專利名稱：套筒錐螺紋鋼筋連接構件的制作方法

　　技術領域：

　　本實用新型涉及土建結構工程中鋼筋的機械連接構件，特別是涉及用圓錐形螺紋套筒連接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級各種直徑圓鋼筋和變形鋼筋的構件。

　　土建結構工程中在鋼筋連接方面，大量采用傳統的搭接方法，它要求搭接長度一般是鋼筋直徑的45倍，外加細鐵絲綁扎。費力費時、浪費材料，并且受力性能不合理，混凝土的澆筑質量難于保證。近年來隨著高層結構的發展，粗鋼筋的連接問題日益突出，有關鋼筋連接構件的研究工作也有很大進展，但主要側重于氣壓焊、電渣壓力焊以及冷壓連接構件。就這些焊接或壓接構件來說，無論采用哪一種都需要較多的機電工具和操作人員，難以適應高空多工種快速施工的現場環境，同時由于人為因素，質量不易保證。

　　本實用新型的目的是，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，并有較好經濟性和社會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件，可以連接直徑20毫米以上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級各種直徑的圓鋼筋和變形鋼筋，在受壓、受彎曲和壓彎構件中使用。

　　本實用新型提出的解決方案，其最佳實施例見附

　　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畫出已經連接好的構件。

　　以下結合該最佳實施例詳細說明本實用新型。它涉及用一段金屬套筒1，見

　　圖1，依靠機械力將兩根鋼筋2，見圖2，連接起來，使之有同一軸線，見圖3。金屬套筒1是一段內腔切削有螺紋的中空圓柱體，被連接的兩根鋼筋2端部則切削有同樣規格的外螺紋。金屬套筒1的長度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內空腔是兩個端部直徑大、內側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中部兩錐孔之間，有一長度為l的軸向圓柱孔，l取值0～40毫米，孔的直徑為D4。金屬套筒1兩錐孔內壁上車削的螺紋，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號鋼即可。被連接的鋼筋2為土建結構中常用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級光面或變形鋼筋，國產的、進口的都可以，公稱直徑φ＝20～60毫米，其端部加工成圓錐形，見圖2，錐角α取值與所使用的套筒內孔錐角相等。圓錐小頭直徑φ1沒有嚴格要求，只是不容許被連接鋼筋的兩圓錐小頭在套筒內腔中部相抵觸。鋼筋的圓錐面上車削有螺紋，其牙形、螺距與所使用套筒內腔的牙形和螺距一樣，旋轉方向與套筒內的螺旋方向相一致。

　　將兩根端部車削了錐螺紋的鋼筋2從兩端分別插入套筒1中，用規定的扭矩M擰緊，該兩根鋼筋2就此連接起來，見圖3。扭矩M按照鋼筋不同的直徑和材質，取值為20～70千克米。

　　和現有技術比較，本實用新型至少有如下優點1.受力合理，安全可靠理論計算和拉伸試驗表明，本實用新型的套筒錐螺紋連接構件，其屈服強度和抗拉極限強度均達到我國建筑結構方面有關規范和美國ACI318－77規范的規定值，可以滿足各行業對鋼筋連接的強度要求。

　　錐螺紋與柱螺紋在連接方式上有質的區別，柱螺紋連接只有內外螺紋直徑相同時才能相互配合形成工作付，而且螺紋連接對加工精度要求較高，但錐螺紋只要內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；將鋼筋插入套筒時柱螺紋必須轉數十圈才能擰入，而錐螺紋插入套筒后，只需轉三、四圈就可擰入；柱螺紋不能擰緊，而錐螺紋會越擰越緊；錐形螺紋對鋼筋截面的削弱是漸變的，就整個連接構件而言，在鋼筋截面減少的同時，套筒截面在增加，故構件的各截面可視為等強度的，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，結構十分緊湊。在連接部位仍可以安裝箍筋，對箍筋的排列無任何額外要求。在鋼筋排列密集，鋼筋間距離難以滿足規范要求的場合，采用這種形式的連接是非常適宜的，混凝土的澆筑質量易于保證。

　　3.安裝快捷，操作簡便焊接及壓接等連接構件，主要工作在施工作業面進行，需要較多的人員、施工機具及電力，進度慢；而套筒錐螺紋連接構件，其主要加工量，制造套筒是在車間，以及切削鋼筋錐螺紋是在現場鋼筋加工棚內完成。鋼筋端部車削好錐螺紋后，一端擰上所述連接套筒，另一端擰上保護螺紋牙的保護套。如此備好料，現場安裝時只需要一把扳手。一根粗鋼筋兩個人用一分鐘即可連接上。工人不需專門培訓，普通工、臨時工都可操作。整個施工面可同時進行連接，工效很高。在施工工期很緊、作業面小，而且多工種協同作業、施工十分繁忙的大型工程中，將為施工組織和管理帶來許多便利之處。

　　4.節省材料，造價低廉所述套筒錐螺紋連接構件使用的套筒又短又細，耗用鋼材與傳統的搭接比較可節省90％左右，如果全面推廣使用，將為我國節省大量鋼材。此外這種連接構件加工費用也比較低，無論是車削鋼筋端部的錐形外螺紋，還是加工套筒的錐型內螺紋，都已研制成功專用的高效率加工機具，大大降低了加工制作成本，經濟效益顯著。

　　5.可以連接各種材質的鋼筋因為這種構件是通過切削加工完成的，屬于機械連接，對被連接鋼筋的化學成分及焊接性能在保證機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，使得在建筑業使用可焊性欠佳的乙類鋼成為可能，這將降低基建成本。

　　權利要求1.一種套筒錐螺紋鋼筋連接構件，它涉及用一段金屬套筒1，依靠機械力將兩根鋼筋2連接起來，使之有同一軸線，其特征在于所述金屬套筒1是一段內腔切削有螺紋的中空圓柱體，被連接的兩根鋼筋2端部則切削有同樣規格的外螺紋。

　　2.按照權利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構件，其特征在于所述金屬套筒1的長度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.按照權利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構件，其特征在于所述金屬套筒1內空腔是兩個端部直徑大、內側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.按照權利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構件，其特征在于所述金屬套筒1中部兩錐孔之間，有一長度為ι的軸向圓柱孔，ι取值0～40毫米。

　　5.按照權利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構件，其特征在于所述金屬套筒1兩錐孔內壁上車削的螺紋，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.按照權利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構件，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.按照權利要求1所述的套筒錐螺紋鋼筋連接構件，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孔錐角相等，圓錐面上車削有螺紋，其牙形、螺距與所使用套筒內腔螺紋的牙形和螺距一樣，旋轉方向與套筒內腔的螺旋方向相一致。

　　專利摘要一種套筒錐螺紋鋼筋連接構件，它涉及用一段金屬套筒1并借助其錐形內螺紋，將端部已加工成圓錐形并切削有同樣規格外螺紋的兩根鋼筋2連接起來，錐角8°～15°。這不僅使鋼筋連接部位受力合理、安全可靠，同時也大大提高了現場施工效率，使進度加快、成本降低。

　　文檔編號E04C5/16GK2071225SQ9020270

　　公開日1991年2月13日 申請日期1990年3月7日 優先權日1990年3月7日

　　發明者胡世昌, 劉國璽, 王增 申請人:深圳市建筑科學中心