CN112064803A - 一种集成型钢连接结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成型钢连接结构，其包括：待连接的两个集成型钢；第一插板和第二插板，分别固定于对应集成型钢的连接端，第一插板、第二插板上均开设有若干个安装孔，连接时第一插板与第二插板相互叠靠，使两者的安装孔对应贯通；紧固件，穿过第一插板与第二插板上贯通的安装孔，形成两个集成型钢锁定连接。上述提供了一种独特的集成型钢连接方式，通过集成型钢上的插板相互固定，来实现集成型钢之间的连接，并采用抗剪销提高预紧力和抗剪力、采用防胀螺栓保证连接可靠性，现场无需大量焊接，施工效率高，操作简单，且连接强度有保障，大大提高了现场施工便捷性。本发明还对应公开了一种集成型钢连接结构的施工方法。

Description

一种集成型钢连接结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种集成型钢连接结构及施工方法。

背景技术

目前，钢结构在建筑结构领域的使用越来越多，各种各样的新式钢结构形式不断涌现，已在工程领域应用，并且数量也在不断攀升，拥有广阔的前景。新式钢结构主要优点有：与混凝土建筑结构相比，具有更好的适用性和可行性。如减少构件体积，增大使用空间；减轻结构自重，减少或完全不需要施工所需的模板和支撑；减少预埋件，改善结构抗震性能；方便施工，缩短工期。与传统钢结构相比，能较多地节约钢材，提高构件的稳定性和抗扭性能，增大刚度，增强防锈和耐火极限性能、做到经济美观。

集成型钢结构是钢结构中的一种，传统的集成型钢结构两两相连时主要通过焊接成型，然后在集成型钢单元内灌浆成型。此方式必须要进行现场焊接，施工量大，不利于高空场合作业，焊接质量难以保证，劳动强度高，施工效率低，且现场焊接烟雾排放量大，需进一步优化。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种集成型钢连接结构，解决上述现场焊接带来的问题，方便对集成型钢进行快速拼接，避免现场大量焊接，且保证连接可靠性。

本发明的另一目的在于提供一种施工方法，实现集成型钢简单连接，降低现场施工难度，提高施工效率。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种集成型钢连接结构，其包括：

待连接的两个集成型钢；

第一插板和第二插板，分别固定于对应集成型钢的连接端，第一插板、第二插板上均开设有若干个安装孔，连接时第一插板与第二插板相互叠靠，使两者的安装孔对应贯通；

紧固件，穿过第一插板与第二插板上贯通的安装孔，形成两个集成型钢锁定连接。

特别地，还包括调节装置，调节装置包括安装座、固定座、锁紧螺栓和微调支撑螺栓，安装座设置于第一插板与第二插板两者其一上，固定座设置于两者另一上，安装座上设置有第一穿孔和第二穿孔，固定座上设置有第三穿孔，微调支撑螺栓与第一穿孔螺纹配合，锁紧螺栓穿过第二穿孔且与第三穿孔螺纹配合，调节微调支撑螺栓的伸出量使其抵靠于固定座上，并旋紧锁紧螺栓，使两个集成型钢之间形成固定间距，并确定两个集成型钢在水平方向、垂直方向上的相对位置。

特别地，安装孔包括若干个销安装孔和螺栓安装孔，紧固件包括抗剪销和防胀螺栓，贯通的销安装孔之间由于固定间距存在高度差，抗剪销同时穿过两个错位的销安装孔产生预紧力，防胀螺栓通过螺栓安装孔紧固第一插板与第二插板。

特别地，每个螺栓安装孔两侧对称地设置有至少一个销安装孔，从而形成一个孔组，第一插板、第二插板上均设置有多个孔组，各个孔组沿着插板的延长方向成排设置。

特别地，螺栓安装孔为腰形孔，第一插板与第二插板上螺栓安装孔的布设方向相互垂直。

特别地，第一插板、第二插板均包括插板主体，插板主体上设置有连接部和装配部，连接部与集成型钢的端部固连，安装孔设置于装配部上。

特别地，集成型钢上开设有插槽，连接部插入插槽中并焊接固定。

特别地，插板主体与集成型钢为一体成型结构。

基于上述的集成型钢连接结构的施工方法，其包括步骤：

预装配，通过吊机将一个集成型钢的第一插板与另一个集成型钢的第二插板对接而相互叠靠，使插板上的销安装孔对应贯通、螺栓安装孔对应贯通；

通过调节装置使两个集成型钢之间形成固定间距，并确定两个集成型钢在水平方向、垂直方向上的相对位置；

紧固连接，向螺栓安装孔中插入防胀螺栓；

增加预紧力和抗剪力，向错位的销安装孔中插入抗剪销。

特别地，集成型钢上开设有插槽，插板插入插槽中并焊接固定，或者插板由集成型钢一体延伸出。

综上，本发明的有益效果为，与现有技术相比，所述集成型钢连接结构及施工方法提供了一种独特的集成型钢连接方式，通过集成型钢上的插板相互固定，来实现集成型钢之间的连接，并采用抗剪销提高预紧力和抗剪力、采用防胀螺栓保证连接可靠性，现场无需大量焊接，施工效率高，操作简单，且连接强度有保障，大大提高了现场施工便捷性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的集成型钢连接结构的连接示意图；

