CN219691934U - 一种双重锚固单边螺栓 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及是钢结构构件连接施工技术领域，尤其是一种双重锚固单边螺栓，包括螺杆、螺栓头、套设于螺杆上的膨胀套管、锥形螺母，所述的螺杆为变直径螺杆，螺杆直径沿长度方向有一次缩小，螺杆分为第一螺杆和第二螺杆，第二螺杆与第一螺杆固定，第一螺杆的直径大于第二螺杆的直径，第一螺杆远离第二螺杆的一端与螺栓头固定连接；所述锥形螺母与第二螺杆的螺纹配合，且锥形螺母直径小的一端朝向螺栓头，膨胀套筒套装在第二螺杆上，所述膨胀套筒远离第一螺杆的一端朝向锥形螺母。有膨胀套筒，在锥形螺母的作用下展开实现锚固，不需要多个或特殊的安装工具，只使用扭矩扳手就可完成安装。

Description

一种双重锚固单边螺栓

技术领域

本实用新型涉及是钢结构构件连接施工技术领域，尤其是一种双重锚固单边螺栓，适用新型配合不同形式的梁端板，可用于钢管柱与钢梁、钢管混凝土柱与钢梁等之间的连接。

背景技术

建筑工程中常用的钢结构连接方式为焊接连接和螺栓连接。现场焊接连接受到很多外界因素的影响，难以保证施工质量，施工速度较慢，并且大量的震后调查表明，焊接刚性节点在地震中破坏严重。而螺栓连接安装施工速度快、易保证连接质量并且抗震性能好，已成为现今钢结构连接的主要方式。

现今钢结构建筑中，钢管结构由于其具有较大的抗弯刚度和抗扭刚度以及加工便利等优势，常作为柱构件得到广泛应用。由于钢管柱是闭口型截面，而普通螺栓需要在两侧进行安装，要进入到钢管柱内部安装螺栓十分困难，这使得钢管结构与其他构件的连接成为设计和施工中的一项重难点。

单边螺栓作为一种新型紧固件，具有单侧安装、紧固的特点，可解决钢管结构难以采用螺栓连接的问题，特别是钢管柱和钢梁的连接。当前市场上应用的产品，一般需要多个或特定的安装工具，并且安装过程通常较为复杂，现场施工速度慢，形成的连接节点承载力和延性不高。

实用新型内容

本实用新型针对上述不足，提供了一种双重锚固单边螺栓，有膨胀套筒，在锥形螺母的作用下展开实现锚固，不需要多个或特殊的安装工具，只使用扭矩扳手就可完成安装。

本实用新型的技术方案为：一种双重锚固单边螺栓，包括螺杆、螺栓头、套设于螺杆上的膨胀套管、锥形螺母。

所述的螺杆为变直径螺杆，螺杆直径沿长度方向有一次缩小，螺杆分为第一螺杆和第二螺杆，第二螺杆与第一螺杆固定，第一螺杆的直径大于第二螺杆的直径，第一螺杆远离第二螺杆的一端与螺栓头固定连接。

锥形螺母与第二螺杆的螺纹配合，且锥形螺母直径小的一端朝向螺栓头，膨胀套筒套装在第二螺杆上且可与第二螺杆相对转动，所述膨胀套筒远离第一螺杆的一端朝向锥形螺母且与锥形螺母不发生相对转动。锥形螺母的锥形部分的横截面为圆形或者椭圆形，如果锥形螺母的锥形部分为椭圆形时，则与椭圆形的膨胀套筒匹配。

