CN109629682B - 钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢‑混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键，包括十字形剪力键和T形剪力键，所述的十字形剪力键是由H型钢以及对称地焊接在H型钢腹板中心线处的两根T型钢构成的十字形剪力键；所述的T形剪力键是由H型钢以及焊接在H型钢腹板中心线处的一根T型钢构成；在十字形剪力键与T形剪力键之间焊接有两根T型肋或H型肋。本发明的剪力键采用十字形剪力键和T形剪力键两种形式的组合，可使得T型肋或H型肋与剪力键之间的传力更加直接，提高剪力键的抗剪性能，从而进一步提升整个钢‑混凝土空腹夹层板接的受力性能，尤其是使采用十字形剪力键的钢‑混凝土组合空腹夹层板结构更加适应大跨重荷的建筑条件。

Description

钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键
技术领域
本发明涉及一种钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键，属于结构工程技术领域。
背景技术
随着经济建设的发展，适应大跨度重载荷的钢-混凝土空腹夹层板组合结构大范围的应用于公共建筑，特别是公共体育馆的建设中。钢空腹夹层板结构中的竖杆可以认为是一个刚度很大的块体单元，称之为剪力键，上下肋通过剪力键连接形成具有空间协同工作的整体。现有的剪力键大多采用方钢管或型钢等结构，方钢管边壁与上下肋腹板连接存在着传力不直接的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种结构简单、连接牢靠、承载能力强的钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案：一种钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键，包括十字形剪力键和T形剪力键，所述的十字形剪力键是由H型钢以及对称地焊接在H型钢腹板中心线处的两根T型钢构成的十字形剪力键；所述的T形剪力键是由H型钢以及焊接在H型钢腹板中心线处的一根T型钢构成；在十字形剪力键与T形剪力键之间焊接有两根T型肋或H型肋，且两根T型肋或H型肋对称设置。
进一步，相邻的H型钢与T型钢之间的焊接有两块或两块以上的五边形内加劲板。
更进一步，所述五边形内加劲板的焊接位置与T型肋或H型肋的翼板对应。
进一步，所述H型钢未焊接T型钢一侧的焊接有两块或两块以上的矩形内加劲板。
进一步，在两根T型肋或H型肋之间焊接连接有矩形外加劲板。
进一步，所述异形剪力键为钢-混凝土组合空腹夹层板的中间剪力键、边部剪力键或角部剪力键。
由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：本发明的剪力键采用十字形剪力键和T形剪力键两种形式的组合，可使得T型肋或H型肋与剪力键之间的传力更加直接，提高剪力键的抗剪性能，从而进一步提升整个钢-混凝土空腹夹层板接的受力性能，尤其是使采用十字形剪力键的钢-混凝土组合空腹夹层板结构更加适应大跨重荷的建筑条件。
附图说明
图1是实施例1中十字形剪力键的分解图；
图2是实施例1中十字形剪力键与T型肋及外加劲板的分解图；
图3是实施例1中十字形剪力键与T型肋及外加劲板的组装图；
图4是实施例1中T形剪力键的分解图；
图5是实施例1中形剪力键与T型肋及外加劲板的分解图；
图6是实施例1中T形剪力键与T型肋及外加劲板的组装图；
图7是实施例1中C型钢空腹夹层板单体梁的示意图；
图8是实施例1中D型钢空腹夹层板单体梁的示意图；
图9是本发明中五边形内加劲板的示意图；
图10是本发明中矩形内加劲板的示意图；
图11是实施例2中钢-混凝土组合空腹夹层板的结构示意图；
图12是实施例2中十字形剪力键的分解图；
图13是实施例2中十字形剪力键与H型肋及外加劲板的分解图；
图14是实施例2中十字形剪力键与H型肋及外加劲板的组装图；
图15是实施例2中T形剪力键的分解图；
图16是实施例2中形剪力键与H型肋及外加劲板的分解图；
图17是实施例2中T形剪力键与H型肋及外加劲板的组装图；
图18是实施例2中C型钢空腹夹层板单体梁的示意图；
图19是实施例2中D型钢空腹夹层板单体梁的示意图；
图20是实施例2中钢-混凝土组合空腹夹层板的结构示意图。
附图标记说明：A-十字形剪力键、B-T形剪力键、1-H型钢、2-T型钢、3-五边形内加劲板、4-矩形内加劲板、5-T型肋、501-H型肋、6-矩形外加劲板、7-栓钉、8-混凝土板。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
本实施例中的钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键包括十字形剪力键A和T形剪力键B，该异形剪力键可以用于钢-混凝土组合空腹夹层板的中间剪力键、边部剪力键或角部剪力键。
如图1～3所示，十字形剪力键A是由H型钢1以及对称地焊接在H型钢1腹板中心线处的两根T型钢2构成；参见图9，所述H型钢1与T型钢2之间的焊接有两块五边形内加劲板3。
如图4～6所示，T形剪力键B是由H型钢1以及焊接在H型钢1腹板中心线处的一根T型钢2构成的T形剪力键B；所述H型钢1与T型钢2之间的焊接有两块两块五边形内加劲板3。参见图10，在H型钢1未焊接T型钢2一侧的焊接有两块矩形内加劲板4。
参见图7及图8，上述十字形剪力键A与T形剪力键B之间焊接有两根T型肋5，且两根T型肋5对称设置，并在两根T型肋5之间焊接连接有矩形外加劲板6，这样便可将十字形剪力键A与T形剪力键B牢牢连接在一起。为了使剪力键与肋板之间传力更加直接，所述五边形内加劲板3的焊接位置与T型肋5的翼板对应。
采用本发明异形剪力键制作钢-混凝土组合空腹夹层板时，按上述方式制作5个十字形剪力键A及4个T形剪力键B，之后制作两组如图7所示C型钢空腹夹层板单体梁，每组单体梁由2个十字形剪力键A、1个T形剪力键B与T型肋5组成。先将上述异形剪力键及T型肋5通过点焊进行连接。
同时制作1组如图8所示D型钢空腹夹层板单体梁，该单体梁由1个十字形剪力键A及2个T形剪力键B与T型肋5通过点焊连接形成。
三组单体梁点焊完成并冷却后，检查其垂直度、平直度、尺寸等是否满足要求，满足要求后对每根空腹夹层板单体梁的所有连接处进行满焊作业。三组空腹夹层板单体梁焊接并冷却后，将三组空腹夹层板单体梁在平整地面上按C-D-C的顺序纵向放置，并用T型肋5横向连接三组腹夹层板单体梁，同样，连接部分先采用点焊，待整个结构点焊完成并确认整个结构垂直度及平整度满足要求后再满焊作业。接下来将矩形外加劲板6焊接连接在T型肋5之间，使T型肋5与剪力键焊接为一体。最后将栓钉7焊接到五边形内加劲板3和矩形内加劲板4的顶部以及T型肋5的翼缘上面板处，完成钢空腹夹层板钢结构工程的制作。最后支模、扎钢筋、浇筑混凝土板8，即可完成如图11所示钢-混凝土组合空腹夹层板的制作。
实施例2
本实施例中的钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键包括十字形剪力键A和T形剪力键B，该异形剪力键可以用于钢-混凝土组合空腹夹层板的中间剪力键、边部剪力键或角部剪力键。
如图12～14所示，十字形剪力键A是由H型钢1以及对称地焊接在H型钢1腹板中心线处的两根T型钢2构成；参见图9，相邻的H型钢1与T型钢2之间焊接有四块五边形内加劲板3。
如图15～17所示，T形剪力键B是由H型钢1以及焊接在H型钢1腹板中心线处的一根T型钢2构成的T形剪力键B；所述H型钢1与T型钢2之间焊接有四块五边形内加劲板3。参见图10，在H型钢1未焊接T型钢2一侧焊接有四块矩形内加劲板4。
参见图18及图19，上述十字形剪力键A与T形剪力键B之间焊接有两根H型肋501，且两根H型肋501对称设置，并在两根H型肋501之间焊接连接有矩形外加劲板6，这样便可将十字形剪力键A与T形剪力键B牢牢连接在一起。为了使剪力键与肋板之间传力更加直接，所述五边形内加劲板3的焊接位置与H型肋501的翼板对应。
采用本发明异形剪力键制作钢-混凝土组合空腹夹层板时，按上述方式制作5个十字形剪力键A及4个T形剪力键B，之后制作两组如图18所示C型钢空腹夹层板单体梁，每组单体梁由2个十字形剪力键A、1个T形剪力键B与H型肋501组成。先将上述异形剪力键及H型肋501通过点焊进行连接。
同时制作1组如图19所示D型钢空腹夹层板单体梁，该单体梁由1个十字形剪力键A及2个T形剪力键B与H型肋501通过点焊连接形成。
三组单体梁点焊完成并冷却后，检查其垂直度、平直度、尺寸等是否满足要求，满足要求后对每根空腹夹层板单体梁的所有连接处进行满焊作业。三组空腹夹层板单体梁焊接并冷却后，将三组空腹夹层板单体梁在平整地面上按C-D-C的顺序纵向放置，并用H型肋501横向连接三组腹夹层板单体梁，同样，连接部分先采用点焊，待整个结构点焊完成并确认整个结构垂直度及平整度满足要求后再满焊作业。接下来将矩形外加劲板6焊接连接在H型肋501之间，使H型肋501与剪力键焊接为一体。最后将栓钉7焊接到五边形内加劲板3和矩形内加劲板4的顶部以及H型肋501的翼缘上面板处，完成钢空腹夹层板钢结构工程的制作。最后支模、扎钢筋、浇筑混凝土板8，即可完成如图20所示钢-混凝土组合空腹夹层板的制作。

