專(zhuān)利名稱(chēng)：套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及土建結(jié)構(gòu)工程中鋼筋的機(jī)械連接構(gòu)件，特別是涉及用圓錐形螺紋套筒連接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)各種直徑圓鋼筋和變形鋼筋的構(gòu)件。
土建結(jié)構(gòu)工程中在鋼筋連接方面，大量采用傳統(tǒng)的搭接方法，它要求搭接長(zhǎng)度一般是鋼筋直徑的45倍，外加細(xì)鐵絲綁扎。費(fèi)力費(fèi)時(shí)、浪費(fèi)材料，并且受力性能不合理，混凝土的澆筑質(zhì)量難于保證。近年來(lái)隨著高層結(jié)構(gòu)的發(fā)展，粗鋼筋的連接問(wèn)題日益突出，有關(guān)鋼筋連接構(gòu)件的研究工作也有很大進(jìn)展，但主要側(cè)重于氣壓焊、電渣壓力焊以及冷壓連接構(gòu)件。就這些焊接或壓接構(gòu)件來(lái)說(shuō)，無(wú)論采用哪一種都需要較多的機(jī)電工具和操作人員，難以適應(yīng)高空多工種快速施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，同時(shí)由于人為因素，質(zhì)量不易保證。
本實(shí)用新型的目的是，提出一種外形緊湊、受力性能合理、連接安全可靠、施工方便、成本低廉，并有較好經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益的鋼筋連接手段。這是一種用圓錐螺紋套筒連接鋼筋的構(gòu)件，可以連接直徑20毫米以上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)各種直徑的圓鋼筋和變形鋼筋，在受壓、受彎曲和壓彎構(gòu)件中使用。
本實(shí)用新型提出的解決方案，其最佳實(shí)施例見(jiàn)附


圖1至3，其中
圖1顯示用于連接兩根鋼筋的圓錐螺紋套筒的縱剖面，圖2是切削有錐形外螺紋的被連接鋼筋端部的視圖，圖3畫(huà)出已經(jīng)連接好的構(gòu)件。
以下結(jié)合該最佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。它涉及用一段金屬套筒1，見(jiàn)
圖1，依靠機(jī)械力將兩根鋼筋2，見(jiàn)圖2，連接起來(lái)，使之有同一軸線(xiàn)，見(jiàn)圖3。金屬套筒1是一段內(nèi)腔切削有螺紋的中空?qǐng)A柱體，被連接的兩根鋼筋2端部則切削有同樣規(guī)格的外螺紋。金屬套筒1的長(zhǎng)度L是其所連接鋼筋直徑φ的3～5倍，外直徑D1為鋼筋直徑φ的1.1～1.5倍。金屬套筒1內(nèi)空腔是兩個(gè)端部直徑大、內(nèi)側(cè)直徑小的圓錐螺紋孔，其錐角α取值8°～15°，兩端部孔口直徑D2和D3可以相等，用于連接兩直徑相同的鋼筋，也可以不相等，用于連接兩直徑不同的鋼筋。在金屬套筒1中部?jī)慑F孔之間，有一長(zhǎng)度為l的軸向圓柱孔，l取值0～40毫米，孔的直徑為D4。金屬套筒1兩錐孔內(nèi)壁上車(chē)削的螺紋，螺距是2.0～6.0毫米，可以是各種牙形，包括三角形、梯形或矩形。螺紋可以是左旋的，也可以是右旋的。金屬套筒1所用材料，是碳鋼、低合金鋼或其他金屬，一般用45號(hào)鋼即可。被連接的鋼筋2為土建結(jié)構(gòu)中常用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)光面或變形鋼筋，國(guó)產(chǎn)的、進(jìn)口的都可以，公稱(chēng)直徑φ＝20～60毫米，其端部加工成圓錐形，見(jiàn)圖2，錐角α取值與所使用的套筒內(nèi)孔錐角相等。圓錐小頭直徑φ1沒(méi)有嚴(yán)格要求，只是不容許被連接鋼筋的兩圓錐小頭在套筒內(nèi)腔中部相抵觸。鋼筋的圓錐面上車(chē)削有螺紋，其牙形、螺距與所使用套筒內(nèi)腔的牙形和螺距一樣，旋轉(zhuǎn)方向與套筒內(nèi)的螺旋方向相一致。
將兩根端部車(chē)削了錐螺紋的鋼筋2從兩端分別插入套筒1中，用規(guī)定的扭矩M擰緊，該兩根鋼筋2就此連接起來(lái)，見(jiàn)圖3。扭矩M按照鋼筋不同的直徑和材質(zhì)，取值為20～70千克米。
和現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型至少有如下優(yōu)點(diǎn)1.受力合理，安全可靠理論計(jì)算和拉伸試驗(yàn)表明，本實(shí)用新型的套筒錐螺紋連接構(gòu)件，其屈服強(qiáng)度和抗拉極限強(qiáng)度均達(dá)到我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)方面有關(guān)規(guī)范和美國(guó)ACI318－77規(guī)范的規(guī)定值，可以滿(mǎn)足各行業(yè)對(duì)鋼筋連接的強(qiáng)度要求。
錐螺紋與柱螺紋在連接方式上有質(zhì)的區(qū)別，柱螺紋連接只有內(nèi)外螺紋直徑相同時(shí)才能相互配合形成工作付，而且螺紋連接對(duì)加工精度要求較高，但錐螺紋只要內(nèi)外螺紋具有相同的錐度與螺距而不管二者直徑是否完全相同都可以相互配合；將鋼筋插入套筒時(shí)柱螺紋必須轉(zhuǎn)數(shù)十圈才能擰入，而錐螺紋插入套筒后，只需轉(zhuǎn)三、四圈就可擰入；柱螺紋不能擰緊，而錐螺紋會(huì)越擰越緊；錐形螺紋對(duì)鋼筋截面的削弱是漸變的，就整個(gè)連接構(gòu)件而言，在鋼筋截面減少的同時(shí)，套筒截面在增加，故構(gòu)件的各截面可視為等強(qiáng)度的，套筒材料得到充分利用。
