專利名稱：鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點連接技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點。
背景技術(shù)：
鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好及工業(yè)化程度高等特點。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件通過連接節(jié)點組成結(jié)構(gòu)體系，節(jié)點形式的選擇對于結(jié)構(gòu)整體性、可靠度、建設(shè)周期以及附屬構(gòu)件設(shè)計施工有著直接的影響。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點主要實現(xiàn)梁、柱、支撐等構(gòu)件的拼接及連接。已有的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點形式多樣，根據(jù)節(jié)點傳力特性可分為剛接節(jié)點、鉸接節(jié)點和半剛性節(jié)點。連接方式有焊縫連接、螺栓連接、鉚釘連接等，鉚釘連接現(xiàn)在已很少使用?，F(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點存在一些缺點，例如:1、焊縫連接施工工藝高、高空作業(yè)難度大以及產(chǎn)生電火花等問題不利于鋼結(jié)構(gòu)建筑的現(xiàn)場施工。2、焊縫連接耗時多不利于實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的快速安裝。3、一般的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點由于存在蓋板、耳板等構(gòu)造，需凸出被連接構(gòu)件，對相鄰構(gòu)件設(shè)計施工產(chǎn)生不利影響。如:為了實現(xiàn)上下兩根等截面鋼管柱的拼接，在兩根鋼管柱拼接的連接節(jié)點處設(shè)有蓋板或者耳板之類的連接件，該類連接件的兩端分別通過螺栓與上、下兩根鋼管柱連接，進(jìn)而實現(xiàn)上、下兩根鋼管柱的拼接。該類連接節(jié)點中的蓋板、耳板、螺栓等一些部件會突出與上、下兩根拼接的鋼管柱的外周，這樣墻體的布置會受到影響，需加厚墻體以掩蓋柱及柱連接節(jié)點構(gòu)造，或者讓柱及柱連接節(jié)點凸出于墻體外，影響美觀及空間利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決是技術(shù)問題是提供一種節(jié)點構(gòu)造不凸出于被連接構(gòu)件的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，包括第一鋼管和第二鋼管，還包括第一轉(zhuǎn)換件和第二轉(zhuǎn)換件，所述第一轉(zhuǎn)換件的一端與第一鋼管的一端焊接連接，第二轉(zhuǎn)換件的一端與第二鋼管的一端焊接連接，第一轉(zhuǎn)換件的另一端與第二轉(zhuǎn)換件的另一端螺栓連接。進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)換件包括第一端板、第二端板以及第一連接鋼板，所述第一連接鋼板的一端與第一端板的一端面連接，第一連接鋼板的另一端與第二端板的一端面連接，所述第一端板的外周尺寸與第一鋼管的外周尺寸相同；所述第二轉(zhuǎn)換件包括第三端板、第四端板以及第二連接鋼板，所述第二連接鋼板的一端與第三端板的一端面連接，第二連接鋼板的另一端與第四端板的一端面連接，所述第四端板的外周尺寸與第二鋼管的外周尺寸相同；所述第一端板的另一端面與第一鋼管連接，第四端板的另一端面與第二鋼管連接，第二端板的另一端面與第三端板的另一端面連接。
