[发明专利]一种钢结构套筒高强螺栓连接结构及其加工方法

说明书

发明提供一种钢结构套筒高强螺栓连接结构及其加工方法。所述加工方法包括设计预制套筒的结构及尺寸、选取钢材、切割坯料、钻设连接孔、攻出内螺纹、工厂预制方钢管柱和连接板、内嵌预制套筒以及连接板与方钢管柱对接等步骤。该方法大幅提高了抗拉强度和屈服强度，保证了连接结构强度。

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别涉及一种钢结构套筒高强螺栓连接结构。

背景技术

预制构件通过连接节点组成结构体系，广泛使用于建筑结构中。现有柱与连接板的连接方法为焊接，但是焊接热影响区力学性能差，大震中容易发生断裂，质量难以保证，而且焊接所需的时间长，高人工、高能耗严重制约了施工进度，耗费人力物力。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢结构套筒高强螺栓连接结构及其加工方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种钢结构套筒高强螺栓连接结构，包括预制套筒、高强螺栓、方钢管柱和连接板。

所述方钢管柱的侧壁上具有若干套合定位孔。所述套合定位孔为台阶孔。所述台阶孔包括大孔段和小孔段。所述大孔段具有内螺纹Ⅰ。

所述预制套筒沿轴线方向开设有供高强螺栓螺杆插入的连接孔。所述连接孔的周向设置有内螺纹Ⅱ。所述预制套筒外侧设有与内螺纹Ⅰ相匹配的外螺纹。所述预制套筒旋入套合定位孔的大孔段。

所述连接板板面上设置有与套合定位孔相适配的通孔。所述连接板与方钢管柱对接。高强螺栓依次穿过通孔和小孔段后，旋入连接孔。

本发明还公开一种关于上述连接结构的加工方法，包括以下步骤：

1)设计预制套筒的结构及尺寸。其中，所述预制套筒沿轴线方向开设有供高强螺栓螺杆插入的连接孔。所述连接孔的周向设置有内螺纹Ⅱ。预制套筒的外径d₀为套筒外径，mm。f_u为螺杆抗拉强度，N/mm²。f为套筒钢材的抗拉强度设计值，N/mm²。d₁为螺栓螺纹内径，mm。d₂为螺栓螺纹外径，mm。

2)选取钢材，并将钢材切割成定长的圆柱坯料。

3)在圆柱坯料上钻设出连接孔。

4)在连接孔周向加工内螺纹Ⅱ，在圆柱坯料外表面加工外螺纹。所述内螺纹Ⅱ与高强螺栓螺杆外部的外螺纹相适配。内螺纹Ⅱ的螺纹长度式中，b为螺纹齿根宽度，mm。n为螺纹圈数。

5)工厂预制方钢管柱和连接板。所述方钢管柱侧壁沿纵向长度方向设置有多组套合定位孔。所述连接板板面上设置有与套合定位孔相适配的通孔。

6)将预制套筒置于方钢管柱内腔中，并旋入套合定位孔的大孔段。

7)连接板与方钢管柱对接。高强螺栓依次穿过通孔和小孔段后，旋入连接孔。

进一步，所述方钢管柱采用4块平直连接板焊接而成。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

A.受力传力更加合理；

B.大幅提高了抗拉强度和屈服强度，保证了连接结构强度；

C.加快施工进度。

附图说明

图1为连接结构示意图；

图2为预制套筒结构示意图；

图3为套合定位孔示意图。

图中：预制套筒1、连接孔101、内螺纹Ⅱ102、外螺纹103、高强螺栓2、方钢管柱3、套合定位孔301、内螺纹Ⅰ3011、连接板4、通孔401。