本發(fā)明屬于建筑工程技術領域，具體涉及一種用于鋼梁與鋼管柱的單面連接螺栓。

背景技術：

鋼管柱的截面為封閉截面，其與鋼梁的連接比開口截面梁柱連接要更加復雜。需在鋼管壁上開設臨時手孔，以安裝內部螺母。螺栓安裝完成后，在現(xiàn)場封閉臨時手孔。為了減少施工現(xiàn)場的焊接量，增大鋼結構的裝配化程度，可以在此類連接中采用單面連接螺栓，實現(xiàn)單邊裝配連接節(jié)點。

單面連接螺栓是指只需要在被連接件的一側操作就可以完成裝配的緊固件，廣泛用于建筑混凝土結構和鋼結構中封閉截面構件的連接。目前常用的單面連接螺栓為膨脹螺栓。但膨脹螺栓的構造復雜，安裝時需要很大的扭矩把大擴頭擰進套管內，而且使用膨脹螺栓不可避免的對周圍的結構產生很大的擠壓，甚至造成破壞，影響結構的安全。熱熔鉆孔螺栓是通過熱熔鉆孔形成帶有內螺紋的孔，通過外螺栓直接擰入完成緊固安裝，該種連接螺栓的強度主要取決于螺栓從孔中的抗拔強度，螺栓孔制作復雜，要求精度高，而連接強度難以保證。相比而言，插銷螺栓有很多優(yōu)點，應當推廣應用。

插銷螺栓是指螺栓柱內存在插銷，當插銷螺栓進入螺栓孔定位后，插銷從螺栓柱內出來，頂在螺栓孔的內側，通過在連接件的外側旋緊螺母即可完成連接。相比于膨脹螺栓，插銷螺栓構造簡單，安裝使用快捷方便，不但可以在連接件的內側形成可靠的錨固，而且還不會對結構造成損害。相比于熱熔鉆孔螺栓，插銷螺栓對鉆孔的精度要求較低，且制作更簡單，插銷在連接件的內側形成的錨固強度遠大于攻絲對螺栓的握裹力。

目前插銷螺栓的成品少，應用也很少，這主要是因為在混凝土結構中插銷螺栓進入螺栓孔后，插銷很難推開周圍的混凝土完成定位。但是在鋼結構單面連接中，當插銷螺栓插進螺栓孔進入封閉截面構件的內空腔后，插銷可以自由轉出完成定位，因此應當在鋼結構單面連接中推廣插銷螺栓。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種構造簡單，連接牢固，安裝使用快捷方便的用于鋼梁與鋼管柱的單面連接螺栓，該螺栓屬于插銷螺栓，主要適用于鋼結構單面連接。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案：

一種用于鋼梁與鋼管柱的單面連接螺栓，包括螺栓柱，所述螺栓柱一端具有螺紋，螺栓柱另一端設有開槽，所述開槽內可轉動連接有限位件，所述限位件一端與阻礙限位件進行轉動的卡止部件相配合，所述限位件的另一端與螺栓柱之間連接有彈出部件，限位件轉動前，由卡止部件限制限位件完全嵌入開槽內，松開卡止部件后彈出部件將限位件彈出轉動，限位件凸出開槽，以鎖緊鋼管柱。

進一步的，所述開槽為L形，所述開槽具有與限位件相配合的開槽垂直限位面和開槽水平限位面；將開槽設置成帶有垂直限位面和水平限位面的L形，可以在限位件轉動前和轉動后都起到限位作用，更好的控制限位件可完全嵌入開槽內以方便螺栓柱穿入連接孔內，也可以更好的控制限位件凸出開槽后與鋼管柱更可靠的配合，使鋼管柱和鋼梁的鎖緊連接更加方便可靠。

進一步的，所述限位件為與開槽形狀相匹配的L形，所述限位件具有與開槽垂直限位面相配合的轉動垂直限位面，限位件還具有與開槽水平限位面相配合的轉動水平限位面；使限位件的形狀與開槽相配合，限位件和開槽之間也具有相互配合的限位面，可以更好的實現(xiàn)開槽對限位件的限位。

進一步的，所述限位件還具有與鋼管柱側面配合的緊固卡合面；緊固卡合面可以與鋼管柱側面緊密配合，通過該緊固卡合面，限位件將鋼管柱和鋼梁緊固連接。

優(yōu)選的，所述限位件的與轉動水平限位面連接的第一側面為弧面或斜面，所述第一側面與緊固卡合面連接；將限位件的第一側面設置為弧面或斜面，可以防止螺栓柱在穿越螺栓孔時被卡住。

