[实用新型]一种双向弯曲箱型截面杆通用的装配式连接系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程、输变电工程、仓储货架和船舶制造等采用箱型截面杆作为承力杆件的相关结构领域，特别是涉及到土木工程钢结构中箱型截面构件之间的连接技术。

背景技术

箱型截面杆是以冷弯、热轧或焊接等工艺制成的各类薄壁方管、矩形管或组焊箱型截面杆件的总称，具有极为优异的截面特性。从力学性能看，比圆环截面有更好的单向抗弯刚度，比工字型、槽形和Z型等开口型截面有更好的轴向抗扭刚度和弱轴抗弯刚度；从外观效果看，比圆环截面有更小的单向视线遮挡，比开口型截面更整洁；从耐候性能看，具有圆环截面同样的密闭性，便于表面防腐处理和污垢清洁。对于双向弯曲杆件，截面高宽比可随相应弯矩比值调节，材料利用率更高，承载能力和整体稳定性更好。在高层钢框架、大跨度空间网壳、超高输电塔、仓储货架及桥梁等结构中都有广泛应用，其材质多为低碳钢、低合金钢或铝合金等。

箱型截面杆虽性能优异，但节点或连接技术发展相对滞后，主要依赖焊接，严重制约其推广应用和装配化发展。针对双向弯曲箱型截面杆件的现有装配式连接技术手段较少，多随节点开发而伴生。常见形式主要有外伸端板(类似外法兰)连接、箱壁开孔平齐端板连接、贯穿螺栓套管连接和外部加强连接等。箱壁开孔平齐端板连接通过箱壁开孔来安装内置螺栓，不适宜于小截面杆，而且开孔会导致局部应力集中，削弱杆件承载能力和自身密封性；外伸端板连接显著改变杆件外观轮廓；贯穿螺栓套筒连接和外部加强连接对杆件外观和截面强度都一定影响。

综上所述，现有装配式连接技术的缺陷为，均不同程度破坏或削弱了箱型截面杆件的先天性能优势，且通用性不足，部分技术经济性不佳。

发明内容

针对箱型截面杆件的装配式连接技术的发展现状，本实用新型提供了一种双向弯曲箱型截面杆通用的装配式连接系统，不仅保持了箱型截面杆件的外观效果(无需杆件外观轮廓破坏)和耐候性能优势，避免杆件箱壁开孔，还能提供较高的截面双轴抗弯和轴向抗扭承载能力。通过合理设计高强螺栓直径和数量、端板厚度等参数，本实用新型连接系统还可实现较宽范围的连接刚度调节。更重要的是，本实用新型连接系统组件少，加工工艺简单，误差容忍性强，制造成本低，通用性大大增强强，可广泛推广等显著优点。

本实用新型采用如下技术方案实现。

一种双向弯曲箱型截面杆通用的装配式连接系统，该系统包括：a、一对对称设置的端板：端板A、端板B；b、N组套筒螺栓组合件；

其中，端板的结构为，端板的一面为接触结合面，另一面为与箱型截面杆端固定连接的杆端固定面，沿接触结合面外周边缘设置有接触承压凸缘，在端板外边缘之间的区域上均布设置有N个螺栓孔，即在端板A上设置有螺栓孔A、在端板B上设置有螺栓孔B；将对应的端板A和端板B的接触结合面相向对齐接触后，端板A和端板B的接触承压凸缘上的相对凹缺合并形成M个安装操作孔；

每组套筒螺栓组合件包括1个螺栓杆、1个外六角套筒、2颗销钉和1个环形垫片；螺栓杆中部光滑段设置有一对关于轴线对称的滑槽，滑槽宽度与销钉直径相配合；外六角套筒为一个中部抽空的正六棱柱体，外六棱柱面与内部圆柱形空腔共轴线，内壁光滑，套设在螺栓杆上；在外六角套筒一组相对的外柱面中部开有穿透销钉螺纹孔，销钉螺纹孔的孔径与销钉配套；环形垫片内孔直径与螺栓杆直径相配合，环形垫片设置在螺栓杆的螺帽和端板A之间，螺栓杆的螺纹段旋入端板B上设置的螺栓孔B内。

本实用新型还包括M组盖板组合件，每组盖板组合件包括1块盖板，用于封闭固定安装操作孔。

本实用新型在端板中部无螺栓孔区域开设有中部孔洞，中部孔洞边缘设有接触承压凸缘。

本实用新型在端板的接触结合面上的螺栓孔之间增设端板加劲肋。

本实用新型在端板B的杆端固定面上螺栓孔周围增设局部加厚锥台。

本实用新型盖板的封装结构为，在安装操作孔的四角留有斜角，斜角上设置有斜角螺纹孔；盖板组合件还包含沉头盖板固定螺丝；盖板四角设置有的角部螺栓孔；沉头盖板固定螺丝依次穿过角部螺栓孔、斜角螺纹孔，以封闭固定盖板。

本实用新型盖板的封装结构还可以为，在安装操作孔边缘内部设置有固定耳板，固定耳板上设置有耳板螺纹孔；盖板组合件还包含沉头盖板固定螺丝；盖板边缘设置有对应盖板螺栓孔；沉头盖板固定螺丝依次穿过盖板螺栓孔、耳板螺纹孔，以封闭固定盖板。