建筑能耗是与工业能耗、交通能耗并列的三大社会能耗,同时建筑的传统建造方式落后,效率低,耗能高,浪费材料,污染环境,而新型建筑工业化是可持续发展的重要方向,以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理为主要特征,完成从现场建造方式向大产量定制建造方式的转变。
2016年9月,《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发[2016]71号)指出:发展装配式建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。《意见》要求:“以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区,常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区,其余城市为鼓励推进地区,因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。力争用10年左右的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。”
现有建筑工业化的结构体系和部品部件的技术是基本健全和成熟的。推广难度在于节点之间钢筋的连接,现阶段钢筋连接主要有机械套筒连接和灌浆套筒连接两种形式,对于特定的工况两种连接方式均有各自的优缺点。
机械套筒连接用于装配式建筑预制构件纵向钢筋的连接时,套筒成本低,但是对预制构件制作时精度要求很高,纵向受力钢筋的中心偏差一般不能大于0.25mm,节点连接的操作空间要较大,施工难度很高,尤其是针对竖向构件的受力钢筋连接,很多情况由于偏心较大而导致无法用机械套筒连接或连接质量无法满足规范要求。
灌浆套筒连接用于装配式建筑预制构件纵向钢筋的连接时,套筒成本较高,灌浆套筒内径略大于钢筋公称直径,预制构件的制作精度要求不高,相对偏差可以允许在3mm以内,节点连接操作方便,但是灌浆过程是隐蔽工程并且目前没有较好的检测方法,灌浆质量不易于保证,且费时费工,连接节点钢筋与混凝土无法共同作用,还影响了装配式工程的结构安全性能和施工进度,提高了应用成本。
本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对上述现有技术存在的缺陷进行完善与改进,提供一种钢筋机械连接装置,用于解决了现有的在装配式建筑预制构件纵向钢筋连接出现的困难与问题,同时也适用于现浇混凝土体系受力钢筋及灌注桩钢筋笼的连接。
一种钢筋机械连接装置,其特征在于,包括和第一钢筋连接的偏心接头以及和第二钢筋连接的连接套筒,所述偏心接头的第一连接端设置具有内螺纹的第一螺孔,所述第一钢筋连接在所述第一螺孔上,所述连接套筒的第一连接端设置具有内螺纹的第二螺孔,所述第二钢筋连接在所述第二螺孔上,所述偏心接头的第二连接端和所述连接套筒的第二连接端连接,所述第一螺孔的中心轴线和所述偏心接头的第二连接端的中心轴线平行且错位设置。
所述偏心接头的第二连接端为具有外螺纹的第一螺杆,所述连接套筒的第二连接端为具有内螺纹的第三螺孔,所述第一螺杆和所述第三螺孔配合连接。
所述偏心接头包括偏心件和转接套筒,所述第一螺孔位于所述转接套筒上,所述转接套筒设置第四螺孔,所述偏心件的第一连接端设置第二螺杆,所述第二螺杆和所述第四螺孔配合连接,所述第一螺杆位于所述偏心件的第二端,所述第一螺杆和所述第二螺杆的中心轴线平行且错位设置。
所述第一螺孔和所述第四螺孔同轴设置且相互贯通,所述第二螺孔和所述第三螺孔同轴设置且相互贯通。
所述第一螺孔的中心轴线和所述第一螺杆的中心轴线错位预设距离,所述预设距离范围为0-30mm。
所述偏心接头的第一连接端上设有长形孔,所述长形孔贯通第一连接端和第一螺孔连通,所述长形孔采用填充物填塞,所述填充物和所述第一钢筋的外螺纹贴合。
(1)无需灌浆,只通过机械连接就可实现两个无法转动的钢筋的固定连接和满足现有预制构件钢筋较大定位误差的要求,实现不同定位误差的钢筋的牢固连接,操作方便,结构简单,有效降低了预制构件中钢筋连接的应用成本和施工成本;
(2)钢筋机械连接装置与两端的外接钢筋均通过螺纹连接,连接后的抗拉强度进一步提高,且连接操作无隐蔽工程的存在,还可用钢筋扭力测试仪进行现场检测,有很好的质量保证;
(3)使得预制构件的纵向受力钢筋可以采用机械连接,对预制构件连接部位可以采用钢筋混凝土浇筑方式,有效保证了结构安全性能,质量可控,缩短工时和人工投入,具有较大的应用前景和经济效益;
附图标注说明:100、第一钢筋;200、第二钢筋;300、连接套筒;310、第二螺孔;320、第三螺孔;400、偏心接头;410、偏心件;420、转接套筒;430、第一螺孔;440、第四螺孔;450、过渡部;460、第一螺杆;470、第二螺杆;480、长形孔;490、填充物;500、锁紧螺母。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
参见图1-3、6,本实施例提供了一种钢筋连接装置,包括偏心接头400和设有内螺纹的连接套筒300,偏心接头400和第一钢筋100连接,连接套筒300和第二钢筋200连接,然后偏心接头400和连接套筒300连接实现第一钢筋100和第二钢筋200的连接。偏心接头400的第一连接端设置具有内螺纹的第一螺孔430,第一钢筋100连接在第一螺孔430上,连接套筒300的第一连接端设置具有内螺纹的第二螺孔310,第二钢筋200连接在第二螺孔310上,偏心接头400的第二连接端和连接套筒300的第二连接端连接,第一螺孔430的中心轴线和偏心接头400的第二连接端的中心轴线平行且错位设置。
