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一種雙向彎曲箱型截面桿通用的裝配式連接系統(tǒng)的制作方法

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一種雙向彎曲箱型截面桿通用的裝配式連接系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及土木工程、輸變電工程、倉(cāng)儲(chǔ)貨架和船舶制造等采用箱型截面桿作為承力桿件的相關(guān)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,特別是涉及到土木工程鋼結(jié)構(gòu)中箱型截面構(gòu)件之間的連接技術(shù)。



背景技術(shù):

箱型截面桿是以冷彎、熱軋或焊接等工藝制成的各類薄壁方管、矩形管或組焊箱型截面桿件的總稱,具有極為優(yōu)異的截面特性。從力學(xué)性能看,比圓環(huán)截面有更好的單向抗彎剛度,比工字型、槽形和Z型等開(kāi)口型截面有更好的軸向抗扭剛度和弱軸抗彎剛度;從外觀效果看,比圓環(huán)截面有更小的單向視線遮擋,比開(kāi)口型截面更整潔;從耐候性能看,具有圓環(huán)截面同樣的密閉性,便于表面防腐處理和污垢清潔。對(duì)于雙向彎曲桿件,截面高寬比可隨相應(yīng)彎矩比值調(diào)節(jié),材料利用率更高,承載能力和整體穩(wěn)定性更好。在高層鋼框架、大跨度空間網(wǎng)殼、超高輸電塔、倉(cāng)儲(chǔ)貨架及橋梁等結(jié)構(gòu)中都有廣泛應(yīng)用,其材質(zhì)多為低碳鋼、低合金鋼或鋁合金等。

箱型截面桿雖性能優(yōu)異,但節(jié)點(diǎn)或連接技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后,主要依賴焊接,嚴(yán)重制約其推廣應(yīng)用和裝配化發(fā)展。針對(duì)雙向彎曲箱型截面桿件的現(xiàn)有裝配式連接技術(shù)手段較少,多隨節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)而伴生。常見(jiàn)形式主要有外伸端板(類似外法蘭)連接、箱壁開(kāi)孔平齊端板連接、貫穿螺栓套管連接和外部加強(qiáng)連接等。箱壁開(kāi)孔平齊端板連接通過(guò)箱壁開(kāi)孔來(lái)安裝內(nèi)置螺栓,不適宜于小截面桿,而且開(kāi)孔會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中,削弱桿件承載能力和自身密封性;外伸端板連接顯著改變桿件外觀輪廓;貫穿螺栓套筒連接和外部加強(qiáng)連接對(duì)桿件外觀和截面強(qiáng)度都一定影響。

綜上所述,現(xiàn)有裝配式連接技術(shù)的缺陷為,均不同程度破壞或削弱了箱型截面桿件的先天性能優(yōu)勢(shì),且通用性不足,部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不佳。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

針對(duì)箱型截面桿件的裝配式連接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,本發(fā)明提供了一種雙向彎曲箱型截面桿通用的裝配式連接系統(tǒng),不僅保持了箱型截面桿件的外觀效果(無(wú)需桿件外觀輪廓破壞)和耐候性能優(yōu)勢(shì),避免桿件箱壁開(kāi)孔,還能提供較高的截面雙軸抗彎和軸向抗扭承載能力。通過(guò)合理設(shè)計(jì)高強(qiáng)螺栓直徑和數(shù)量、端板厚度等參數(shù),本發(fā)明連接系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)較寬范圍的連接剛度調(diào)節(jié)。更重要的是,本發(fā)明連接系統(tǒng)組件少,加工工藝簡(jiǎn)單,誤差容忍性強(qiáng),制造成本低,通用性大大增強(qiáng)強(qiáng),可廣泛推廣等顯著優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種雙向彎曲箱型截面桿通用的裝配式連接系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:a、一對(duì)對(duì)稱設(shè)置的端板:端板A、端板B;b、N組套筒螺栓組合件;

其中,端板的結(jié)構(gòu)為,端板的一面為接觸結(jié)合面,另一面為與箱型截面桿端固定連接的桿端固定面,沿接觸結(jié)合面外周邊緣設(shè)置有接觸承壓凸緣,在端板外邊緣之間的區(qū)域上均布設(shè)置有N個(gè)螺栓孔,即在端板A上設(shè)置有螺栓孔A、在端板B上設(shè)置有螺栓孔B;將對(duì)應(yīng)的端板A和端板B的接觸結(jié)合面相向?qū)R接觸后,端板A和端板B的接觸承壓凸緣上的相對(duì)凹缺合并形成M個(gè)安裝操作孔;

