组合结构焊接收缩式连接结构及施工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及钢混组合结构，公开了一种组合结构焊接收缩式连接结构及施工工艺，包括波形钢腹板、翼缘板、砼组成，所述的翼缘板一面与波形钢腹板焊接，另一面与砼结合，翼缘板包括左翼缘板与右翼缘板，左翼缘板与右翼缘板之间焊有连接搭板，左翼缘板与右翼缘板通过焊接连接。工艺包括：A、将左翼缘板或右翼缘板分别与连接搭板焊接；B、翼缘板与波形钢腹板焊接；C、施工混凝土；D、左翼缘板与右翼缘板直接焊接。本发明通过设置连接搭板，在混凝土浇筑后，将相邻翼缘板焊接，使翼缘板的焊接收缩与混凝土的徐变与收缩同时发生，增加连接键的纵向伸缩性能，以适应组合结构中砼的收缩与徐变，避免混凝土产生收缩裂缝。
【专利说明】组合结构焊接收缩式连接结构及施工工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢混组合结构，尤其涉及了一种组合结构焊接收缩式连接结构及施工工艺。
【背景技术】
[0002]目前，组合结构中的砼存在收缩与徐变，但连接键在砼的收缩与徐变过程中不能应变，如平直钢板制成的翼缘板在砼收缩时不能收缩，还承担了砼收缩时传递的纵向压应力，本专利能翼缘板与砼协同变化，利用焊接时的收缩效应，使翼缘板在砼收缩时具备一定的应变收缩，减少了砼收缩裂缝和组合结构应力重分布现象。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术中平直钢板制成的翼缘板在砼收缩时不能收缩，还承担了砼收缩时传递的纵向压应力，当混凝土浇筑后发生收缩与徐变时，导致钢板与混凝土发生脱壳，甚至导致混凝土产生裂纹，影响组合结构的整体结构强度等缺点，提供了一种通过设置连接搭板，以及在混凝土浇筑后，将相邻翼缘板焊接，使翼缘板的焊接收缩与混凝土的徐变与收缩同时发生，减少了砼收缩裂缝和组合结构应力重分布现象的组合结构焊接收缩式连接结构及施工工艺。
[0004]在平直钢腹板钢混组合结构中，由于平直钢腹板则不具备褶皱效应或纵向收缩应变能力，因此导致翼缘板的纵向纵向收缩应变能力也非常有限。而当腹板采用波形钢板时，由于波形钢腹板特定的褶皱效应，能够在纵向使波形钢腹板在混凝土收缩与徐变中协同响应，砼徐变和收缩能引起与之相结合的连接键收缩，但是连接键尤其是平直翼缘板或顶底板限制了收缩响应。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决:
[0006]组合结构焊接收缩式连接结构，包括波形钢腹板、翼缘板、砼组成，所述的翼缘板一面与波形钢腹板焊接，另一面与砼结合，翼缘板为分段断开式，包括左翼缘板与右翼缘板，左翼缘板与右翼缘板之间焊有连接搭板，左翼缘板与右翼缘板通过焊接连接。连接搭板的一端与左翼缘板或右翼缘板焊接，另一端不焊接，可以保障翼缘板收缩时的水平滑移。
[0007]作为优选，所述的翼缘板二端焊有限位端板。
[0008]为优选，所述的连接搭板焊接于翼缘板与砼连接一侧。连接搭板还起到防漏浆的作用。
[0009]作为优选，所述的左翼缘板与右翼缘板断开的距离大于1mm，小于22mm，断开处的左翼缘板与右翼缘板上设有单面剖口 ；左翼缘板上设有左螺栓端板、右翼缘板上设有右螺栓端板，左螺栓端板与右螺栓端板通过高强度螺栓连接，左螺栓端板与右螺栓端板两侧焊接螺栓端板加劲板。左翼缘板与右翼缘板焊接连接前，采用螺栓将左翼缘板与右翼缘板的断开间距缩小，再进行焊接。单面剖口用于左翼缘板与右翼缘板的焊接。
[0010]作为优选，所述的翼缘板上设有微形应变波，微形应变波为外凸波峰的微型应变波，微型应变波的波高为翼缘板厚度的3-12倍，相邻微形应变波波峰与波峰间的距离D为大于1000mm。分段位置设有微形应变波，微形应变波的波高小于翼缘板厚度的12倍。微形应变波的波峰与波峰之间距离大于1000MM。
[0011]作为优选，所述的翼缘板上焊有栓钉，栓钉与翼缘板焊接的根部设有空间活动套。