優(yōu)選地，所述第二端板與第三端板螺接。優(yōu)選地，所述第一連接鋼板的形狀為#字形，第二連接鋼板的形狀為#字形。進(jìn)一步地，所述第一連接鋼板的一端與第一端板的一端面焊接連接，第一連接鋼板的另一端與第二端板的一端面焊接連接。優(yōu)選地，所述第二連接鋼板的一端與第三端板的一端面焊接連接，第二連接鋼板的另一端與第四端板的一端面焊接連接。進(jìn)一步地，所述第一端板的另一端面與第一鋼管焊接連接，第四端板的另一端面與第二鋼管焊接連接。進(jìn)一步地，所述第一鋼管和第二鋼管的截面形狀均為方形。進(jìn)一步地，所述第一鋼管和第二鋼管的截面形狀均為矩形。進(jìn)一步地，所述第一鋼管和第二鋼管的截面形狀均為圓形。該鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點的節(jié)點構(gòu)造不凸出于被連接構(gòu)件，解決了一般連接節(jié)點由于耳板、蓋板、螺栓等構(gòu)造凸出被連接構(gòu)件影響相鄰附屬構(gòu)件設(shè)計施工等問題，且該連接節(jié)點易于施工、現(xiàn)場無焊接、施工速度快，安裝精度高，因此簡化了施工工序、縮短了施工時間、節(jié)省了人力成本。


圖1為本發(fā)明鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點的正立面圖。圖2為本發(fā)明一實施例中第一轉(zhuǎn)換件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中C-C向剖視圖。圖4為本發(fā)明一實施例中第二轉(zhuǎn)換件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4中D-D向剖視圖。圖6為圖1中A-A向的方形截面鋼管的剖視圖。圖7為圖1中A-A向的矩形截面鋼管的剖視圖。圖8為圖1中A-A向的圓形截面鋼管的剖視圖。圖9為本發(fā)明一實施例的正立面圖。圖10為圖9中B-B向剖視圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點的正立面圖，從圖中可知，該鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點包括第一鋼管I和第二鋼管4，還包括第一轉(zhuǎn)換件2和第二轉(zhuǎn)換件3，所述第一轉(zhuǎn)換件2的一端與第一鋼管I的一端焊接連接，第二轉(zhuǎn)換件3的一端與第二鋼管4的一端焊接連接，第一轉(zhuǎn)換件2的另一端與第二轉(zhuǎn)換件3的另一端螺栓連接。所述第一轉(zhuǎn)換件2和第二轉(zhuǎn)換件3的構(gòu)成及制作均相同。進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)換件2包括第一端板21、第二端板22以及第一連接鋼板23，見圖2，所述第一連接鋼板23的一端與第一端板21的一端面連接，第一連接鋼板23的另一端與第二端板22的一端面連接，優(yōu)選地，所述第一連接鋼板23的一端與第一端板21的一端面采用熔透坡口焊接連接或角焊縫連接，第一連接鋼板23的另一端與第二端板22的一端面采用熔透坡口焊接連接或角焊縫連接。進(jìn)一步地，所述第一連接鋼板23的形狀為為#字形，見圖3，從圖3可知，第一連接鋼板23為由兩塊長鋼板和六塊短鋼板焊接而成的呈“#”字形構(gòu)件，優(yōu)選地，兩塊長鋼板和六塊短鋼板之間采用熔透坡口焊接連接或角焊縫連接。所述第二轉(zhuǎn)換件3包括第三端板31、第四端板32以及第二連接鋼板33，見圖4，所述第二連接鋼板33的一端與第三端板31的一端面連接，第二連接鋼板33的另一端與第四端板32的一端面連接，優(yōu)選地，所述第二連接鋼板33的一端與第三端板31的一端面采用熔透坡口焊接連接或角焊縫連接，第二連接鋼板33的另一端與第四端板32的一端面采用熔透坡口焊接連接或角焊縫連接。進(jìn)一步地，所述第二連接鋼板33的形狀為為#字形，見圖5，從圖5可知，第二連接鋼板33為由兩塊長鋼板和六塊短鋼板焊接而成的呈“#”字形構(gòu)件，優(yōu)選地，兩塊長鋼板和六塊短鋼板之間采用熔透坡口焊接連接或角焊縫連接，第二連接鋼板33的構(gòu)成和第一連接鋼板23的構(gòu)成一致。所述第一端板21的另一端面與第一鋼管I連接，第四端板32的另一端面與第二鋼管4連接，優(yōu)選地，所述第一端板21的另一端面與第一鋼管I采用熔透坡口焊接連接，第四端板32的另一端面與第二鋼管4采用熔透坡口焊接連接。第二端板22的另一端面與第三端板31的另一端面連接，優(yōu)選地，所述第二端板22與第三端板31螺接。