进一步的，膨胀套筒的横截面为椭圆形，且椭圆形的膨胀套筒的短轴长度大于第二螺杆的直径，椭圆形的膨胀套筒的短轴长度小于第一螺杆的直径。

进一步的，椭圆形的膨胀套筒的长轴的长度小于等于第一螺杆的直径。

进一步的，所述膨胀套筒朝向锥形螺母的一端设置多个卡槽。

进一步的，锥形螺母的最大直径大于等于椭圆形膨胀套筒的短轴长度，锥形螺母的最大直径小于椭圆形膨胀套筒的长轴长度。

进一步的，锥形螺母的外周设置与膨胀套筒的卡槽配合的卡筋，且设置卡筋处的锥形螺母的外径与卡筋高度之和小于等于椭圆形膨胀套筒的短轴长度。

进一步的 ，膨胀套筒的椭圆长轴比第一螺杆的直径小0.5mm，膨胀套筒的椭圆长轴比短轴大3～5mm。

进一步的，螺杆直径缩小位置处，直径变化为8～10mm。

安装此单边螺栓时，在柱壁内侧设置局部加强件，在梁端板上开设尺寸略大于螺杆截面的安装孔Ⅰ，在柱壁上开设与第一螺杆（大直径螺杆）螺纹配合的安装孔Ⅱ，在加强件一段上开设与大直径螺杆螺纹配合的安装孔Ⅲ，另一段上开设与膨胀套筒配合的安装孔Ⅳ，以约束膨胀套筒转动，所述的膨胀套筒、锥形螺母依次套设于第二螺杆（小直径螺栓杆）上，所述的膨胀套筒和锥形螺母卡紧，两者能够通过安装孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，经角度调整共同推入加强件上安装孔Ⅳ，拧紧螺栓头，完成安装。

通过上述描述可以看出，本方案结合螺纹与膨胀套筒两种连接方式，大直径螺杆与钢管柱、加强件螺纹连接，展开后的膨胀套筒与加强件内侧接触，螺栓与连接件之间形成双重锚固，螺栓头与梁端板贴紧，外形美观，安装形成的连接节点整体强度和延性高。而且，本实用新型利用单边螺栓自身的结构和连接件，不需要多个或特殊的安装工具，只使用扭矩扳手就可完成安装，现场施工难度低，安装过程简单迅速。此外，在柱壁内侧设置局部加强件，能够防止柱壁过早屈曲，并且加强板与柱壁制作连续的内螺纹，可增大螺纹长度，保证螺纹连接质量。各连接件上孔洞规则，安装完成后不需要对连接件安装孔洞焊接或填充，对连接件的强度削弱较小。本适用新型配合不同形式的梁端板，可用于钢管柱与钢梁、钢管混凝土柱与钢梁等之间的连接，有广泛的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式所需要使用的附图作介绍。

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为螺杆的结构示意图。

图3为膨胀套筒的示意图。

图4为锥形螺母的示意图。

图5为钢管柱壁示意图。

图6为加强件示意图。

图7为螺栓准备安装的示意图。

图8为未拧紧螺杆时的示意图。

图9为螺栓安装后的剖视图。

图10为螺栓安装后的示意图。

图11为完成螺栓安装形成的梁柱节点示意图。

图中，1、螺杆；1a、第一螺杆；1b、第二螺杆；2、螺栓头；3、膨胀套筒；3a、卡槽；4、锥形螺母；4a、小头端；4b、大头端；4c、卡筋；5、梁端板；5a、安装孔Ⅰ；6、柱壁；6a、安装孔Ⅱ；7、加强件；7a、安装孔Ⅲ；7b、安装孔Ⅳ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

通过附图可以看出，本方案的双重锚固单边螺栓，包括螺杆1、螺栓头2、套设于螺杆1上的膨胀套管3、锥形螺母4，所述的螺杆1为变直径螺杆，螺杆1直径沿长度方向有一次缩小，螺杆分为第一螺杆1a和第二螺杆1b，第一螺杆1a为大直径螺栓杆，螺杆直径缩小位置处，直径变化为8～10mm。第二螺杆1b为小直径螺栓杆，第二螺杆1b与第一螺杆1a固定，第一螺杆1a的直径大于第二螺杆1b的直径，第一螺杆1a远离第二螺杆1b的一端与螺栓头2固定连接；所述锥形螺母4与第二螺杆1b的螺纹配合，且锥形螺母4直径小的一端朝向螺栓头2，膨胀套筒3套装在第二螺杆1b上，所述膨胀套筒3远离第一螺杆1a的一端朝向锥形螺母4。

所述的膨胀套筒3的横截面为椭圆形，膨胀套筒3的椭圆长轴比短轴大3～5mm。且椭圆形的膨胀套筒3的短轴长度大于第二螺杆的直径，椭圆形的膨胀套筒3的短轴长度小于第一螺杆1a的直径。椭圆形的膨胀套筒3的长轴的长度小于等于第一螺杆1a的直径，膨胀套筒3的椭圆长轴比第一螺杆1a的直径小0.5mm。

所述膨胀套筒3朝向锥形螺母4的一端设置多个卡槽3a。锥形螺母4的最大直径大于等于椭圆形膨胀套筒3的短轴长度，锥形螺母3的最大直径小于椭圆形膨胀套筒3的长轴长度。锥形螺母4的外周设置与膨胀套筒3的卡槽配合的卡筋4c，且设置卡筋4c处的锥形螺母4的外径与卡筋4c高度之和小于等于椭圆形的膨胀套筒3的短轴长度。