每組套筒螺栓組合件包括1個(gè)螺栓桿、1個(gè)外六角套筒、2顆銷釘和1個(gè)環(huán)形墊片;螺栓桿中部光滑段設(shè)置有一對(duì)關(guān)于軸線對(duì)稱的滑槽,滑槽寬度與銷釘直徑相配合;外六角套筒為一個(gè)中部抽空的正六棱柱體,外六棱柱面與內(nèi)部圓柱形空腔共軸線,內(nèi)壁光滑,套設(shè)在螺栓桿上;在外六角套筒一組相對(duì)的外柱面中部開(kāi)有穿透銷釘螺紋孔,銷釘螺紋孔的孔徑與銷釘配套;環(huán)形墊片內(nèi)孔直徑與螺栓桿直徑相配合,環(huán)形墊片設(shè)置在螺栓桿的螺帽和端板A之間,螺栓桿的螺紋段旋入端板B上設(shè)置的螺栓孔B內(nèi)。

本發(fā)明還包括M組蓋板組合件,每組蓋板組合件包括1塊蓋板,用于封閉固定安裝操作孔。

本發(fā)明在端板中部無(wú)螺栓孔區(qū)域開(kāi)設(shè)有中部孔洞,中部孔洞邊緣設(shè)有接觸承壓凸緣。

本發(fā)明在端板的接觸結(jié)合面上的螺栓孔之間增設(shè)端板加勁肋。

本發(fā)明在端板B的桿端固定面上螺栓孔周圍增設(shè)局部加厚錐臺(tái)。

本發(fā)明蓋板的封裝結(jié)構(gòu)為,在安裝操作孔的四角留有斜角,斜角上設(shè)置有斜角螺紋孔;蓋板組合件還包含沉頭蓋板固定螺絲;蓋板四角設(shè)置有的角部螺栓孔;沉頭蓋板固定螺絲依次穿過(guò)角部螺栓孔、斜角螺紋孔,以封閉固定蓋板。

本發(fā)明蓋板的封裝結(jié)構(gòu)還可以為,在安裝操作孔邊緣內(nèi)部設(shè)置有固定耳板,固定耳板上設(shè)置有耳板螺紋孔;蓋板組合件還包含沉頭蓋板固定螺絲;蓋板邊緣設(shè)置有對(duì)應(yīng)蓋板螺栓孔;沉頭蓋板固定螺絲依次穿過(guò)蓋板螺栓孔、耳板螺紋孔,以封閉固定蓋板。

本發(fā)明蓋板的封裝結(jié)構(gòu)亦可以為,在蓋板周邊設(shè)置有固定耳板,固定耳板上設(shè)有蓋板螺栓孔;在端板的接觸承壓凸緣側(cè)面設(shè)置有對(duì)應(yīng)的凸緣螺紋孔;蓋板組合件還包含沉頭蓋板固定螺絲;沉頭蓋板固定螺絲依次穿過(guò)耳板螺栓孔、凸緣螺紋孔,以封閉固定蓋板。

一種雙向彎曲箱型截面桿通用的裝配式連接系統(tǒng)的裝配方法,該方法步驟為,

1)在端板A與桿端焊接之前,先取螺栓桿依次穿過(guò)1個(gè)環(huán)形墊片和端板A上的對(duì)應(yīng)孔,使螺栓桿上的滑槽位于端板A上的接觸承壓凸緣同側(cè),而環(huán)形墊片位于另一側(cè);然后,自螺栓桿的螺紋端套上外六角套筒至滑槽位置,轉(zhuǎn)動(dòng)外六角套筒使其上螺紋孔與上述滑槽方向一致,用銷釘自外六角套筒上的螺紋孔擰入,并伸入螺栓桿上的滑槽,以限制外六角套筒與螺栓桿之間的同軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);

2)在工廠將(安裝好套筒螺栓組合件的)端板A及端板B的桿端固定面分別與相應(yīng)的箱型截面桿端連接固定,并整體運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng);

