆板以及安装在圆板两侧的竖向隔板，所述滑槽开设于竖向隔板上。
本发明进一步优选地，所述圆板上设置有分别与钢管一和钢管二适配的定位槽一和定位槽二，且定位槽一和定位槽二内部均设置有密封圈。
本发明进一步优选地，所述竖向隔板为弧形结构设置，所述滑槽包括沿竖向隔板周向方向向圆板逐步靠近的导向段以及位于靠近圆板的限位段。
本发明进一步优选地，所述圆板上位于定位槽一和定位槽二两侧的安装槽，所述安装槽内转动安装有两组分别位于定位槽一和定位槽二两侧的定位爪，两组两侧的定位爪分别用于夹紧连接齿处于限位段内的钢管一和钢管二。
本发明进一步优选地，所述定位爪的底部通过弹簧安装在安装槽内部、顶部设置有导向轮，当对应的定位爪夹紧钢管一或钢管二时，定位爪的底部上表面隐藏在安装槽内部。
本发明进一步优选地，位于圆板两侧的两个所述滑槽为对称设置。
本发明进一步优选地，当所述圆板转动时所述钢管一和钢管二通过连接齿和滑槽均向靠近圆板的位置移动。
装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点的安装方法，包括以下步骤：
首先，在钢管一和钢管二的一端均焊接楔形结构的连接齿，在圆板上开设处于中部的通孔、位于通孔外侧且分布于圆板上下两侧的定位槽以及位于对应定位槽内侧和外侧的安装槽，在安装槽内部安装带有弹簧的定位爪，在圆板上侧和下侧分别焊接竖向隔板并开设与连接齿适配的滑槽；
随后，将钢管二和钢管一带有连接齿的一端分别与对应的滑槽适配，通过旋转圆板利用两个滑槽的导向段以及限位段连接钢管一和钢管二，当连接齿处于限位段和导向段衔接处时，定位爪处于夹紧钢管一和钢管二的状态，随后当连接齿进入限位段时，定位爪顶部的导向轮与钢管一和钢管二处于相对转动的状态；
最后，在钢管一和钢管二完成连接后在连接节点的外侧安装加强外环，该加强外环用于连接钢结构梁。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1.本发明通过设置的转换件旋转进而将钢管一和钢管二连接为整体，利用钢管一和钢管二上的连接齿通过旋转与滑槽实现稳定可靠性连接，可以保证其安装的可靠性以及连接效果，同时也能保证其钢管内部的注浆，消除钢管连接处的焊缝存在(可靠性和结构稳定性不高)的隐患，该连接节点结构简单且设计合理，便于安装实施。
2.本发明中转换件包括圆板以及竖向隔板，利用竖向隔板可以保证钢管一和钢管二在连接处的抗扭和抗剪强度，圆板上设置的定位槽一和定位槽二以及内部的密封圈可以保证其整体的灌浆效果。
3.本发明中竖向隔板上的滑槽包括导向段以及限位段，利用导向段可以便于钢管一和钢管二的轴向移动安装，限位段便于将钢管二和钢管一连接后处于一个稳定的状态，在连接过程中还通过圆板上的定位爪将钢管一和钢管二进行自动夹紧提高了该处的连接强度，使得装置符合钢结构安装的标准。
附图说明
图1为本发明的整体结构安装后定位爪工作时的剖面图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明的整体结构安装后连接齿处于滑槽限位段内的剖面图；
图4为本发明的竖向隔板的整体结构三维视图；
图5为本发明的竖向隔板的整体结构平面图。
图中：1、钢管一；2、钢管二；3、连接齿；4、滑槽；5、圆板；6、竖向隔板；7、定位槽一；8、定位槽二；9、安装槽；10、定位爪；11、导向轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
如图1至图5所示，装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，包括钢管一1、钢管二2以及连接钢管一1和钢管二2的转换件，所述钢管一1和钢管二2的一端均固定设置有连接齿3，所述转换件上设置有与连接齿3通过旋转相配合的滑槽4，所述转换件的中部为中空设置(便于整体注浆)。利用钢管一1和钢管二2上的连接齿3通过旋转与滑槽4实现稳定可靠性连接，可以保证其安装的可靠性以及连接效果，同时也能保证其钢管内部的注浆，消除钢管连接处的焊缝存在(可靠性和结构稳定性不高)的隐患，该连接节点结构简单且设计合理，便于安装实施。
其中，所述转换件包括中部设置有通孔的圆板5以及安装在圆板5两侧的竖向隔板6，所述滑槽4开设于竖向隔板6上。利用竖向隔板6可以提高连接节点处的抗剪和抗扭能力，保证其力学性能及结构稳定性和可靠性。
本实施例进一步优选地方案，所述圆板5上设置有分别与钢管一1和钢管二2适配的定位槽一7和定位槽二8，且定位槽一7和定位槽二8内部均设置有密封圈。利用定位槽一7和定位槽二8内部的密封圈对钢管一1和钢管二2进行密封处理，保证其注浆效果。
本实施例进一步优选地方案，所述竖向隔板6为弧形结构设置，所述滑槽4包括沿竖向隔板6周向方向向圆板5逐步靠近的导向段以及位于靠近圆板5的限位段。利用导向段可以将钢管一1和钢管二2进行轴向距离的靠近，便于安装，同时限位段可以将位置调整后的钢管一1和钢管二2进行位置限定进而保证其连接可靠性以及稳定性。
本实施例进一步优选地方案，所述圆板5上位于定位槽一7和定位槽二8两侧的安装槽9，所述安装槽9内转动安装有两组分别位于定位槽一7和定位槽二8两侧的定位爪10，两组两侧的定位爪10分别用于夹紧连接齿3处于限位段内的钢管一1和钢管二2。利用定位爪10可以将连接齿3处于限位段内的钢管一1和钢管二2进行自动夹紧，进一步保证其连接可靠性以及稳定性，提高抗扭和抗剪能力。