進一步優(yōu)選的，所述限位件的與緊固卡合面連接的第二側面為弧面或斜面；在限位件轉動時，防止限位件與螺栓柱產生干涉。

進一步的，所述螺栓柱具有螺紋的一端內部設有與開槽連通的槽孔，所述卡止部件穿設于所述槽孔內；將卡止部件設置在螺栓柱內部與開槽連通的槽孔內，可以很好的固定卡止部件的位置，卡止部件與限位件配合后，抽動卡止部件即可實現(xiàn)限位件的轉動，方便操作。

進一步的，所述限位件與卡止部件配合的一端設有凹槽，限位件轉動前所述凹槽與卡止部件相卡合；限位件通過凹槽與卡止部件配合，構造簡單，卡止部件插入該凹槽內可以方便可靠的限制限位件不進行轉動。

所述限位件通過轉軸與螺栓柱可旋轉連接，所述轉軸垂直開槽設置；既可以將限位件固定位置，又可以讓限位件繞該轉軸處旋轉。

所述限位件的寬度與開槽寬度相配，所述限位件的長度小于開槽長度；限位件的寬度和開槽寬度相配，可以使螺栓柱在穿入螺栓孔內時，避免限位件因凸出開槽而卡在螺栓孔處，造成連接困難，也避免了因此而造成對螺栓孔的破壞，使螺栓柱螺紋處與螺栓孔連接時不夠穩(wěn)固可靠。

所述螺栓柱具有螺紋的一端配合有墊片和緊固螺母；通過墊片和緊固螺母將鋼管柱和鋼梁的連接鎖緊。

本發(fā)明的工作原理為：

使用本發(fā)明連接鋼管柱和鋼梁時，先由卡止部件限制限位件不能轉動，此時限位件完全嵌入開槽內，將螺栓柱穿入鋼管柱和鋼梁的連接孔內，然后將卡止部件抽出，則彈出部件即時將限位件彈出轉動，限位件凸出開槽，將鋼管柱卡合，再在螺栓柱的螺紋端旋緊螺母完成鋼管柱和鋼梁的緊固連接。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明用于鋼管柱和鋼梁的單面連接螺栓，構造簡單、連接牢固、安裝使用快捷方便、是十分理想的連接構件。

2.本發(fā)明中采用了彈出部件彈出限位件，并設卡止部件作彈出開關。彈出便捷，控制簡單，固定方便。本發(fā)明中實現(xiàn)了限位件的簡單彈出定位，主要適用于鋼管柱和鋼梁的單面連接。

3.本發(fā)明中的限位件定位后其前端頂在螺栓柱上，而不是完全通過轉軸傳力，強度更高，連接更安全。

4.本發(fā)明中螺栓柱的直徑前后一致，插入螺栓孔更方便，降低了對鉆孔擴孔的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中單面連接螺栓的剖面圖；

圖2為本發(fā)明中單面連接螺栓拔出限位件后的剖面圖；

圖3為本發(fā)明中單面連接螺栓的分解結構示意圖；

圖4為本發(fā)明中單面連接螺栓定位后的結構示意圖；

圖中，1為螺栓柱，11為螺紋段，12為開槽，121開槽垂直限位面，122開槽水平限位面，13為卡止部件，2為螺母，3為平墊片，4為限位件，41為彈簧，42為轉軸，5轉動垂直限位面，6轉動水平限位面，7緊固卡合面，8第一側面，9第二側面，10凹槽。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

如圖1-圖4所示，一種用于鋼梁與鋼管柱的單面連接螺栓，按本發(fā)明背景技術處的定義，該螺栓屬于插銷螺栓，該螺栓結構中的限位件為插銷。該單面連接螺栓包括：螺栓柱1、螺母2、平墊片3和限位件4。螺栓柱1的前端設有開槽12，開槽12內轉動連接限位件4，螺栓柱1的后端為螺紋段11，螺紋段11上套有平墊片3和螺母2。