3)在端板A與端板B對(duì)應(yīng)連接時(shí),首先應(yīng)調(diào)整相應(yīng)桿端位置,以保證兩塊端板相向?qū)R,接著滑動(dòng)外六角套筒到合適位置,并將螺栓桿手動(dòng)擰入端板B上的對(duì)應(yīng)螺紋孔中一部分;然后,用扳手?jǐn)Q外六角套筒,帶動(dòng)螺栓桿轉(zhuǎn)動(dòng),直至達(dá)到設(shè)定扭力;

4)然后將扳手從安裝操作孔內(nèi)取出,安裝蓋板組合件,完成兩段箱型截面桿的固定連接。

與現(xiàn)有連接技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為,本發(fā)明公布的雙向彎曲箱型截面桿件通用裝配式連接系統(tǒng)將安裝操作孔合理布置在連接端板之間,未削弱桿件自身承載能力;通過(guò)套筒螺栓組合件與接觸承壓凸緣的共同工作,使得該連接系統(tǒng)具有較高的雙向抗彎剛度和承載能力;接觸承壓凸緣之間的接觸摩擦和蓋板的抗滑移作用還賦予了該連接系統(tǒng)較高的橫截面抗剪和抗扭承載能力;該連接系統(tǒng)不僅構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便和連接可靠,而且對(duì)箱型截面桿的外觀效果沒(méi)有破壞,保有較高的密封性;不針對(duì)具體節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā),連接面轉(zhuǎn)動(dòng)剛度設(shè)計(jì)范圍寬,可用于各類節(jié)點(diǎn)、桿件跨中、拐彎或轉(zhuǎn)折處連接,具有較高的通用性;用料省,加工簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本較低,便于推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明通用連接系統(tǒng)中的一種16螺栓裝配式連接結(jié)構(gòu)示意圖(其中上部分為其組件分解結(jié)構(gòu)示意圖;下部分為組裝后結(jié)構(gòu)示意圖)。

圖2是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)中一對(duì)16螺栓端板的細(xì)部構(gòu)造立體示意圖(其中圖2a和圖2b為兩個(gè)不同視角的結(jié)構(gòu)示意圖)。

圖3是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)中一對(duì)8螺栓端板的細(xì)部構(gòu)造立體示意圖(其中圖3a和圖3b為兩個(gè)不同視角的結(jié)構(gòu)示意圖)。

圖4是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)中一對(duì)4螺栓端板的細(xì)部構(gòu)造立體示意圖(其中圖4a和圖4b為兩個(gè)不同視角的結(jié)構(gòu)示意圖)。

圖5是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)中典型套筒螺栓組合件的連接結(jié)構(gòu)示意圖(其中上部分為組裝后的整體結(jié)構(gòu)示意圖;下部分為零件分解的立體示意圖)。

圖6是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)中安裝操作孔蓋板組件及零件分解的立體示意圖。

圖7是本發(fā)明通用連接系統(tǒng)中的一種4螺栓裝配式連接結(jié)構(gòu)示意圖(其中上部分為其組件分解結(jié)構(gòu)示意圖;下部分為組裝后結(jié)構(gòu)示意圖)。

圖8是本發(fā)明通用連接系統(tǒng)中的一種6螺栓裝配式連接結(jié)構(gòu)示意圖(其中上部分為其組件分解結(jié)構(gòu)示意圖;下部分為組裝后結(jié)構(gòu)示意圖)。

圖9是本發(fā)明通用連接系統(tǒng)中的一種8螺栓裝配式連接結(jié)構(gòu)示意圖(其中上部分為其組件分解結(jié)構(gòu)示意圖;下部分為組裝后結(jié)構(gòu)示意圖)。

圖10是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)用于兩種箱型截面裝配式框架結(jié)構(gòu)體系的較佳實(shí)施例立體示意圖(其中圖10a為本發(fā)明結(jié)構(gòu)為梁連接設(shè)在跨中的結(jié)構(gòu)效果圖;圖10b為本發(fā)明結(jié)構(gòu)為梁連接設(shè)在偏離梁端一定距離處的結(jié)構(gòu)效果圖)。

圖11是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)用于T形剛構(gòu)橋中橋面梁和橋墩連接的一個(gè)實(shí)施例立體示意圖。

圖12是本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)用于拱橋分段拱肋間連接的一個(gè)實(shí)施例立體示意圖。

