CN107268853A - 一种全螺栓装配式钢骨架轻型板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土木工程领域，涉及一种全螺栓装配式钢骨架轻型板及其制作方法。在钢骨架轻型板的端肋处焊接连接板，在连接板上相邻螺栓孔中间布置加劲板；现场安装时，全螺栓装配式钢骨架轻型板与框架梁上翼缘通过螺栓实现连接。全螺栓装配式钢骨架轻型板的制作方法为：通过计算确定连接板的厚度和螺栓的间距，根据计算结果进行构件的制作，在钢骨架轻型的端肋处焊接连接板，在主肋处焊接构造板，在连接板的相邻螺栓孔中间布置加劲板。全螺栓装配式钢骨架轻型板与框架梁通过螺栓，连接提高了安装效率，保证了连接质量；根据全螺栓装配式钢骨架轻型板制作方法，确定合适的构件尺寸，既保证了结构的安全性又避免了材料的浪费。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，涉及一种全螺栓装配式钢骨架轻型板及其制作方法。
背景技术
工业化和城镇化是现代化的基础，而装配式建筑是建筑工业化的重要部分；同时，装配式建筑是促进住宅产业化转型升级、化解当前钢铁产能过剩的重大战略需求。装配式建筑的生产流程为建筑构件标准化设计，工厂化加工，现场装配。装配式建筑可以降低施工造成的环境污染，缩短施工周期，节约人力物力，目前，国家正在大力鼓励发展装配式建筑产业。
钢骨架轻型板由钢骨架、钢丝网以及轻质复合芯材复合而成，具有轻质、高强、节能、泄爆、抗震的功能。作为预制板的一种，钢骨架轻型板广泛应用于工业厂房、轨道交通、输煤栈桥、公共民用建筑的屋面、楼面、墙面。目前，在钢结构建筑中，钢骨架轻型板在工厂预制完成后，运输到施工现场，先吊装就位再将钢骨架轻型板的主肋底面与框架梁上翼缘通过焊缝连接，该种做法会导致施工进度较长，同时由于高空作业，焊缝质量难以保证，连接不可靠；此外，由于主肋底面低于端肋和楼板底面，建筑的室内净高受影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种现场无焊接，施工效率高，结构安全可靠的全螺栓装配式钢骨架轻型板及其制作方法。
本发明的技术方案包括以下内容：
一种全螺栓装配式钢骨架轻型板，在工厂内制作完成钢骨架轻型板，其中板内布置有受力筋和分布筋，分布筋取φ6@200；在钢骨架轻型板端肋的中间位置，通过单面坡口焊缝焊接连接板，连接板和框架梁上翼缘均预先在加工厂内开好螺栓孔；现场安装时，先将全螺栓装配式钢骨架轻型板吊装就位，再通过螺栓实现连接板与框架梁上翼缘的连接，相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板之间的缝隙需现场填充混凝土。
优选的是，在连接板上相邻螺栓孔中间布置加劲板，加劲板的两端分别与连接板和端肋焊接。
优选的是，工厂内制作时，在钢骨架轻型板的主肋处焊接预先开有螺栓孔的构造板，构造板的间距为1000mm，现场安装时，采用螺栓连接相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板的构造板。
全螺栓装配式钢骨架轻型板的制作方法，包括以下步骤：
1、根据公式(1)～(3)计算连接板厚度t，由于连接板厚度t与坡口焊缝的高度hf相等，所以通过计算坡口焊缝高度hf可以确定所需连接板厚度t：
t＝hf (3)
式中：RA——连接板处的焊缝所需承担的竖向荷载；D——恒荷载；L——活荷载；l——全螺栓装配式钢骨架轻型板的长度；h——全螺栓装配式钢骨架轻型板的宽度；lw——焊缝长度；hf——焊缝高度；——焊缝抗剪强度；t——连接板厚度；
根据构造要求，当公式(1)～(3)计算所得连接板厚度t小于5mm时，连接板厚度t取5mm。
2、根据公式(4)～(7)计算螺栓间距，以保证在水平地震荷载作用下结构具有良好的整体性：
G＝(D+0.5L)lh (4)
FEk＝αmaxG (5)
式中：G——重力荷载代表值；FEk——结构水平地震作用标准值；αmax——水平地震影响系数最大值；d——螺栓杆直径；n——螺栓数量；——螺栓抗剪强度；db——螺栓间距；
根据构造要求，当公式(4)～(7)计算所得螺栓间距db大于15d0时，螺栓间距db取15d0，其中d0为螺栓孔径。