即所述第二端板22和第三端板31上均設(shè)有多個螺栓孔，且第二端板22和第三端板31上螺栓孔的數(shù)量和位置均相同。進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)換件2中的第一端板21和第二端板22的外周尺寸相同，第一端板21的外周尺寸與第一鋼管I的外周尺寸相同；所述第二轉(zhuǎn)換件3中的第三端板31和第四端板32的外周尺寸相同，第四端板32的外周尺寸與第二鋼管4的外周尺寸相同；同時，第二端板22的外周尺寸和第三端板31的外周尺寸相同，這樣就保證了第一轉(zhuǎn)換件2和第二轉(zhuǎn)換件3均未突出于鋼管的外周，進(jìn)而保證美觀度且節(jié)省了空間利用。進(jìn)一步地，所述第一鋼管I和第二鋼管4的截面形狀均為方形，其剖視圖見圖6 ；或者，所述第一鋼管I和第二鋼管4的截面形狀均為矩形，其剖視圖見圖7 ;又或者，所述第一鋼管I和第二鋼管4的截面形狀均為圓形，其剖視圖見圖8。第一端板21、第二端板22、第三端板31以及第四端板32的尺寸根據(jù)待連接鋼管的尺寸確定，其厚度由結(jié)構(gòu)承載力要求和變形要求確定。第一連接鋼板23以及第二連接鋼板33中各鋼板的厚度根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力要求確定，相平行兩鋼板之間的距離根據(jù)轉(zhuǎn)換件中端板尺寸和節(jié)點構(gòu)造要求確定，一般為保證節(jié)點的抗彎能力應(yīng)盡量拉大兩塊鋼板之間的間距，兩平行鋼板沿節(jié)點中軸對稱布置。第二端板22和第三端板31上螺栓孔的數(shù)量及直徑根據(jù)節(jié)點極限承載力及節(jié)點強度確定，螺栓孔一般對稱布置。開孔位置根據(jù)構(gòu)造要求確定，且盡量靠近端板外沿。轉(zhuǎn)換件的高度根據(jù)施工要求確定。本實施例中，鋼管的截面為方形截面，即第一鋼管I和第四鋼管4均為方鋼管。該方鋼管柱的截面尺寸為250mmX250mmX8mm，方鋼管截面積為7744mm2，抵抗矩7566.9cm2。該方鋼管柱以承受軸力為主，為簡化設(shè)計不考慮彎矩影響。根據(jù)柱與柱連接節(jié)點相關(guān)要求，第一轉(zhuǎn)換件2和第二轉(zhuǎn)換件3的高度為200mm,見圖9。選用第一轉(zhuǎn)換件2和第二轉(zhuǎn)換件3中各端板的厚度均為16mm,第一連接鋼板23和第二連接鋼板33中各鋼板的厚度均為16mm，兩平行鋼板間距為90mm，鋼板離端板邊緣的距離為80mm，第二端板22和第三端板31上的螺栓孔均為8個，螺栓孔中心離端板邊緣的距離為35mm，螺栓孔中心距為90mm，見圖10。螺栓選用高強螺栓M20，以滿足鋼管柱拼接連接節(jié)點的性能要求。高強度螺栓是用高強度鋼制造的，其多用于橋梁、鋼軌、高壓及超高壓設(shè)備的連接。建筑結(jié)構(gòu)的主構(gòu)件的螺栓連接，一般均采用高強螺栓連接。鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點的實施步驟為:1、制作第一轉(zhuǎn)換件2和第二轉(zhuǎn)換件3 ；2、將第一端板21與第一鋼管I焊接連接，第四端板32與第二鋼管4焊接連接；3、將第二端板22與第三端板31螺接。上述步驟中，步驟1、2在工廠預(yù)制預(yù)制階段完成，步驟3在現(xiàn)場完成。本發(fā)明涉及的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點施工方便，且現(xiàn)場不需要焊接，簡化了施工工序、縮短了施工時間、節(jié)省了人力成本。同時也減少了高空作業(yè)量、避免焊接電火花產(chǎn)生等安全隱患，現(xiàn)場螺栓連接無焊縫的連接方式較有焊縫的連接方式具有更高的施工質(zhì)量保證，且本發(fā)明通過轉(zhuǎn)換件連接，螺栓內(nèi)置于拼接構(gòu)件內(nèi)部，整個節(jié)點無耳板、無端板，實現(xiàn)連接節(jié)點的無構(gòu)造凸出被連接鋼管四周尺寸，方便相鄰構(gòu)件的設(shè)計安裝。
權(quán)利要求
