CN117822736A - 一种钢结构节点的连接装置及其连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢结构拼装技术领域的一种钢结构节点的连接装置及其连接方法，包括隔离罩、定位接板、加强接板、止滑套筒、螺栓和抽气阀，两个隔离罩对接拼装为两端开口的直筒状结构并套装在H型钢拼接节点的外部，定位接板、H型钢和加强接板通过螺栓锁紧，螺栓的头部不转动的嵌入在沉头孔内，螺母不转动的套装在止滑套筒内，本装置解决的就是钢结构连接螺栓松动及钢结构连接处容易锈蚀的问题；同时增加了形成围护结构的防护罩，可以提高节点的刚度，还增加了沉头孔和止滑套筒，使得本装置在安装后，确保螺栓不会因为持续发生旋钮产生松动，也将螺栓封闭隔离在防护罩内，有效隔离空气和潮湿水蒸气，有效减缓或避免锈蚀。

Description

一种钢结构节点的连接装置及其连接方法

技术领域

本发明涉及钢结构拼装技术领域，特别是涉及一种钢结构节点的连接装置及其连接方法。

背景技术

H型钢结构拼装施工过程中，拼接方法通常是通过连接钢板夹持在H型钢腹板两侧，再通过螺栓对穿H型钢腹板和连接钢板，然后起到将两个H型钢端头拼接锁紧的方式进行连接。

H钢连接板加螺栓的连接方式虽然简单快捷，但是经过一段时间后，建筑结构震动，或者长时间承受载荷，容易导致钢结构对接螺栓的松动，也可能发生钢结构螺栓连接处的锈蚀。锈蚀后需重新更换螺栓，但是拆除生锈螺栓的方式经常需要用到破坏式拆除或者除锈剂等方式，这种拆除螺栓进行更换加固的方式，会降低H型钢强度或者损坏H型钢结构，为保证安全只能全部拆除后重新安装。

目前的解决办法是通过防锈螺栓进行锁紧，并在安装完成后再次喷涂防锈漆，以达到防锈目的，但是现场喷涂的防锈漆易脱落剥离，尤其是靠海建筑，防锈漆一般只会喷涂拼接处，而且一旦有一个点的防锈漆剥离，很快将会出现大面积剥离的情况，而且沿海建筑昼夜温差明显，缩胀变化明显，防锈漆耐久性差，不利于螺栓防锈，H型钢的拼接处基本依靠螺栓锁接，螺栓细，本身强度就不如H型钢的强度高，一旦螺栓锈蚀导致其强度降低，会严重影响H型钢拼接的建筑结构的整体强度。

基于此，本发明设计了一种钢结构节点的连接装置及其连接方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢结构节点的连接装置及其连接方法，本装置解决的就是钢结构连接螺栓松动及钢结构连接处容易锈蚀的问题；同时增加了形成围护结构的防护罩，可以提高节点的刚度，还增加了沉头孔和止滑套筒，使得本装置在安装后，螺栓和螺母无法转动，确保螺栓不会因为持续发生旋钮产生松动，也将螺栓封闭隔离在防护罩内，形成封闭空间隔离空气和潮湿水蒸气，有效减缓或避免螺栓锈蚀的情况。

本发明是这样实现的：一种钢结构节点的连接装置，包括：

隔离罩、定位接板、加强接板、止滑套筒、螺栓和抽气阀；

所述隔离罩为U型钢，两个所述隔离罩对接拼装为两端开口的直筒状结构，两个所述隔离罩扣合套装在H型钢拼接节点的外部；所述隔离罩的两端开口还设置了封装板，所述封装板为平板，所述封装板焊接封堵在隔离罩与H型钢之间的开口处；

所述隔离罩上还设置了抽气阀，所述抽气阀连接隔离罩的内外两侧；

所述止滑套筒为直筒状结构，多个所述止滑套筒固设于拼接的一个隔离罩内侧壁上；

所述定位接板和加强接板为大小相同的平板，所述定位接板上开设了多个沉头孔，所述加强接板上开设了多个锁装孔，所述定位接板上沉头孔的位置与加强接板上锁装孔的位置一一对应；