2.外形緊湊，方便施工錐螺紋連接使用的套筒，其長(zhǎng)度為鋼筋直徑的3～5倍，直徑僅為鋼筋直徑的1.1～1.5倍，結(jié)構(gòu)十分緊湊。在連接部位仍可以安裝箍筋，對(duì)箍筋的排列無(wú)任何額外要求。在鋼筋排列密集，鋼筋間距離難以滿(mǎn)足規(guī)范要求的場(chǎng)合，采用這種形式的連接是非常適宜的，混凝土的澆筑質(zhì)量易于保證。
3.安裝快捷，操作簡(jiǎn)便焊接及壓接等連接構(gòu)件，主要工作在施工作業(yè)面進(jìn)行，需要較多的人員、施工機(jī)具及電力，進(jìn)度慢；而套筒錐螺紋連接構(gòu)件，其主要加工量，制造套筒是在車(chē)間，以及切削鋼筋錐螺紋是在現(xiàn)場(chǎng)鋼筋加工棚內(nèi)完成。鋼筋端部車(chē)削好錐螺紋后，一端擰上所述連接套筒，另一端擰上保護(hù)螺紋牙的保護(hù)套。如此備好料，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)只需要一把扳手。一根粗鋼筋兩個(gè)人用一分鐘即可連接上。工人不需專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，普通工、臨時(shí)工都可操作。整個(gè)施工面可同時(shí)進(jìn)行連接，工效很高。在施工工期很緊、作業(yè)面小，而且多工種協(xié)同作業(yè)、施工十分繁忙的大型工程中，將為施工組織和管理帶來(lái)許多便利之處。
4.節(jié)省材料，造價(jià)低廉所述套筒錐螺紋連接構(gòu)件使用的套筒又短又細(xì)，耗用鋼材與傳統(tǒng)的搭接比較可節(jié)省90％左右，如果全面推廣使用，將為我國(guó)節(jié)省大量鋼材。此外這種連接構(gòu)件加工費(fèi)用也比較低，無(wú)論是車(chē)削鋼筋端部的錐形外螺紋，還是加工套筒的錐型內(nèi)螺紋，都已研制成功專(zhuān)用的高效率加工機(jī)具，大大降低了加工制作成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
5.可以連接各種材質(zhì)的鋼筋因?yàn)檫@種構(gòu)件是通過(guò)切削加工完成的，屬于機(jī)械連接，對(duì)被連接鋼筋的化學(xué)成分及焊接性能在保證機(jī)械加工的前提下可不作要求。因此，可以連接焊接性能比較差的鋼筋，使得在建筑業(yè)使用可焊性欠佳的乙類(lèi)鋼成為可能，這將降低基建成本。
權(quán)利要求1.一種套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，它涉及用一段金屬套筒1，依靠機(jī)械力將兩根鋼筋2連接起來(lái)，使之有同一軸線(xiàn)，其特征在于所述金屬套筒1是一段內(nèi)腔切削有螺紋的中空?qǐng)A柱體，被連接的兩根鋼筋2端部則切削有同樣規(guī)格的外螺紋。
2.按照權(quán)利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，其特征在于所述金屬套筒1的長(zhǎng)度L是其所連接鋼筋直徑φ的3～5倍，外直徑D1為鋼筋直徑φ的1.1～1.5倍。
3.按照權(quán)利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，其特征在于所述金屬套筒1內(nèi)空腔是兩個(gè)端部直徑大、內(nèi)側(cè)直徑小的圓錐螺紋孔，其錐角α取值8°～15°，兩端部孔口直徑D2和D3可以相等，也可以不相等。
4.按照權(quán)利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，其特征在于所述金屬套筒1中部?jī)慑F孔之間，有一長(zhǎng)度為ι的軸向圓柱孔，ι取值0～40毫米。
5.按照權(quán)利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，其特征在于所述金屬套筒1兩錐孔內(nèi)壁上車(chē)削的螺紋，螺距是2.0～6.0毫米，可以是各種牙形，包括三角形、梯形或矩形，螺紋可以是左旋的，也可以是右旋的。
6.按照權(quán)利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，其特征在于所述金屬套筒1所用材料，是碳鋼、低合金鋼或其他金屬。
7.按照權(quán)利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，其特征在于所述被連接的兩根鋼筋2，其端部加工成圓錐形，錐角α取值與所使用的套筒內(nèi)孔錐角相等，圓錐面上車(chē)削有螺紋，其牙形、螺距與所使用套筒內(nèi)腔螺紋的牙形和螺距一樣，旋轉(zhuǎn)方向與套筒內(nèi)腔的螺旋方向相一致。
專(zhuān)利摘要一種套筒錐螺紋鋼筋連接構(gòu)件，它涉及用一段金屬套筒1并借助其錐形內(nèi)螺紋，將端部已加工成圓錐形并切削有同樣規(guī)格外螺紋的兩根鋼筋2連接起來(lái)，錐角8°～15°。這不僅使鋼筋連接部位受力合理、安全可靠，同時(shí)也大大提高了現(xiàn)場(chǎng)施工效率，使進(jìn)度加快、成本降低。
文檔編號(hào)E04C5/16GK2071225SQ9020270
公開(kāi)日1991年2月13日 申請(qǐng)日期1990年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月7日
發(fā)明者胡世昌, 劉國(guó)璽, 王增 申請(qǐng)人:深圳市建筑科學(xué)中心