附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、端板A;2、端板B;3、套筒螺栓組合件;4、蓋板組合件;5、接觸結(jié)合面;6、桿端固定面;7、箱型截面桿端;8、接觸承壓凸緣;9、桿端固定凸緣;10、安裝操作孔;11、螺栓孔A;12、螺栓孔B;13、螺栓桿;14、六角套筒;15、銷釘;16、環(huán)形墊片;17、蓋板;18、蓋板固定螺絲;19、端板加勁肋;20、局部加厚錐臺(tái);21、中部孔洞;22、滑槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

一種雙向彎曲箱型截面桿通用的裝配式連接系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:a、一對(duì)對(duì)稱設(shè)置的端板:端板A1、端板B2;b、N組套筒螺栓組合件3;其中,端板的結(jié)構(gòu)為,端板的一面為接觸結(jié)合面5,另一面為與箱型截面桿端7固定連接的桿端固定面6,如圖3和4。沿接觸結(jié)合面5外周邊緣設(shè)置有接觸承壓凸緣8;桿端固定面6上,臨近周邊按需設(shè)置桿端固定凸緣9,如圖1至4。在端板外邊緣之間的區(qū)域上均布設(shè)置有N個(gè)螺栓孔,即在端板A1上設(shè)置有N個(gè)螺栓孔A 11、在端板B 2上設(shè)置有N個(gè)螺栓孔B 12。將對(duì)應(yīng)的端板A 1和端板B 2的接觸結(jié)合面5相向?qū)R接觸后,端板A 1和端板B 2的接觸承壓凸緣8上的相對(duì)凹缺合并形成M個(gè)安裝操作孔10。

每套筒螺栓組合件3的結(jié)構(gòu)為,包括1個(gè)螺栓桿13、1個(gè)外六角套筒14、2顆銷釘15和1個(gè)環(huán)形墊片16;螺栓桿13中部光滑段設(shè)置有一對(duì)關(guān)于軸線對(duì)稱的滑槽22,滑槽22寬度與銷釘15直徑相配合;外六角套筒14為一個(gè)中部抽空的正六棱柱體,外六棱柱面與內(nèi)部圓柱形空腔共軸線,內(nèi)壁光滑,外六棱柱底面尺寸參考標(biāo)準(zhǔn)六角螺帽輪廓尺寸,套設(shè)在螺栓桿13上;在外六角套筒14一組相對(duì)的外柱面中部開(kāi)有穿透銷釘螺紋孔,銷釘螺紋孔的孔徑與銷釘15配套;螺栓桿13的螺紋段旋入端板B 2上設(shè)置的螺栓孔B 12內(nèi),安裝施工時(shí),可通過(guò)銷釘15剪斷來(lái)控制高強(qiáng)螺栓桿13的施工扭矩。

端板A 1上的螺栓孔A 11為無(wú)螺紋光面孔壁,如圖2至4,孔徑比螺栓桿13直徑大6mm~16mm;端板B 2上的螺栓孔B 12為有螺紋孔,孔徑和螺紋與螺栓桿13配套,以形成可靠緊固連接。

如圖5;端板A 1上螺栓孔A 11與高強(qiáng)螺栓桿13之間設(shè)有間隙(如6mm~16mm),以提高本連接系統(tǒng)的誤差容忍性,同時(shí)為保證壓應(yīng)力能均勻而有效地傳遞,所以在高強(qiáng)螺栓桿13的圓螺帽和端板A 1的桿端固定面6之間增設(shè)活動(dòng)的環(huán)形墊片16,其厚度不小于螺栓孔A 11與高強(qiáng)度螺栓桿13的直徑之差。

本發(fā)明還包括M組蓋板組合件4,每組蓋板組合件4包括1塊蓋板17,用于封閉固定安裝操作孔10,并提高連接面的抗剪及抗扭承載能力。

N和M為自然數(shù),M可不小于2。

如圖2、3和4,端板采用強(qiáng)度不低于桿件母材的金屬鑄造或鍛壓出通用初坯,加以機(jī)械加工制成。

對(duì)于短邊邊長(zhǎng)在350mm以上的較大端板,如圖2,可在其中部無(wú)螺栓區(qū)域留設(shè)中部孔洞21以減重,中部孔洞21邊緣設(shè)有接觸承壓凸緣8;而對(duì)于短邊邊長(zhǎng)小于350mm的小端板,中部開(kāi)孔必要性降低。