[0012]作为优选，所述的空间活动套为弹性胶圈或薄形钢套，弹性胶圈厚度大于0.5毫米，弹性胶圈为耐老化的乙烯类、聚胺酯或硅胶类高分子化合物。因为弹性胶圈具有一定的弹性，因此在混凝土发生徐变的过程中，通过弹性胶圈柔性的连接的方式缓慢将力传递给栓钉，再由栓钉传递给翼缘板，能够最大限度的减少钢结构与混凝土或砼的硬接触，避免混凝土发生开裂。在栓钉与翼缘板根部位置留有活动空间，使栓钉与砼能够协同变化，栓钉在砼收缩时具备一定的应变空间，减少了砼收缩裂缝和组合结构应力重分布。薄形钢套为薄钢板压制成型的钢套，具有制作方便，安装简单的优点，同时，薄形钢套又作为钢结构与混凝土的连接键，能够提高钢结构与混凝土的连接强度。
[0013]组合结构焊接收缩式连接结构施工工艺，包括以下工序:A、在翼缘板与混凝土砼连接一侧，将左翼缘板或右翼缘板与连接搭板焊接；B、将翼缘板与波形钢腹板焊接；C、施工混凝土或砼；D、将左翼缘板与右翼缘板直接焊接。连接搭板与左翼缘板或右翼缘板其中一块焊接，另一端为自由端，当左翼缘板与右翼缘板焊接时，两块翼缘板可以在收缩的过程中相互靠紧平移，不至于受到连接搭板的限制。
[0014]作为优选，所述的工序D中，在砼达到50%以上强度时，将左翼缘板与右翼缘板直接焊接连接。
[0015]作为优选，所述的所述的步骤B中，翼缘板与波形钢腹板焊接为两步法焊接，首次焊接在工序B中采用分段点固焊，第二次焊接在砼达到50%以上强度时，全面焊接。翼缘板带有微型应变波，利用后期第二次焊接，利用波浪形的焊道轨迹，达到翼缘板纵向与砼协同收缩的效能。分段点固焊的作用为保障翼缘板与波形钢腹板在制造、运输和前期施工阶段的结构稳定，全面焊接的作用为使翼缘板发生纵向收缩，达到与混凝土的协同应变。
[0016]本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:本发明通过设置连接搭板，以及在混凝土浇筑后，将相邻翼缘板焊接，使翼缘板的焊接收缩与混凝土的徐变与收缩同时发生，减少了砼收缩裂缝和组合结构应力重分布现象，增加连接键的纵向伸缩性能，以适应组合结构中砼的收缩与徐变，避免混凝土产生收缩裂缝。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例1的结构示意图。
[0018]图2是本发明实施例2的结构示意图。
[0019]以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下:其中I一波形钢腹板、2—翼缘板、3—栓钉、4一轮、5一连接搭板、6一空间活动套、7一限位端板、9一螺栓端板加劲板、21—微型应变波、22—左翼缘板、23—右翼缘板、81—闻强度螺栓、82—左螺栓端板、83—右螺栓端板。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图1至图2与实施例对本发明作进一步详细描述:[0021]实施例1
[0022]组合结构焊接收缩式连接结构，如图1所示，包括波形钢腹板1、翼缘板2、砼4组成，所述的翼缘板2 —面与波形钢腹板I焊接，另一面与砼4结合，翼缘板2为分段断开式，包括左翼缘板22与右翼缘板23，左翼缘板22与右翼缘板23之间焊有连接搭板5，左翼缘板22与右翼缘板23通过焊接连接。连接搭板5的一端与左翼缘板22或右翼缘板23焊接，另一端不焊接，可以保障翼缘板2收缩时的水平滑移。
[0023]翼缘板2 二端焊有限位端板7。连接搭板5焊接于翼缘板2与砼4连接一侧。连接搭板还起到防漏浆的作用。
[0024]左翼缘板22与右翼缘板23断开的距离为4mm，断开处的左翼缘板22与右翼缘板23上设有单面剖口 ；左翼缘板22上设有左螺栓端板82、右翼缘板23上设有右螺栓端板83，左螺栓端板82与右螺栓端板83通过高强度螺栓81连接，左螺栓端板82与右螺栓端板83两侧焊接螺栓端板加劲板9。左翼缘板22与右翼缘板23焊接连接前，采用螺栓将左翼缘板22与右翼缘板23的断开间距缩小，再进行焊接。单面剖口用于左翼缘板22与右翼缘板23的焊接。
[0025]翼缘板2上焊有栓钉3，栓钉3与翼缘板2焊接的根部设有空间活动套6。空间活动套6为弹性胶圈，弹性胶圈厚度大于0.5毫米，弹性胶圈为耐老化的乙烯类、聚胺酯或硅胶类高分子化合物。因为弹性胶圈具有一定的弹性，因此在混凝土发生徐变的过程中，通过弹性胶圈柔性的连接的方式缓慢将力传递给栓钉3，再由栓钉3传递给翼缘板2，能够最大限度的减少钢结构与混凝土或砼的硬接触，避免混凝土发生开裂。在栓钉与翼缘板根部位置留有活动空间，使栓钉与砼能够协同变化，栓钉在砼收缩时具备一定的应变空间，减少了砼收缩裂缝和组合结构应力重分布。