本实施例进一步优选地方案，所述定位爪10的底部通过弹簧安装在安装槽9内部、顶部设置有导向轮11，当对应的定位爪10夹紧钢管一1或钢管二2时，定位爪10的底部上表面隐藏在安装槽9内部。利用导向轮11便于实现连接齿3处于限位段处的钢管一1和钢管二2相对定位爪10可以转动。
本实施例进一步优选地方案，位于圆板5两侧的两个所述滑槽4为对称设置。利用两组滑槽4对称设置可以实现快速安装，也能便于安装实施。
本实施例进一步优选地方案，当所述圆板5转动时所述钢管一1和钢管二2通过连接齿3和滑槽4均向靠近圆板5的位置移动。
装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点的安装方法，包括以下步骤：
首先，在钢管一1和钢管二2的一端均焊接楔形结构的连接齿3，在圆板5上开设处于中部的通孔、位于通孔外侧且分布于圆板5上下两侧的定位槽以及位于对应定位槽内侧和外侧的安装槽9，在安装槽9内部安装带有弹簧的定位爪10，在圆板5上侧和下侧分别焊接竖向隔板6并开设与连接齿3适配的滑槽4；
随后，将钢管二2和钢管一1带有连接齿3的一端分别与对应的滑槽4适配，通过旋转圆板5利用两个滑槽4的导向段以及限位段连接钢管一1和钢管二2，当连接齿3处于限位段和导向段衔接处时，定位爪10处于夹紧钢管一1和钢管二2的状态，随后当连接齿3进入限位段时，定位爪10顶部的导向轮11与钢管一1和钢管二2处于相对转动的状态；
最后，在钢管一1和钢管二2完成连接后在连接节点的外侧安装加强外环，该加强外环用于连接钢结构梁。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，包括钢管一(1)、钢管二(2)以及连接钢管一(1)和钢管二(2)的转换件，所述钢管一(1)和钢管二(2)的一端均固定设置有连接齿(3)，所述转换件上设置有与连接齿(3)通过旋转相配合的滑槽(4)，所述转换件的中部为中空设置。
2.根据权利要求1所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，所述转换件包括中部设置有通孔的圆板(5)以及安装在圆板(5)两侧的竖向隔板(6)，所述滑槽(4)开设于竖向隔板(6)上。
3.根据权利要求2所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，所述圆板(5)上设置有分别与钢管一(1)和钢管二(2)适配的定位槽一(7)和定位槽二(8)，且定位槽一(7)和定位槽二(8)内部均设置有密封圈。
4.根据权利要求3所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，所述竖向隔板(6)为弧形结构设置，所述滑槽(4)包括沿竖向隔板(6)周向方向向圆板(5)逐步靠近的导向段以及位于靠近圆板(5)的限位段。
5.根据权利要求4所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，所述圆板(5)上位于定位槽一(7)和定位槽二(8)两侧的安装槽(9)，所述安装槽(9)内转动安装有两组分别位于定位槽一(7)和定位槽二(8)两侧的定位爪(10)，两组两侧的定位爪(10)分别用于夹紧连接齿(3)处于限位段内的钢管一(1)和钢管二(2)。
6.根据权利要求5所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，所述定位爪(10)的底部通过弹簧安装在安装槽(9)内部、顶部设置有导向轮(11)，当对应的定位爪(10)夹紧钢管一(1)或钢管二(2)时，定位爪(10)的底部上表面隐藏在安装槽(9)内部。
7.根据权利要求6所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，位于圆板(5)两侧的两个所述滑槽(4)为对称设置。
8.根据权利要求7所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点，其特征在于，当所述圆板(5)转动时所述钢管一(1)和钢管二(2)通过连接齿(3)和滑槽(4)均向靠近圆板(5)的位置移动。
9.根据权利要求8所述的装配式钢结构钢管与混凝土柱的旋转连接节点的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，在钢管一(1)和钢管二(2)的一端均焊接楔形结构的连接齿(3)，在圆板(5)上开设处于中部的通孔、位于通孔外侧且分布于圆板(5)上下两侧的定位槽以及位于对应定位槽内侧和外侧的安装槽(9)，在安装槽(9)内部安装带有弹簧的定位爪(10)，在圆板(5)上侧和下侧分别焊接竖向隔板(6)并开设与连接齿(3)适配的滑槽(4)；
随后，将钢管二(2)和钢管一(1)带有连接齿(3)的一端分别与对应的滑槽(4)适配，通过旋转圆板(5)利用两个滑槽(4)的导向段以及限位段连接钢管一(1)和钢管二(2)，当连接齿(3)处于限位段和导向段衔接处时，定位爪(10)处于夹紧钢管一(1)和钢管二(2)的状态，随后当连接齿(3)进入限位段时，定位爪(10)顶部的导向轮(11)与钢管一(1)和钢管二(2)处于相对转动的状态；
最后，在钢管一(1)和钢管二(2)完成连接后在连接节点的外侧安装加强外环，该加强外环用于连接钢结构梁。
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