如圖1、7至9,安裝操作孔10的形狀可為圓角矩形,長(zhǎng)圓或橢圓形等。安裝操作孔10設(shè)置以便于實(shí)現(xiàn)全部套筒螺栓組合件3扭矩施工為準(zhǔn),盡量減小安裝操作孔10尺寸和數(shù)量,且安裝操作孔10應(yīng)盡量設(shè)置在接觸承壓凸緣8上正應(yīng)力小的區(qū)段。

蓋板17的厚度依抗剪承載需求設(shè)計(jì),輪廓、尺寸和數(shù)量應(yīng)與安裝操作孔10對(duì)應(yīng),以保證蓋板17能方便且縫隙密合地嵌入安裝操作孔10,并用沉頭蓋板固定螺絲18固定。

本發(fā)明蓋板17的封裝結(jié)構(gòu)為,在安裝操作孔10的四角留有斜角(厚度不小于2mm),斜角上設(shè)置有斜角螺紋孔;蓋板組合件4還包含沉頭蓋板固定螺絲18;蓋板17四角設(shè)置有的角部螺栓孔;沉頭蓋板固定螺絲18依次穿過(guò)角部螺栓孔、斜角螺紋孔,以封閉固定蓋板17。

本發(fā)明蓋板17的封裝結(jié)構(gòu)還可以為,在安裝操作孔10邊緣內(nèi)部設(shè)置有固定耳板,固定耳板上設(shè)置有耳板螺紋孔;蓋板組合件4還包含沉頭蓋板固定螺絲18;蓋板17邊緣設(shè)置有對(duì)應(yīng)蓋板螺栓孔;沉頭蓋板固定螺絲18依次穿過(guò)蓋板螺栓孔、耳板螺紋孔,以封閉固定蓋板17。即本段落的技術(shù)特征是在安裝操作孔10邊緣的內(nèi)部設(shè)置固定耳板,最終實(shí)現(xiàn)封閉固定蓋板17。

本發(fā)明蓋板17的封裝結(jié)構(gòu)亦可以為,在蓋板17周邊設(shè)置有固定耳板,固定耳板上設(shè)有蓋板螺栓孔;在端板的接觸承壓凸緣側(cè)面設(shè)置有對(duì)應(yīng)的凸緣螺紋孔;蓋板組合件4還包含沉頭蓋板固定螺絲18;沉頭蓋板固定螺絲18依次穿過(guò)耳板螺栓孔、凸緣螺紋孔,以封閉固定蓋板17。即本段落的技術(shù)特征是在安裝操作孔10邊緣的外部設(shè)置固定耳板,最終實(shí)現(xiàn)封閉固定蓋板17。

安裝操作孔、蓋板組合件4及增設(shè)斜角的設(shè)計(jì)方案可作為優(yōu)選方案,并非因此限制本發(fā)明的主體保護(hù)范圍,其它以封閉安裝操作孔或提高連接面抗剪承載力為目的等效變換方案,如改變蓋板及對(duì)應(yīng)安裝操作孔形狀、增設(shè)固定耳板等等,手段是可以多種多樣的,都在本專利保護(hù)范圍內(nèi)。

安裝操作孔、蓋板組合件4不是必需的,對(duì)于少數(shù)外觀和耐候要求較低且連接面剪力較小的情況下,安裝操作孔、蓋板組合件4和相應(yīng)固定構(gòu)造措施均可一并取消。

上述接觸承壓凸緣8的厚度應(yīng)根據(jù)接觸面局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算確定,承壓接觸面按普通承壓型高強(qiáng)螺栓連接接觸面處理,刨平并保持清潔即可。

上述桿端固定凸緣9,當(dāng)端板與箱型截面桿端7采用焊接連接時(shí),其功能為托弧板;當(dāng)端板與桿端7采用螺絲緊固連接時(shí),其功能為內(nèi)連接板;當(dāng)端板與箱型截面桿端7采用自攻釘或射釘連接時(shí),其功能為連接板,因此桿端固定凸緣9截面尺寸應(yīng)根據(jù)相應(yīng)連接方式設(shè)計(jì)。