開槽12可以為徑向通槽，也可以設置為徑向非通槽，只要保證限位件4轉動后可伸出開槽12外部能夠卡住鋼管柱即可。

螺栓柱1前端的開槽12要與限位件4形狀相適應，開槽12為L形，開槽12未貫穿整個螺栓柱1前端，其中螺栓柱前端保留的部分可以參與傳力，也可以作為彈開部件的支點。

螺栓柱1后端內部開設直通開槽12的槽孔，槽孔貫穿螺栓柱后端，槽孔內設置卡止部件13頂進限位件4的凹槽內，作為限位件4轉動的開關。卡止部件13可以采用長條形小圓柱體。限位件4的前端設有彈開部件，本發(fā)明中選用彈簧41，也可以是其他能起到彈開作用的彈性元件等，限位件4和彈簧41之間通過點焊或卡扣連接。限位件4通過轉軸42與螺栓柱1相連，并通過彈簧41彈出并固定限位件4的位置。彈簧41的一端固定在限位件4前端的一個側面上，限位件4裝進開槽12后，彈簧41的另一端頂在開槽12前端保留的部分。彈簧41也可以替換成橡膠等其他具有彈性的部件。

作為限位件4的開關的卡止件也可以設置為在螺栓柱1外部套設的活動套，單面連接螺栓穿入螺栓孔前，活動套卡套在限位件4的外部，在單面連接螺栓穿入螺栓孔時，活動套可以被鋼管柱和鋼梁阻攔而與限位件分離，限位件4在穿出螺栓孔時則可以彈開起到卡止作用。活動套可以采用軟性材質，如橡膠、塑料等。

限位件4的形狀為L形，限位件4后端設有凹槽10，卡止部件13可以頂進凹槽10控制限位件4的彈出定位。

開槽12具有與限位件4相配合的開槽垂直限位面121和開槽水平限位面122，限位件4具有與開槽垂直限位面121相配合的轉動垂直限位面5，限位件4還具有與開槽水平限位面122相配合的轉動水平限位面6，將開槽和限位件設置成帶有垂直限位面和水平限位面的L形，可以在限位件轉動前和轉動后都起到限位作用，更好的控制限位件可完全嵌入開槽內以方便螺栓柱穿入連接孔內，也可以更好的控制限位件凸出開槽后與鋼管柱更可靠的配合，使鋼管柱和鋼梁的鎖緊連接更加方便可靠。

限位件4還具有與鋼管柱側面配合的緊固卡合面7，限位件4的與轉動水平限位面6連接的第一側面8為弧面或斜面，即限位件4前端的外側為光滑的圓弧段，第一側面8與緊固卡合面7連接，可以防止插銷螺栓在穿越螺栓孔時被卡住，方便穿孔。限位件4的與緊固卡合面連7接的第二側面9為弧面或斜面；在限位件轉動時，防止限位件與螺栓柱產生干涉。

限位件4的寬度與開槽12寬度相配，限位件4的長度小于開槽12長度(圖中沿螺栓柱的軸向即為長度方向，螺栓柱的徑向為寬度方向)；限位件的寬度和開槽寬度相配，可以使螺栓柱在穿入螺栓孔內時，避免限位件因凸出開槽而卡在螺栓孔處，造成連接困難，也避免了因此而造成對螺栓孔的破壞，使螺栓柱螺紋處與螺栓孔連接時不夠穩(wěn)固可靠。

本發(fā)明轉軸42可以做的很細，從而減少了開孔對螺栓柱截面強度的削弱。本發(fā)明螺栓制作和安裝使用快捷方便，結構簡單，螺栓柱的直徑前后一致，降低了對鉆孔擴孔的要求，廣泛適用于鋼結構中的單面連接。

本發(fā)明的安裝及使用過程為：

首先在工廠生產出全部的零部件，包括帶有螺紋段11、開槽12和柱內槽孔的螺栓柱1、卡止部件13、螺母2、平墊片3、限位件4、彈簧41和轉軸42。接下來開始組裝螺栓，先把彈簧41的一端點焊在限位件4前端的一個側面上，然后把帶有彈簧41的限位件4按入螺栓柱1的前端的開槽12內，通過轉軸42插入螺栓柱1和限位件4的預留孔中完成連接，并在螺栓柱1后端內部的槽孔內插入卡止部件13，頂在限位件4的凹槽10內，固定限位件4，最后在螺栓柱1后端的螺紋段11上套上平墊片3，并擰進螺母2完成組裝?，F(xiàn)場連接安裝時，首先把螺栓柱插入螺栓孔內，插入后拔出螺栓柱1后端的卡止部件13，限位件4不受卡止部件13的限位力，彈簧41把限位件4彈出定位，然后從連接外側擰緊螺母2完成安裝。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。