所述定位接板和加强接板分别夹设在H型钢的腹板两侧；

所述定位接板、H型钢和加强接板通过螺栓锁紧，所述螺栓的头部不转动的嵌入在沉头孔内，所述螺栓的螺杆端与螺母锁紧，所述螺母不转动的套装在所述止滑套筒内；

所述止滑套筒与锁装孔的数量和位置一一对应。

进一步地，多个所述止滑套筒、多个沉头孔和多个锁装孔的位置都成矩形阵列分布，且位置和数量一一对应。

进一步地，所述止滑套筒的内孔为六角形直孔，所述螺母为六角形螺母，所述沉头孔为内六角形，所述螺栓为六角头螺栓；

所述螺栓的头部与沉头孔不转动的嵌合对接，所述螺母与止滑套筒的内孔不转动的套装对接；

所述螺栓和螺母之间还设置了弹簧垫片；

所述止滑套筒焊接固定在隔离罩内侧。

进一步地，所述抽气阀为单向阀，所述抽气阀的出气方向朝外。

进一步地，两个所述隔离罩和四个封装板焊接拼装为封闭空腔，且该封闭空腔内还设置了干燥剂；

所述隔离罩的凹槽底部与螺栓不抵触。

一种钢结构节点的连接方法，包括以下步骤：

步骤S1，将两个对接的H型钢拼接稳定，取一个加强接板贴合在H型钢的腹板两侧，使所述加强接板上的多个锁装孔沿接缝对称的分布在拼接的两个H型钢上，两个H型钢上分布的所述锁装孔数量相同，在H型钢上标记所述锁装孔的对应位置，并对H型钢上的标记位置钻孔，在H型钢上的钻孔为通孔，H型钢上通孔直径与锁装孔直径相同；

步骤S2，取一个定位接板和一个加强接板分别贴靠在H型钢的腹板两侧，将所述定位接板的沉头孔一侧朝外，并将所述沉头孔、锁装孔和H型钢上的钻孔位置一一对齐；

步骤S3，取用螺栓依次穿过沉头孔、锁装孔和H型钢上的通孔，将所述螺栓对齐并沉入在沉头孔内，然后在所述加强接板外侧通过螺母将每个螺栓锁紧；

步骤S4，取用两个隔离罩，一个所述隔离罩内壁光滑，另一个所述隔离罩内焊接多个止滑套筒，所述止滑套筒的焊接位置与螺母的位置一一对应；

步骤S5，将两个所述隔离罩对接扣合为封闭的中空结构，旋钮所述螺母的角度与止滑套筒对齐，并使每个所述螺母都与一个止滑套筒匹配套装，将两个所述隔离罩的拼接缝焊接密封，将两个所述隔离罩的拼接缝焊接密封；

步骤S6，在所述隔离罩内放入干燥剂，然后取四个封装板竖直封堵在H型与隔离罩之间的开口上，并将每个所述封装板与H型钢和隔离罩之间的拼接缝焊接严密，使隔离罩内部完全封闭；

步骤S7，取真空泵通过抽气阀抽吸隔离罩内部空腔的空气，两侧的所述隔离罩都进行抽吸。

进一步地，所述螺栓与加强接板之间安装弹簧垫片。

进一步地，所述隔离罩内部的空腔填装了干燥剂。

本发明的有益效果是：1、本发明通过增加定位接板和其上的沉头孔，并且都是内六角形结构，通过六角形的限位配合，限制了螺栓头部的转动，而将螺栓的旋转力传递给了定位接板，而螺母一端通过内六角开孔的止滑套筒进行了限定，使得六角形螺母也无法转动，从而使得螺栓和螺母在安装稳定后都无法转动，装配更加稳定，并通过弹簧垫片给螺栓和螺母加强预紧力，使螺母和螺栓保持稳定锁紧；

2、增加了隔离罩和封装板，并将其焊接为封闭空箱，将螺栓、螺母、加强接板和定位接板都封闭隔离，形成封闭空腔，使其与空气隔离，有效缓解螺栓的锈蚀，而隔离罩和封装板也能在一定程度上增加H型钢拼接处的强度，起到加强筋的作用；

3、本装置还在隔离罩和封装板形成的封闭空腔内填满了干燥剂，并通过抽气阀抽吸了内部的空气，使得内部保持干燥，进一步降低了螺栓锈蚀的可能性，延长螺栓寿命，有效提高拼装结构的耐久度。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构拼装状态示意图；