上述端板A 1和端板B 2的厚度、螺栓桿13的數(shù)量、直徑及間距,應(yīng)根據(jù)連接面的整體轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、變形和承載力極限要求設(shè)計(jì);螺栓孔A 11和螺栓孔B 12的數(shù)量和布置還應(yīng)考慮所需傳遞的內(nèi)力特征。

為了減小端板A1和端板B2的厚度,或?yàn)樘岣哌B接的整體轉(zhuǎn)動(dòng)剛度,可在端板A 1和端板B 2的接觸結(jié)合面5上的螺栓孔之間增設(shè)端板加勁肋19,如圖4a和4b,以減小端板的高強(qiáng)螺栓拉力作用下的變形。

另外,當(dāng)端板B 2的厚度小于螺栓桿13承受最大軸向拉力所需最小咬合螺紋長(zhǎng)度時(shí),為避免螺栓桿13與螺栓孔B 12之間出現(xiàn)因咬合螺紋過(guò)短而脫絲,可在端板B 2的桿端固定面6上螺栓孔周圍增設(shè)局部加厚錐臺(tái)20,如圖3b,以保證咬合螺紋長(zhǎng)度。

為了保證桿件的整體外觀效果,端板A 1和端板B 2與桿件軸線正交時(shí),如圖7至9,其外輪廓形狀和尺寸與相連桿件的橫截面一致;端板A 1和端板B 2若與相連桿件軸線斜交時(shí),外輪廓形狀和尺寸與相連桿件的對(duì)應(yīng)斜截面一致。

對(duì)于雙向彎曲受力桿件螺栓常沿截面箱壁內(nèi)側(cè)布置,套筒螺栓組合件3的組數(shù)N為多偶數(shù),如4、6、8、10…;蓋板組合件4的組數(shù)M,即安裝操作孔10的數(shù)量,因螺栓數(shù)量和布置變化,考慮截面對(duì)稱性,常為偶數(shù)。因此,N和M值會(huì)隨著構(gòu)件截面尺寸增加而變化,在滿足結(jié)構(gòu)性能要求下,應(yīng)通過(guò)調(diào)整螺栓直徑和布置,以優(yōu)化安裝操作孔10的布置和減小開(kāi)孔總長(zhǎng)度。

一種雙向彎曲箱型截面桿通用的裝配式連接系統(tǒng)的裝配方法,該方法步驟為,

1)在端板A 1與桿端焊接之前,先取螺栓桿13依次穿過(guò)1個(gè)環(huán)形墊片16和端板A 1上的對(duì)應(yīng)孔,使螺栓桿13上的滑槽22位于端板A 1上的接觸承壓凸緣8同側(cè),而環(huán)形墊片16位于另一側(cè);然后,自螺栓桿13的螺紋端套上外六角套筒14至滑槽22位置,轉(zhuǎn)動(dòng)外六角套筒14使其上螺紋孔與上述滑槽22方位一致,用銷釘15自外六角套筒14上的螺紋孔擰入,并伸入螺栓桿13上的滑槽22,以限制外六角套筒14與螺栓桿13之間的同軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);

2)在工廠將安裝好套筒螺栓組合件3的端板A 1及端板B 2的桿端固定面6分別與相應(yīng)的箱型截面桿端7連接固定,并整體運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng);

3)在端板A 1與端板B 2對(duì)應(yīng)連接時(shí),首先應(yīng)調(diào)整相應(yīng)桿端位置,以保證兩塊端板相向?qū)R,接著滑動(dòng)外六角套筒14到合適位置,并將螺栓桿13手動(dòng)擰入端板B 2上的對(duì)應(yīng)螺紋孔中一部分;然后,用扳手?jǐn)Q外六角套筒14,帶動(dòng)螺栓桿13轉(zhuǎn)動(dòng),直至達(dá)到設(shè)定扭力;