图2是本发明实施例提供的集成型钢连接结构的拆分示意图；

图3是本发明实施例提供的集成型钢连接结构的正视图；

图4是图3中A-A处剖面图；

图5是图3中B-B处剖面图；

图6是图1中C处放大图；

图7是图2中D处放大图；

图8是本发明实施例提供的集成型钢连接结构中插板本体的结构示意图；

图9是图2中E处放大图；

图10是本发明实施例提供的第一种集成型钢的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的第二种集成型钢的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的第三种集成型钢的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的第四种集成型钢的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的第五种集成型钢的结构示意图；

图15是本发明实施例提供的第六种集成型钢的结构示意图；

图16是本发明实施例提供的第一种抗剪销的结构示意图；

图17是本发明实施例提供的第二种抗剪销的结构示意图；

图18是本发明实施例提供的第三种抗剪销的结构示意图；

图19是本发明实施例提供的第四种抗剪销的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1至9所示，本实施例提供一种集成型钢连接结构，其包括待连接的两个集成型钢、第一插板1、第二插板1＇、紧固件和调节装置2。

第一插板1固定于一个集成型钢5的连接端，第二插板1＇固定于另一个集成型钢5＇的连接端，第一插板1、第二插板1＇上均开设有若干个安装孔，连接时第一插板1与第二插板1＇相互叠靠，使两者的安装孔对应贯通，紧固件穿过第一插板1与第二插板1＇上贯通的安装孔，形成两个集成型钢5锁定连接。

第一插板1、第二插板1＇均包括插板主体，插板主体上设置有连接部11和装配部12，连接部11与集成型钢5的端部固连，安装孔设置于装配部12上。此处的连接部11与装配部12之间设置有过渡段13，过渡段13分别与连接部11、装配部12形成非零夹角。

由于连接部11位为应力集中处，因此装配部12的厚度应大于连接部11的厚度，实际中连接部11的厚度与集成型钢5的板材厚度差不多，而装配部12的厚度约为两者的一倍，以保证连接强度。

装配部12的端沿设置为便于插接的导向斜面14，便于装配时第一插板1与第二插板1＇准确到达装配位置。

调节装置2包括安装座21、固定座22、锁紧螺栓23和微调支撑螺栓24，安装座21设置于第一插板1与第二插板1＇两者其一上，固定座22设置于两者另一上，安装座21上设置有第一穿孔25和第二穿孔26，固定座22上设置有第三穿孔27，微调支撑螺栓24与第一穿孔25螺纹配合，锁紧螺栓23穿过第二穿孔26且与第三穿孔27螺纹配合，调节微调支撑螺栓24的伸出量使其抵靠于固定座22上，并旋紧锁紧螺栓23，使两个集成型钢5之间形成固定间距，并确定两个集成型钢5在水平方向、垂直方向上的相对位置。

需要说明的是，预先形成连接间距的目的在于，使两个集成型钢的连接部11上的孔位形成一定错位量，此时通过紧固件穿过错位的安装孔，由于连接间距的存在则会产生预紧力，消除了紧固件易松动的情况，有利于提高连接强度。

优选地，每个安装座21上设置有一个锁紧螺栓23和两个微调支撑螺栓24，对应开设一个第二穿孔26和两个第一穿孔25，两个微调支撑螺栓24对称地位于锁紧螺栓23的两侧，此处第二穿孔26为无螺纹穿孔，并对锁紧螺栓23的头部进行限位。

此处的安装孔包括若干个销安装孔15和螺栓安装孔16，紧固件包括抗剪销3和防胀螺栓4，贯通的销安装孔15之间由于固定间距存在高度差Δ，抗剪销3同时穿过两个错位的销安装孔15产生预紧力，并形成一部分朝向上的预紧力，一部分朝向下的预紧力，防胀螺栓4通过螺栓安装孔16紧固第一插板1与第二插板1＇。

每个螺栓安装孔16两侧对称地设置有至少一个销安装孔15，从而形成一个孔组，第一插板1、第二插板1＇上均设置有多个孔组，各个孔组沿着插板的延长方向成排设置。此处以一个螺栓安装孔16和两个销安装孔15组成的基础孔组示例，在此基础上可以按需要扩展。

另外，螺栓安装孔16优选为腰形孔，第一插板1的螺栓安装孔16与第二插板1＇上的螺栓安装孔16的布设方向相互垂直。此腰形孔结构使得第一插板1与第二插板1＇可以更好适配固定。

为提高抗剪销3的连接可靠性，其头端呈锥形，且表面设置有螺纹牙，具体可以是如图16-19四种结构。

插板主体可以是与集成型钢5分体的，也可以是插板主体与集成型钢5为一体成型结构。分体时，待连接的集成型钢5上开设有插槽51，连接部11插入插槽51中并焊接固定，此插板主体与集成型钢5的连接可在出厂时完成，现场可直接装配使用。

