一种螺栓装配式空腹钢构件技术领域
本发明涉及土木工程结构领域，尤指钢板通过套筒及螺栓采用机械连接方式装配而成的空腹钢构件形式。
背景技术
随着超高层建筑、大型公共建筑等对建筑效果及使用功能要求的日益提升，特别是幕墙、天窗及屋面等需要尽可能通透的建筑结构中，建筑师追求极致地减少结构杆件对光线和视线的阻挡，采用了刚性单杆、桁架和空腹桁架、网架网壳、张拉杆索和单层索网等结构形式，在这些结构形式中刚性单杆是最简洁适用而受到青睐的。但最常用的传统单杆构件，如方钢管和圆管等封闭截面，通透感不足、难以满足较高的建筑设计要求和透光效果。采用扁形封闭截面虽可以尽可能地满足上述要求，但焊接施工时构件容易产生变形、扭曲，即使另外采取校正手段也难以达到构件平直度的要求。因此，需要一种新型的装配式空腹钢构件，既满足结构受力要求又满足建筑设计的特殊效果。
发明内容
为满足建筑设计的特殊效果及透光的要求，即达到尽可能减少构件对光线和视线阻挡的建筑效果，同时又能满足结构受力合理、施工便捷的要求，本发明提供了一种螺栓装配式空腹钢构件。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：第一钢板和第二钢板相对布置，分别在所述第一钢板和所述第二钢板的外侧设有开孔，在所述第一钢板和所述第二钢板的内侧设有凹槽，所述凹槽位于与所述开孔相对的背面；套筒上设有凸起并与所述凹槽尺寸匹配且紧密贴合组装，第一螺栓和第二螺栓分别穿过所述第一钢板和所述第二钢板上的所述开孔旋入所述套筒内的螺纹内拧紧自锁；所述第一螺栓和所述第二螺栓的螺纹规格与所述套筒内的螺纹规格相互匹配并具有自锁能力，所述第一螺栓和所述第二螺栓的螺帽尺寸与所述开孔的尺寸相互匹配。
在上述技术方案中，第一钢板和第二钢板的厚度、形状、尺寸均可不同，可根据实际的工程需要设置。钢板上开孔和凹槽的分布位置自由，可成对或成组分布。通过套筒长度的变化可以改变第一钢板和第二钢板之间的距离，从而改变整个螺栓装配式空腹钢构件的宽度。
本技术的工作原理为：通过螺栓从钢板外侧旋入套筒，螺帽与钢板顶紧后产生预应力可实现自锁。螺栓将钢板、套筒连成整体后，螺栓和套筒提供抗剪能力，使螺栓装配式空腹钢构件具有平面外的抗弯能力和稳定性。套筒和螺栓的间距、数量根据受力需求确定。
组合后螺栓装配式空腹钢构件的形状可以是直线形、折线形或弯曲形等各种形状，由钢板切割、拼接的形状确定。组合后的空腹钢构件可与其他结构通过焊接或其他方式实现刚接、铰接连接。
本发明的有益效果为：旨在提供一种受力合理、施工便利、安全可靠、实用的空腹钢构件形式，且达到尽可能减少构件对光线和视线阻挡的建筑要求。它的主要部件均可在工厂中加工制作完成；安装时只需要拧紧螺栓，可无需进行焊接，安装方便，受力性能和外观质量均可得到有效保障。
附图说明
图1为本发明的典型正面俯视图。
图2为本发明的图1中沿A1-A1线的剖面图。
图3为本发明的图1中沿B1-B1线的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实施例进行详细介绍。
如图1至图3所示为第一钢板1、第二钢板2、套筒3，以及第一螺栓4、第二螺栓5拼接而成的螺栓装配式空腹钢构件。第一钢板1、第二钢板2设有开孔6和凹槽7，与套筒3的两端凸起8匹配并对接卡紧；第一螺栓4、第二螺栓5与开孔6、套筒3尺寸匹配，通过螺纹旋入套筒3，螺帽与第一钢板1、第二钢板2顶紧后产生预应力实现自锁。本实施例仅为一种示意，如钢板的切割、拼接形状不同，其上开孔和凹槽的分布位置及数量不同，套筒长度不同，可适应造型和构件尺寸的需要。
本发明实施例的制作及拼装步骤如下：
1.第一钢板1、第二钢板2可在工厂经机械加工形成开孔6和凹槽7，套筒3可在工厂精加工形成两端凸起8，两者尺寸匹配。
2.将第一钢板1、第二钢板2的凹槽7与套筒3的凸起8对接并顶紧。
3.第一螺栓4、第二螺栓5分别从第一钢板1、第二钢板2外侧旋入套筒3，螺帽分别与第一钢板1、第二钢板2顶紧后产生预应力实现自锁，将钢板和套筒连成整体。
以上对本发明实施例所提供的方案详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。