3、各构件根据步骤1～3计算所得尺寸进行制作，其中，根据构造要求加劲板厚度取4mm。
4、在工厂内，制作完成钢骨架轻型板，其中板内布置有受力筋和分布筋，分布筋取φ6@200。
5、通过单面坡口焊缝，在钢骨架轻型板端肋的中间位置焊接连接板，在连接板和框架梁上翼缘的相应位置预先开好螺栓孔。
6、在连接板上相邻螺栓孔中间布置加劲板，加劲板的两端分别与连接板和端肋焊接。
7、在钢骨架轻型板的主肋处焊接预先开有螺栓孔的构造板，相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板的构造板存在高差。
本发明的优点：
1、在钢骨架轻型板的端肋处焊接连接板，现场安装时，全螺栓装配式钢骨架轻型板与框架梁通过螺栓实现连接，提高了安装效率，保证了连接质量，结构合理；与传统钢骨架轻型板的主肋与框架梁焊接实现板与梁连接相比，本发明的做法，能增加建筑的室内净高，保证建筑的舒适度。
2、在连接板上相邻螺栓孔中间布置加劲板，加劲板的两端分别与连接板和端肋焊接，在相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板之间的缝隙现场填充混凝土，提高了结构的整体性，同时避免了连接板在使用过程中的局部屈曲。
3、连接板较厚、螺栓间距较小，易造成材料浪费，而连接板过薄、螺栓间距过大时，结构的承载力低，安全性差，本发明提供了一种全螺栓装配式钢骨架轻型板的制作方法，通过计算，选取合适的构件尺寸，既保证了结构的安全性又避免了材料的浪费。
附图说明
图1为本发明的制作方法流程图；
图2本发明实施例的结构平面布置图；
图3为本发明实施例在建筑中的平面布置图；
图4为本发明实施例的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例
一种全螺栓装配式钢骨架轻型板，主体结构包括钢骨架轻型板1、连接板2、加劲板3、构造板11，其中钢骨架轻型板长l＝4500mm，宽h＝1000mm；在工厂内制作完成钢骨架轻型板1，其中钢骨架轻型板1内布置有受力筋和分布筋，分布筋取φ6@200，钢骨架轻型板的主肋和端肋均选用C160×50×20×3的槽钢；在钢骨架轻型板1的端肋4处通过单面破口焊缝焊接连接板2，在主肋10处焊接构造板11，连接板2预先在加工厂内开好螺栓孔5，构造板11预先在加工厂内开好螺栓孔12；在连接板2上相邻螺栓孔5的中间布置加劲板3，加劲板3与连接板2和端肋4焊接；现场安装时，先将全螺栓装配式钢骨架轻型板吊装就位，再通过螺栓8连接全螺栓装配式钢骨架轻型板上的连接板2和框架梁6的上翼缘7，以及相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板上的构造板11，框架梁6上翼缘7预先在加工厂内开好螺栓孔5，相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板之间的缝隙9需现场填充混凝土。
全螺栓装配式钢骨架轻型板的制作方法，包括以下步骤：
1、计算连接板2厚度t，由于连接板2厚度t与坡口焊缝的高度hf相等，所以通过计算坡口焊缝高度hf可以确定所需连接板2厚度t：
t＝hf＝0.14mm (3)
式中：RA——连接板2处的坡口焊缝所需承担的竖向荷载；D——恒荷载，取0.9kN/mm；L——活荷载，取2kN/mm；l——全螺栓装配式钢骨架轻型板的长度；h——全螺栓装配式钢骨架轻型板的宽度；lw——焊缝长度；hf——焊缝高度；——焊缝抗剪强度，当钢材为Q235时，取125N/mm2；t——连接板2厚度；
根据构造要求，由于计算所得连接板2厚度t小于5mm，连接板2厚度t取5mm。
2、本实施例中螺栓8的型号为M12，根据公式(4)～(7)计算螺栓8间距，以保证在水平地震荷载作用下结构具有良好的整体性：
G＝(D+0.5L)lh＝(4+0.5×2)4.5×1＝22.5kN (4)
FEk＝αmaxG＝0.08×22.5×103＝1800N (5)
式中：FEk——结构水平地震作用标准值；d——螺栓杆直径；n——螺栓8数量；——螺栓8抗剪强度；αmax——水平地震影响系数最大值，7度区αmax取0.08；G——重力荷载代表值；db——螺栓8间距；