1.一種鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，包括第一鋼管(I)和第二鋼管(4)，其特征在于:還包括第一轉(zhuǎn)換件(2)和第二轉(zhuǎn)換件(3)，所述第一轉(zhuǎn)換件(2)的一端與第一鋼管(I)的一端焊接連接，第二轉(zhuǎn)換件(3)的一端與第二鋼管(4)的一端焊接連接，第一轉(zhuǎn)換件(2)的另一端與第二轉(zhuǎn)換件(3)的另一端螺栓連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第一轉(zhuǎn)換件(2)包括第一端板(21)、第二端板(22)以及第一連接鋼板(23)，所述第一連接鋼板(23)的一端與第一端板(21)的一端面連接,第一連接鋼板(23)的另一端與第二端板(22)的一端面連接，所述第一端板(21)的外周尺寸與第一鋼管(I)的外周尺寸相同；所述第二轉(zhuǎn)換件(3)包括第三端板(31)、第四端板(32)以及第二連接鋼板(33)，所述第二連接鋼板(33)的一端與第三端板(31)的一端面連接，第二連接鋼板(33)的另一端與第四端板(32)的一端面連接，所述第四端板(32)的外周尺寸與第二鋼管(4)的外周尺寸相同；所述第一端板(21)的另一端面與第一鋼管(I)連接，第四端板(32)的另一端面與第二鋼管(4)連接，第二端板(22)的另一端面與第三端板(31)的另一端面連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第二端板(22)與第三端板(31)螺接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第一連接鋼板(23)的形狀為#字形，第二連接鋼板(33)的形狀為#字形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第一連接鋼板(23)的一端與第一端板(21)的一端面焊接連接，第一連接鋼板(23)的另一端與第二端板(22)的一端面焊接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第二連接鋼板(33)的一端與第三端板(31)的一端面焊接連接，第二連接鋼板(33)的另一端與第四端板(32)的一端面焊接連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第一端板(21)的另一端面與第一鋼管(I)焊接連接，第四端板(32)的另一端面與第二鋼管(4)焊接連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第一鋼管(I)和第二鋼管(4)的截面形狀均為方形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第一鋼管(I)和第二鋼管(4)的截面形狀均為矩形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，其特征在于:所述第一鋼管(I)和第二鋼管(4)的截面形狀均為圓形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點，包括第一鋼管(1)和第二鋼管(4)，還包括第一轉(zhuǎn)換件(2)和第二轉(zhuǎn)換件(3)，所述第一轉(zhuǎn)換件(2)的一端與第一鋼管(1)的一端焊接連接，第二轉(zhuǎn)換件(3)的一端與第二鋼管(4)的一端焊接連接，第一轉(zhuǎn)換件(2)的另一端與第二轉(zhuǎn)換件(3)的另一端螺栓連接。該鋼管拼接無凸出轉(zhuǎn)換式連接節(jié)點的節(jié)點構(gòu)造不凸出于被連接構(gòu)件，解決了一般連接節(jié)點由于耳板、蓋板、螺栓等構(gòu)造凸出被連接構(gòu)件影響相鄰附屬構(gòu)件設(shè)計施工等問題，且該連接節(jié)點易于施工、現(xiàn)場無焊接、施工速度快、安裝精度高，因此簡化了施工工序、縮短了施工時間、節(jié)省了人力成本。
文檔編號E04B1/58GK103104033SQ20111035338
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者李國強, 陸燁, 劉康, 劉玉姝, 許炎彬 申請人:同濟(jì)大學(xué)