图2为本发明隔离罩拆分状态结构示意图；

图3为本发明定位接板与H型钢拼装状态结构示意图；

图4为本发明加强接板与H型钢拼装状态结构示意图；

图5为本发明定位接板、加强接板与H型钢拆分状态结构示意图；

图6为本发明整体拼接状态内部侧面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-隔离罩，11-封装板，12-抽气阀，2-定位接板，21-沉头孔，22-加强接板，23-锁装孔，3-止滑套筒，4-螺栓，41-螺母。

具体实施方式

请参阅图1至6所示，本发明提供一种钢结构节点的连接装置，为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

包括隔离罩1、定位接板2、加强接板22、止滑套筒3和抽气阀12；

隔离罩1为U型钢，两个隔离罩1对接拼装为两端开口的直筒状结构，两个隔离罩1扣合套装在H型钢拼接节点的外部；隔离罩1的两端开口还设置了封装板11，封装板11为平板，封装板11焊接封堵在隔离罩1与H型钢之间的开口处；

隔离罩1上还设置了抽气阀12，抽气阀12连接隔离罩1的内外两侧；抽气阀12为单向阀，抽气阀12的出气方向朝外。外部是指两个隔离罩1形成的空腔外部，内部是指隔离罩1所形成的封闭空腔内部，也就是安置定位接板2、加强接板22、止滑套筒3、螺栓4和螺栓41的所在空腔。

两个隔离罩1和四个封装板11焊接拼装为封闭空腔，且该封闭空腔内还填满了干燥剂；这样避免在封装焊接过程中潮湿空气进入隔离罩1内空间，有效避免螺栓4和螺母41与水蒸气接触，使其所在环境保持干燥。

这样的抽气阀12设计是为了确保螺栓4和螺母41所在空间隔绝氧气，确保其结构不易产生锈蚀，而本装置这样的设计能够有效延缓甚至杜绝螺栓4和螺母41产生锈蚀，而H型钢连接处的结构强度，主要压力都集中在螺栓4和螺母41上，H型钢覆板处有定位接板2、加强接板22进行增厚加强连接，而外部还有两侧的隔离罩1进行增强结构，同时隔离罩1的端面还有四块封装板11进行支撑，结构强度大幅增强，而螺栓4和螺母41只要确保不松脱，就能使本装置结构长期保持稳定连接。

止滑套筒3为直筒状结构，多个止滑套筒3固设于拼接的一个隔离罩1内侧壁上；

定位接板2和加强接板22为大小相同的平板，定位接板2上开设了多个沉头孔21，加强接板22上开设了多个锁装孔23，定位接板2上沉头孔21的位置与加强接板22上锁装孔23的位置一一对应；多个止滑套筒3、多个沉头孔21和多个锁装孔23的位置都成矩形阵列分布，且位置和数量一一对应。这样的阵列分布是为了便于在与H型钢对接装配时，能够将定位接板2和加强接板22相对于两个拼接的H型钢形成对称设置，便于相同数量的沉头孔21和锁装孔23分别对称分布在两个H型钢上。使得能够受力均匀的将两个H型钢锁装稳定。

止滑套筒3的内孔为六角形直孔，螺母41为六角形螺母，沉头孔21为内六角形，螺栓4为六角头螺栓；

螺栓4的头部与沉头孔21不转动的嵌合对接，螺母41与止滑套筒3的内孔不转动的套装对接；

通过六角形的沉头孔21是为了限制螺栓4无法扭转活动，而确保了螺栓将定位接板2和加强接板22锁紧在H型钢两侧，而止滑套筒3也是六角形直筒，可以限定螺母41无法转动，从而确保只要螺栓4和螺母41锁紧后，就能使二者保持始终处于锁紧状态。而螺栓4和螺母41发现相对转动而产生松动的情况，需要螺栓4和螺母41持续的长期的发生轻微转动，一般是在震动作用下产生的，而本装置就很好的限定了螺栓4和螺母41的转动空间，有效的保证了螺栓4和螺母41之间保持稳定锁紧。