15d0＝15×13＝195mm
式中：d0为螺栓孔5径。
根据构造要求，由于计算所得螺栓8间距db大于15d0，螺栓间距db取195mm。
3、各构件根据步骤1～3计算所得尺寸进行制作，其中，根据构造要求加劲板3厚度取4mm。
4、在工厂内，制作完成钢骨架轻型板，其中板内布置有受力筋和分布筋，分布筋取φ6@200；
5、通过单面坡口焊缝，在钢骨架轻型板端肋4中间位置焊接连接板2，在连接板2和框架梁6上翼缘7的相应位置预先开好螺栓孔5。
6、在连接板2相邻螺栓孔5中间布置加劲板3，加劲板3的两端分别与连接板2和端肋4焊接。
7、在钢骨架轻型板1的主肋10处焊接预先开有螺栓孔12的构造板11，相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板的构造板11存在高差。
Claims (4)
1.一种全螺栓装配式钢骨架轻型板，在工厂内制作完成钢骨架轻型板，其中板内布置有受力筋和分布筋，分布筋取φ6@200；在钢骨架轻型板端肋的中间位置，通过单面坡口焊缝焊接连接板，连接板和框架梁上翼缘均预先在加工厂内开好螺栓孔；现场安装时，先将全螺栓装配式钢骨架轻型板吊装就位，再通过螺栓实现全螺栓装配式钢骨架轻型板上的连接板与框架梁上翼缘的连接，相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板之间的缝隙需现场填充混凝土。
2.如权利要求1所述的一种全螺栓装配式钢骨架轻型板，其特征在于：在连接板相邻螺栓孔中间布置加劲板，加劲板的两端分别与连接板和端肋焊接。
3.如权利要求1所述的一种全螺栓装配式钢骨架轻型板，其特征在于：工厂内制作时，在钢骨架轻型板的主肋处焊接预先开有螺栓孔的构造板，构造板的间距为1000mm，现场安装时，采用螺栓连接相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板的构造板。
4.如权利要求1所述的一种全螺栓装配式钢骨架轻型板，其特征在于：全螺栓装配式钢骨架轻型板的制作方法，包括以下步骤：
(1)根据公式(1)～(3)计算连接板厚度t，由于连接板厚度t与坡口焊缝的高度hf相等，所以通过计算坡口焊缝高度hf可以确定所需连接板厚度t：
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</mrow>
t＝hf (3)
式中：RA——连接板处的焊缝所需承担的竖向荷载；D——恒荷载；L——活荷载；l——全螺栓装配式钢骨架轻型板的长度；h——全螺栓装配式钢骨架轻型板的宽度；lw——焊缝长度；hf——焊缝高度；——焊缝抗剪强度；t——连接板厚度；
根据构造要求，当公式(1)～(3)计算所得连接板厚度t小于5mm时，连接板厚度t取5mm；
(2)根据公式(4)～(7)计算螺栓间距，以保证在水平地震荷载作用下结构具有良好的整体性：
G＝(D+0.5L)lh (4)
FEk＝αmaxG (5)
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式中：G——重力荷载代表值；FEk——结构水平地震作用标准值；αmax——水平地震影响系数最大值；d——螺栓杆直径；n——螺栓数量；——螺栓抗剪强度；db——螺栓间距；
根据构造要求，当公式(4)～(7)计算所得螺栓间距db大于15d0时，螺栓间距取15d0，其中d0为螺栓孔径；
(3)各构件根据步骤1～3计算所得尺寸进行制作，其中，根据构造要求加劲板厚度取4mm；
(4)在工厂内，制作完成钢骨架轻型板，其中板内布置有受力筋和分布筋，分布筋取φ6@200；
(5)通过单面坡口焊缝，在钢骨架轻型板端肋的中间位置焊接连接板，在连接板和框架梁上翼缘的相应位置预先开好螺栓孔；
(6)在连接板上相邻螺栓孔中间布置加劲板，加劲板的两端分别与连接板和端肋焊接；
(7)在钢骨架轻型板的主肋处焊接预先开有螺栓孔的构造板，相邻全螺栓装配式钢骨架轻型板的构造板存在高差。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20171020 |