根据集成型钢5的结构，每个集成型钢5的端部对称地设置有两个第一插板1或第二插板1＇。

另外，此处的集成型钢5可以是由U型钢、方管组成的方型构件、I型构件、L型构件、T型构件等，如图10-15所示，本插板结构均可适用，只需对应成型出或开槽即可，调节装置2设置于各构件的边部或转角部的端沿上。

基于上述的集成型钢连接结构，本实施例还对应提出一种施工方法，其包括以下步骤：

预装配，通过吊机将一个集成型钢的第一插板1与另一个集成型钢的第二插板1＇对接而相互叠靠，使插板上的销安装孔15对应贯通、螺栓安装孔16对应贯通；

通过调节装置使两个集成型钢之间形成固定间距，并确定两个集成型钢在水平方向、垂直方向上的相对位置；

紧固连接，向螺栓安装孔16中插入防胀螺栓4；

增加预紧力和抗剪力，向错位的销安装孔15中插入抗剪销3。

当插板主体与集成型钢5为一体结构时，插板主体可在集成型钢5成型同时一体延伸出；当插板主体与集成型钢5为分体结构时，插板主体由一钢板热轧成型，集成型钢5上开设有插槽51，插板插入插槽51中并焊接固定，或者插板由集成型钢5一体延伸出，插板主体上的螺栓安装孔16、销安装孔15通过冲钻、气割、激光、蚀刻等方式加工而成。

综上，上述集成型钢连接结构及施工方法提供了一种独特的集成型钢连接方式，通过集成型钢上的插板相互固定，来实现集成型钢之间的连接，并采用抗剪销提高预紧力和抗剪力、采用防胀螺栓保证连接可靠性，现场无需大量焊接，施工效率高，操作简单，且连接强度有保障，大大提高了现场施工便捷性。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种集成型钢连接结构，其特征在于，包括

待连接的两个集成型钢；

第一插板和第二插板，分别固定于对应集成型钢的连接端，所述第一插板、第二插板上均开设有若干个安装孔，连接时第一插板与第二插板相互叠靠，使两者的安装孔对应贯通；

紧固件，穿过第一插板与第二插板上贯通的安装孔，形成两个集成型钢锁定连接。

2.根据权利要求1所述的集成型钢连接结构，其特征在于：还包括调节装置，所述调节装置包括安装座、固定座、锁紧螺栓和微调支撑螺栓，所述安装座设置于第一插板与第二插板两者其一上，所述固定座设置于两者另一上，所述安装座上设置有第一穿孔和第二穿孔，所述固定座上设置有第三穿孔，所述微调支撑螺栓与所述第一穿孔螺纹配合，所述锁紧螺栓穿过所述第二穿孔且与所述第三穿孔螺纹配合，调节所述微调支撑螺栓的伸出量使其抵靠于所述固定座上，并旋紧所述锁紧螺栓，使两个集成型钢之间形成固定间距，并确定两个集成型钢在水平方向、垂直方向上的相对位置。

3.根据权利要求2所述的集成型钢连接结构，其特征在于：所述安装孔包括若干个销安装孔和螺栓安装孔，所述紧固件包括抗剪销和防胀螺栓，贯通的销安装孔之间由于固定间距存在高度差，所述抗剪销同时穿过两个错位的销安装孔产生预紧力，所述防胀螺栓通过螺栓安装孔紧固第一插板与第二插板。

4.根据权利要求3所述的集成型钢连接结构，其特征在于：每个所述螺栓安装孔两侧对称地设置有至少一个所述销安装孔，从而形成一个孔组，所述第一插板、第二插板上均设置有多个孔组，各个孔组沿着插板的延长方向成排设置。

5.根据权利要求3所述的集成型钢连接结构，其特征在于：所述螺栓安装孔为腰形孔，第一插板与第二插板上螺栓安装孔的布设方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述的集成型钢连接结构，其特征在于：所述第一插板、第二插板均包括插板主体，所述插板主体上设置有连接部和装配部，所述连接部与集成型钢的端部固连，所述安装孔设置于所述装配部上。

7.根据权利要求6所述的集成型钢连接结构，其特征在于：所述集成型钢上开设有插槽，所述连接部插入所述插槽中并焊接固定。

8.根据权利要求6所述的集成型钢连接结构，其特征在于：所述插板主体与集成型钢为一体成型结构。

9.基于权利要求1-8任一项所述的集成型钢连接结构的施工方法，其特征在于，包括步骤：

预装配，通过吊机将一个集成型钢的第一插板与另一个集成型钢的第二插板对接而相互叠靠，使插板上的销安装孔对应贯通、螺栓安装孔对应贯通；

通过调节装置使两个集成型钢之间形成固定间距，并确定两个集成型钢在水平方向、垂直方向上的相对位置；

紧固连接，向螺栓安装孔中插入防胀螺栓；

增加预紧力和抗剪力，向错位的销安装孔中插入抗剪销。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述集成型钢上开设有插槽，所述插板插入所述插槽中并焊接固定，或者所述插板由集成型钢一体延伸出。

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