螺栓4和螺母41之间还设置了弹簧垫片；弹簧垫片属于螺纹连接的常规预紧操作，通过弹簧垫片，确保螺母41和螺栓4的螺纹缝隙被弹性卡紧，确保二者之间锁装稳定。

止滑套筒3焊接固定在隔离罩1内侧。

定位接板2和加强接板22分别夹设在H型钢的腹板两侧；

定位接板2、H型钢和加强接板22通过螺栓4锁紧，螺栓4的头部不转动的嵌入在沉头孔21内，螺栓4的螺杆端与螺母41锁紧，螺母41不转动的套装在止滑套筒3内；

止滑套筒3与锁装孔23的数量和位置一一对应。

单个隔离罩1的凹槽深度d与定位接板2和加强接板22的厚度总和大于螺栓4长度，如此能够确保在拼装完成时，螺栓4与隔离罩1不会发生抵触。隔离罩1的凹槽底部与螺栓4不抵触。避免螺栓过长而与止滑套筒3发生抵触，确保螺栓4和螺母41能够处于隔离罩1内部进行锁装。

一种钢结构节点的连接方法，包括以下步骤：

步骤S1，将两个对接的H型钢拼接稳定，取一个加强接板22贴合在H型钢的腹板两侧，使加强接板22上的多个锁装孔23沿接缝对称的分布在拼接的两个H型钢上，两个H型钢上分布的锁装孔23数量相同，在H型钢上标记锁装孔23的对应位置，并对H型钢上的标记位置钻孔，在H型钢上的钻孔为通孔，H型钢上通孔直径与锁装孔23直径相同；

步骤S2，取一个定位接板2和一个加强接板22分别贴靠在H型钢的腹板两侧，将定位接板2的沉头孔21一侧朝外，并将沉头孔21、锁装孔23和H型钢上的钻孔位置一一对齐；

步骤S3，取用螺栓4依次穿过沉头孔21、锁装孔23和H型钢上的通孔，将螺栓4对齐并沉入在沉头孔21内，然后在加强接板22外侧通过螺母41将每个螺栓4锁紧；在螺栓4与加强接板22之间安装弹簧垫片；

步骤S4，取用两个隔离罩1，一个隔离罩1内壁光滑，另一个隔离罩1内焊接多个止滑套筒3，止滑套筒3的焊接位置与螺母41的位置一一对应；

步骤S5，将两个所述隔离罩1对接扣合为封闭的中空结构，旋钮所述螺母41的角度与止滑套筒3对齐，并使每个所述螺母41都与一个止滑套筒3匹配套装，将两个所述隔离罩1的拼接缝焊接密封，将两个隔离罩1的拼接缝焊接密封；

步骤S6，在隔离罩1内填入颗粒状干燥剂，尽量填满，然后取四个封装板11竖直封堵在H型与隔离罩1之间的开口上，并将每个封装板11与H型钢和隔离罩1之间的拼接缝焊接严密，使隔离罩1内部完全封闭；

步骤S7，取真空泵通过抽气阀12抽吸隔离罩1内部空腔的空气，两侧的隔离罩1都进行抽吸，尽量将隔离罩1内部空腔抽尽，并完成封装，最后可以通过一个密封塞对抽气阀12进行封堵隔离，必要时可以将抽气阀12用胶黏剂或者蜜蜡进行封堵，确保其气密性。

断面形状类似于大写拉丁字母H的一种经济断面型材，又叫万能钢梁、宽缘工字钢或平行翼缘工字钢。H型钢的横断面通常包括腹板和翼缘板两部分，又称为腰部和边部。腹板就是连接两个翼缘板的中间连接板。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种钢结构节点的连接装置，其特征在于，包括：隔离罩（1）、定位接板（2）、加强接板（22）、止滑套筒（3）、螺栓（4）和抽气阀（12）；

所述隔离罩（1）为U型钢，两个所述隔离罩（1）对接拼装为两端开口的直筒状结构，两个所述隔离罩（1）扣合套装在H型钢拼接节点的外部；所述隔离罩（1）的两端开口还设置了封装板（11），所述封装板（11）为平板，所述封装板（11）焊接封堵在隔离罩（1）与H型钢之间的开口处；

所述隔离罩（1）上还设置了抽气阀（12），所述抽气阀（12）连接隔离罩（1）的内外两侧；

所述止滑套筒（3）为直筒状结构，多个所述止滑套筒（3）固设于拼接的一个隔离罩（1）内侧壁上；

所述定位接板（2）和加强接板（22）为大小相同的平板，所述定位接板（2）上开设了多个沉头孔（21），所述加强接板（22）上开设了多个锁装孔（23），所述定位接板（2）上沉头孔（21）的位置与加强接板（22）上锁装孔（23）的位置一一对应；