使用时，首先，将膨胀套筒3套在第二螺杆1b上，膨胀套筒3开设卡槽一面远离螺栓头2，推动膨胀套筒3使其与第一螺杆1a靠紧，将锥形螺母4套在第二螺杆1b上，旋入锥形螺母4，旋进至接近膨胀套筒3位置（没有和膨胀套筒接触），然后转动膨胀套筒3使卡槽3a和卡筋4c对齐，同时旋转锥形螺母4和膨胀套筒3，使卡筋4c进入卡槽3a，并使膨胀套筒3不发生形变，在钢管柱的柱壁6内侧设置局部加强件7，在梁端板5、钢管柱的柱壁6以及加强件7上定制安装孔，梁端板5上对应加工有安装孔5a，柱壁6上对应加工有安装孔6a，加强件7上对应加工有安装孔7a和安装孔7b，安装孔6a与安装孔7a内制作连续的内螺纹。

然后，推动整个螺栓，使锥形螺母4通过安装孔5a、6a、7a，然后转动调整螺栓，使膨胀套筒3进入安装孔7a，推动螺栓至大直径螺杆1a与安装孔6a内螺纹接触，螺栓头2设置于梁端板5的安装侧，第一螺杆1a设置于安装孔6a和7a内，第二螺杆1b和膨胀套筒3设置于安装孔7b与加强件7的内侧，锥形螺母4设置于加强件7的内侧，由于膨胀套筒3为椭圆形，所以膨胀套筒3进入安装孔7b后由于有摩擦力，膨胀套筒3与加强件7不发生相对转动。

最后，使用扳手拧动螺栓头2，第一螺杆1a和第二螺栓1b转动，第一螺杆1a逐渐旋入安装孔6a，膨胀套筒3和锥形螺母4不转动，膨胀套筒3在锥形螺母4的作用下逐渐展开，拧紧螺栓头2，第一螺杆1a完全进入安装孔6a、7a，完成安装，如图9所示，此时，第一螺杆1a与柱壁6、加强件7螺纹连接，膨胀套筒3展开部分与加强件7内侧壁接触压紧，实现稳定紧固连接。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双重锚固单边螺栓，其特征在于：包括螺杆、螺栓头、套设于螺杆上的膨胀套管、锥形螺母，

所述的螺杆为变直径螺杆，螺杆直径沿长度方向有一次缩小，螺杆分为第一螺杆和第二螺杆，第二螺杆与第一螺杆固定，第一螺杆的直径大于第二螺杆的直径，第一螺杆远离第二螺杆的一端与螺栓头固定连接；

所述锥形螺母与第二螺杆的螺纹配合，且锥形螺母直径小的一端朝向螺栓头，膨胀套筒套装在第二螺杆上且可与第二螺杆相对转动，所述膨胀套筒远离第一螺杆的一端朝向锥形螺母且与锥形螺母不发生相对转动。

2.根据权利要求1所述的双重锚固单边螺栓，其特征在于：

所述的膨胀套筒的横截面为椭圆形，且椭圆形的膨胀套筒的短轴长度大于第二螺杆的直径，椭圆形的膨胀套筒的短轴长度小于第一螺杆的直径。

3.根据权利要求2所述的双重锚固单边螺栓，其特征在于：

椭圆形的膨胀套筒的长轴的长度小于等于第一螺杆的直径。

4.根据权利要求2所述的双重锚固单边螺栓，其特征在于：

所述膨胀套筒朝向锥形螺母的一端设置多个卡槽。

5.根据权利要求4所述的双重锚固单边螺栓，其特征在于：

锥形螺母的最大直径大于等于椭圆形膨胀套筒的短轴长度，锥形螺母的最大直径小于椭圆形膨胀套筒的长轴长度。

6.根据权利要求4所述的双重锚固单边螺栓，其特征在于：

锥形螺母的外周设置与膨胀套筒的卡槽配合的卡筋，且设置卡筋处的锥形螺母的外径与卡筋高度之和小于等于椭圆形膨胀套筒的短轴长度。

7.根据权利要求1所述的双重锚固单边螺栓，其特征在于：

膨胀套筒的椭圆长轴比第一螺杆的直径小0.5mm，膨胀套筒的椭圆长轴比短轴大3～5mm。

8.根据权利要求1所述的双重锚固单边螺栓，其特征在于：

螺杆直径缩小位置处，直径变化为8～10mm。