4)然后將扳手從安裝操作孔10內(nèi)取出,安裝蓋板組合件4,完成兩段箱型截面桿的固定連接。

本發(fā)明在不同的工作條件下的使用說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖10,本發(fā)明實(shí)施例一:為一種基于本發(fā)明通用裝配式連接技術(shù)的箱型截面裝配式框架。箱型截面亦是框架結(jié)構(gòu)中首選的截面形式,但受裝配式連接技術(shù)制約導(dǎo)致現(xiàn)有裝配式框架常采用H型或工字型截面。應(yīng)用本發(fā)明的通用裝配式連接技術(shù),能以較經(jīng)濟(jì)成本突破上述制約,形成一種通用的箱型截面裝配式框架體系。如圖10,在箱型截面框架柱的反彎點(diǎn)附近設(shè)置本發(fā)明的通用裝配式連接系統(tǒng),連接端板根據(jù)柱內(nèi)力特征設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)近似焊接整體柱的結(jié)構(gòu)性能。為了便于安裝施工,端板A 1與上柱段下端相連,而端板B 2固定于下柱段上端。類似地,框架梁上應(yīng)用本發(fā)明連接技術(shù),也能實(shí)現(xiàn)分段裝配化。根據(jù)梁上連接面位置不同常有兩種形式:1)第一種如圖10a,在框架梁的跨中設(shè)置本發(fā)明通用連接系統(tǒng)。每根框架梁跨中只需設(shè)置1套連接系統(tǒng),端板A 1和端板B 2可互換,只需保證每個(gè)連接面配套即可。這種裝配式框架體系連接面少,安裝快,整體剛度大,但構(gòu)件運(yùn)輸要求較高,類似常見(jiàn)的裝配式框架體系。2)第二種如圖10b,與前者不同,在梁的兩端各設(shè)置一套本發(fā)明連接系統(tǒng),且連接面由梁端向中間調(diào)整小段距離。每根框架梁被分為三段,包括較長(zhǎng)的中部梁身和兩端分別分離出的小短梁。該小短梁一端與框架柱等強(qiáng)焊接,另一端固定有端板B 2;而中部梁身兩端均配套固定有端板A 1。該類框架柱上焊接的梁段較短,便于運(yùn)輸和吊裝;而且,通過(guò)合理設(shè)計(jì)連接系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和極限彎矩,可形成一個(gè)“指定塑性鉸”,類似于狗骨式框架梁,具有更好的靜力特性和抗震耗能性能。實(shí)際應(yīng)用中,從整體結(jié)構(gòu)性能出發(fā),合理調(diào)整裝配式連接系統(tǒng)的位置和力學(xué)特性,可設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異且經(jīng)濟(jì)高效的裝配式框架體系。該實(shí)施例特別適用于各類多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑物、超高輸電塔和倉(cāng)儲(chǔ)貨架等結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參閱圖11和12,本發(fā)明實(shí)施例二:為本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)箱型截面連續(xù)剛構(gòu)橋和拱橋的裝配化。拱橋的拱肋、連續(xù)剛構(gòu)橋的橋面主梁和橋墩常需承受較大的雙向彎矩,采用箱型截面構(gòu)件是最理想選擇?,F(xiàn)有連續(xù)剛構(gòu)橋中,對(duì)于截面尺寸較大的構(gòu)件,常采取箱壁開(kāi)孔,施工人員進(jìn)入箱室內(nèi)安裝施工;對(duì)于截面尺寸較小的構(gòu)件,常因連接技術(shù)限制而放棄箱型截面。應(yīng)用本發(fā)明通用裝配式連接技術(shù),在無(wú)需箱壁開(kāi)孔的條件下可方便實(shí)現(xiàn)箱型截面構(gòu)件裝配化,解決上述問(wèn)題。如圖11,為箱型截面T型剛構(gòu),可在彎矩較小的區(qū)段設(shè)置本發(fā)明通用裝配式連接系統(tǒng),將連續(xù)的T型剛構(gòu)分解為較小分段,便于實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)和快速安裝;同理如圖12,通過(guò)合理布置和設(shè)計(jì)連接面,應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)亦可將較長(zhǎng)且彎曲的拱肋實(shí)現(xiàn)分割,便于工業(yè)化生產(chǎn)和快速安裝,同時(shí)又無(wú)需擔(dān)憂在外觀和力學(xué)性能上付出較大代價(jià)。當(dāng)橋梁的拱肋、橋面和橋墩截面尺寸增大時(shí),總可將截面分解為多個(gè)小尺寸箱室的組合,或者按本發(fā)明的裝配化連接理念設(shè)計(jì)出大型專用端板。當(dāng)然,本發(fā)明裝配式連接技術(shù)也可用于簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋、斜拉橋或提籃拱橋等其它結(jié)構(gòu)類型的橋梁。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或近似變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。

需要說(shuō)明的是,在本文中,諸如“A”和“B”等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“一對(duì)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式,使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)特征。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。

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