Claims (3)

1.一种钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键，包括十字形剪力键（A）和T形剪力键（B），其特征在于：所述的十字形剪力键（A）是由H型钢（1）以及对称地焊接在H型钢（1）腹板中心线处的两根T型钢（2）构成的十字形剪力键（A）；所述的T形剪力键（B）是由H型钢（1）以及焊接在H型钢（1）腹板中心线处的一根T型钢（2）构成；在十字形剪力键（A）与T形剪力键（B）之间焊接有两根T型肋（5）或H型肋（501），且两根T型肋（5）或H型肋（501）对称设置；相邻的H型钢（1）与T型钢（2）之间的焊接有两块或两块以上的五边形内加劲板（3）；所述五边形内加劲板（3）的焊接位置与T型肋（5）或H型肋（501）的翼板对应；所述异形剪力键为钢-混凝土组合空腹夹层板的中间剪力键、边部剪力键或角部剪力键。
2.根据权利要求1所述的钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键，其特征在于：所述H型钢（1）未焊接T型钢（2）一侧的焊接有两块或两块以上的矩形内加劲板（4）。
3.根据权利要求1所述的钢-混凝土组合空腹夹层板结构的异形剪力键，其特征在于：在两根T型肋（5）或H型肋（501）之间焊接连接有矩形外加劲板（6）。
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