偏心接头400的第一连接端和第二连接端之间设置过渡部450,偏心接头400的第二连接端为具有外螺纹的第一螺杆460。本实施例中,偏心接头400为一体件,即第一螺孔430所在套筒、第一螺杆460和过渡部450一体加工而成。连接套筒300的第二连接端为具有内螺纹的第三螺孔320,第一螺杆460和第三螺孔320配合连接。连接套筒300为直螺纹连接套筒300,即连接套筒300包括第二螺孔310和第三螺孔320,第二螺孔310和第三螺孔320同轴设置且相互贯通。
连接时,可以先将偏心接头400旋入第一钢筋100,然后将连接套筒300正向旋转旋入第一螺杆460,第二钢筋200和第二螺孔310对接后,连接套筒300反向旋转和第二钢筋200连接。
第一螺杆460的外螺纹长度为连接套筒300内螺纹长度的0.9-1.2倍,本实施例以1倍为例,即第一螺杆460的外螺纹长度和连接套筒300内螺纹长度相同,连接套筒300内螺纹长度为第一螺孔430和第三螺孔320长度之和,这样第一螺杆460可以完全旋入连接套筒300中,待第二钢筋200与第一螺杆460对接后,向第二钢筋200旋转连接套筒300,使得连接套筒300向第二钢筋200移动,连接套筒300同时和第二钢筋200和第一螺杆460连接。
第一螺杆460的外螺纹长度为第二钢筋200的外螺纹长度的2倍以上,这样能够确保第二钢筋200与连接套筒300螺纹连接后满足相应的抗拉强度要求。
第一螺孔430的中心轴线和第一螺杆460的中心轴线错位预设距离,预设距离范围为h,h为0-30mm。实际应用时,可以制作一套包含多种规格的偏心接头400,例如按0.25mm进行分级,一套偏心接头400包括预设距离为0.25mm、0.5mm、0.75mm、1mm、1.25mm、1.5mm、1.75mm、2mm、1.75mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm,以此类推,直至30mm,根据第一钢筋100和第二钢筋200的实际偏差情况选择对应的偏心接头400。需要说明的是,所述钢筋机械连接装置在预制梁或柱中的钢筋连接时,由于现有规范要求钢筋轴中心偏差在3mm以下,预设距离h在该技术领域应用时取值范围0-3mm即可,也按0.25mm进行分级。
为了进一步加强第一螺孔430与第一钢筋100的固定连接,所述钢筋机械连接装置还包括安装在第一钢筋100的外螺纹上的锁紧螺母500,所述锁紧螺母500可以加强偏心接头400和第一钢筋100的连接。
第一螺孔430的内螺纹长度大于或等于第一钢筋100的外螺纹长度,这样第一钢筋100的外螺纹可以完全嵌入第一螺孔430内,这样第一螺孔430能够加强第一钢筋100的外螺纹所在位置的强度,避免第一钢筋100的外螺纹结构对第一钢筋100整体强度的影响。
待需要连接的端部设有外螺纹的第一钢筋100和第二钢筋200就位后,通过测量确定第一钢筋100和第二钢筋200中心轴线距离,按照中心距离选取对应的偏心接头400。
选取后将连接套筒300全部旋入第一螺杆460,待第一螺孔430与第一钢筋100对齐后,将第一螺孔430旋入第一钢筋100的外螺纹,实现偏心接头400与第一钢筋100的连接。
调整偏心接头400使其第一螺杆460与第二钢筋200中心轴线对齐,旋转连接套筒300,使其部分旋入第二钢筋200的外螺纹中,实现第一螺杆460与第二钢筋200的连接。
其中,为进一步使钢筋连接牢固,连接套筒300盒第二钢筋200连接后,再旋紧锁紧螺母500与偏心接头400紧抵。
另外,为进一步使钢筋连接牢固,除了采用锁紧螺母500与与偏心接头400紧抵,如图4-5所示,还可在偏心接头400的第一连接端的上部开设长形孔480,长形孔480贯通第一连接端和第一螺孔430连通,长形孔480采用填充物490填塞,填充物490和第一钢筋100的外螺纹贴合,这样填充物490能够粘附在第一钢筋100的外螺纹上,以加强偏心接头400连接第一钢筋100后的扭力,填充物可采用地聚合物。
本实施例的结构和原理和实施例一基本一致,不同之处主要在于偏心接头400的结构和锁紧螺母500的位置。
如图6-8所示,本实施例中,偏心接头400为组件,具体来说,偏心接头400包括偏心件410和转接套筒420,第一螺孔430位于转接套筒420上,转接套筒420设置第四螺孔440,偏心件410的第一连接端设置第二螺杆470,第二螺杆470和第四螺孔440配合连接,第一螺杆460位于偏心件410的第二端,第一螺杆460和第二螺杆470的中心轴线平行且错位设置。第一螺杆460上设置锁紧螺母500,锁紧螺母500和连接套筒300紧抵。
待需要连接的端部设有外螺纹的第一钢筋100和第二钢筋200就位后,通过测量确定第一钢筋100和第二钢筋200中心轴线距离,按照中心距离选取对应的偏心接头400。
选取后将连接套筒300旋入第一螺杆460,转接套筒420旋入第二螺杆470,待第一螺孔430和第一钢筋100对齐后,旋转转接套筒420,使其部分旋入第一钢筋100的外螺纹中,实现转接套筒420与第一钢筋100的连接。
调整偏心接头400使第二螺孔310和第二钢筋200对齐,旋转连接套筒300,使其部分旋入第二钢筋200的外螺纹,实现第二钢筋200和连接套筒300的连接,最终实现第一钢筋100和第二钢筋200的连接。
本说明书中各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
显然,本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。
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