所述定位接板（2）和加强接板（22）分别夹设在H型钢的腹板两侧；

所述定位接板（2）、H型钢和加强接板（22）通过螺栓（4）锁紧，所述螺栓（4）的头部不转动的嵌入在沉头孔（21）内，所述螺栓（4）的螺杆端与螺母（41）锁紧，所述螺母（41）不转动的套装在所述止滑套筒（3）内；

所述止滑套筒（3）与锁装孔（23）的数量和位置一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构节点的连接装置，其特征在于：多个所述止滑套筒（3）、多个沉头孔（21）和多个锁装孔（23）的位置都成矩形阵列分布，且位置和数量一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构节点的连接装置，其特征在于：所述止滑套筒（3）的内孔为六角形直孔，所述螺母（41）为六角形螺母，所述沉头孔（21）为内六角形，所述螺栓（4）为六角头螺栓；

所述螺栓（4）的头部与沉头孔（21）不转动的嵌合对接，所述螺母（41）与止滑套筒（3）的内孔不转动的套装对接；

所述螺栓（4）和螺母（41）之间还设置了弹簧垫片；

所述止滑套筒（3）焊接固定在隔离罩（1）内侧。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构节点的连接装置，其特征在于：所述抽气阀（12）为单向阀，所述抽气阀（12）的出气方向朝外。

5.根据权利要求1所述的一种钢结构节点的连接装置，其特征在于：两个所述隔离罩（1）和四个封装板（11）焊接拼装为封闭空腔，且该封闭空腔内还设置了干燥剂；

所述隔离罩（1）的凹槽底部与螺栓（4）不抵触。

6.一种钢结构节点的连接方法，其特征在于，所述钢结构节点的连接方法需要提供如权利要求3所述的一种钢结构节点的连接装置，包括以下步骤：

步骤S1，将两个对接的H型钢拼接稳定，取一个加强接板（22）贴合在H型钢的腹板两侧，使所述加强接板（22）上的多个锁装孔（23）沿接缝对称的分布在拼接的两个H型钢上，两个H型钢上分布的所述锁装孔（23）数量相同，在H型钢上标记所述锁装孔（23）的对应位置，并对H型钢上的标记位置钻孔，在H型钢上的钻孔为通孔，H型钢上通孔直径与锁装孔（23）直径相同；

步骤S2，取一个定位接板（2）和一个加强接板（22）分别贴靠在H型钢的腹板两侧，将所述定位接板（2）的沉头孔（21）一侧朝外，并将所述沉头孔（21）、锁装孔（23）和H型钢上的钻孔位置一一对齐；

步骤S3，取用螺栓（4）依次穿过沉头孔（21）、锁装孔（23）和H型钢上的通孔，将所述螺栓（4）对齐并沉入在沉头孔（21）内，然后在所述加强接板（22）外侧通过螺母（41）将每个螺栓（4）锁紧；

步骤S4，取用两个隔离罩（1），一个所述隔离罩（1）内壁光滑，另一个所述隔离罩（1）内焊接多个止滑套筒（3），所述止滑套筒（3）的焊接位置与螺母（41）的位置一一对应；

步骤S5，将两个所述隔离罩（1）对接扣合为封闭的中空结构，旋钮所述螺母（41）的角度与止滑套筒（3）对齐，并使每个所述螺母（41）都与一个止滑套筒（3）匹配套装，将两个所述隔离罩（1）的拼接缝焊接密封；

步骤S6，在所述隔离罩（1）内放入干燥剂，然后取四个封装板（11）竖直封堵在H型与隔离罩（1）之间的开口上，并将每个所述封装板（11）与H型钢和隔离罩（1）之间的拼接缝焊接严密，使隔离罩（1）内部完全封闭；

步骤S7，取真空泵通过抽气阀（12）抽吸隔离罩（1）内部空腔的空气，两侧的所述隔离罩（1）都进行抽吸。

7.根据权利要求6所述的一种钢结构节点的连接方法，其特征在于：所述螺栓（4）与加强接板（22）之间安装弹簧垫片。

8.根据权利要求6所述的一种钢结构节点的连接方法，其特征在于：所述隔离罩（1）内部的空腔填装了干燥剂。