[0026]组合结构焊接收缩式连接结构施工工艺，包括以下工序:A、在翼缘板2与混凝土砼4连接一侧，将左翼缘板22与连接搭板5焊接；B、将翼缘板2与波形钢腹板I焊接；C、施工混凝土或砼4 ;D、将左翼缘板22与右翼缘板23直接焊接。
[0027]工序D中，在砼达到50%以上强度时，将左翼缘板22与右翼缘板23直接焊接连接。所述的步骤B中，翼缘板2与波形钢腹板I焊接为两步法焊接，首次焊接在工序B中采用分段点固焊，第二次焊接在砼达到50%以上强度时，全面焊接。
[0028]实施例2
[0029]如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于:左翼缘板22与右翼缘板23断开的距离为16mm，断开处的左翼缘板22与右翼缘板23上设有单面剖口 ；左翼缘板22上设有左螺栓端板82、右翼缘板23上设有右螺栓端板83，左螺栓端板82与右螺栓端板83通过高强度螺栓81连接。左翼缘板22与右翼缘板23焊接连接前，采用螺栓将左翼缘板22与右翼缘板23的断开间距缩小，再进行焊接。单面剖口用于左翼缘板22与右翼缘板23的焊接。由于左翼缘板22上设有左螺栓端板82、右翼缘板23上设有右螺栓端板83，当达到50%以上强度时，还可以通过高强度螺栓81将左螺栓端板82与右螺栓端板83连接在一起，从而达到收紧左翼缘板22与右翼缘板23，使相邻翼缘板与混凝土的收缩协同进行的目的，减小混凝土收缩引起的裂纹。
[0030]翼缘板2上设有微形应变波21，微形应变波21为外凸波峰的微型应变波，微型应变波21的波高为翼缘板2厚度的6倍，相邻微形应变波21波峰与波峰间的距离D为1300mm。分段位置设有微形应变波，微形应变波的波高小于翼缘板厚度的12倍。微型应变波21的波高为翼缘板2厚度的4倍、8倍、9倍、12倍、14倍，微形应变波的波峰与波峰之间距离 D 还可以为 1000mm、1200mm、1400mm、1500mm、1600mm、1800mm、2000mm、2400mm、2600mm、3000mm。
[0031]空间活动套6为薄形钢套。薄形钢套为薄钢板压制成型的钢套，具有制作方便，安装简单的优点，同时，薄形钢套在栓钉发生剪力作用下，由于薄形钢套内部为空腔，容易发生变形，使得栓钉3根部留有了活动空间，使得混凝土收缩徐变时不受栓钉3根部的制约，二者能协同变化。
[0032]组合结构焊接收缩式连接结构施工工艺，包括以下工序:A、在翼缘板2与混凝土砼4连接一侧，将右翼缘板23与连接搭板5焊接；B、将翼缘板2与波形钢腹板I焊接；C、施工混凝土或砼4 ;D、将左翼缘板22与右翼缘板23直接焊接。
[0033]工序D中，在砼达到50%以上强度时，将左翼缘板22与右翼缘板23直接焊接连接。所述的步骤B中，翼缘板2与波形钢腹板I焊接为两步法焊接，首次焊接在工序B中采用分段点固焊，第二次焊接在砼达到50%以上强度时，全面焊接。翼缘板2带有微型应变波，利用后期第二次焊接，利用波浪形的焊道轨迹，达到翼缘板纵向与砼协同收缩的效能。分段点固焊的作用为保障翼缘板2与波形钢腹板I在制造、运输和前期施工阶段的结构稳定，全面焊接的作用为使翼缘板2发生纵向收缩，达到与混凝土的协同应变。所述工序A中在翼缘板上焊接栓钉，并装入空间活动套。
[0034]总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
【权利要求】
1.组合结构焊接收缩式连接结构，包括波形钢腹板(I)、翼缘板(2)、砼(4)组成，其特征在于:所述的翼缘板(2)—面与波形钢腹板(I)焊接，另一面与砼(4)结合，翼缘板(2)为分段断开式，包括左翼缘板(22 )与右翼缘板(23 )，左翼缘板(22 )与右翼缘板(23 )之间焊有连接搭板(5)，左翼缘板(22)与右翼缘板(23)通过焊接连接。
2.根据权利要求1所述的组合结构焊接收缩式连接结构，其特征在于:所述的翼缘板(2) 二端焊有限位端板(7)。
3.根据权利要求1所述的组合结构焊接收缩式连接结构，其特征在于:所述的连接搭板(5)焊接于翼缘板(2)与砼(4)连接一侧。
4.根据权利要求1所述的组合结构焊接收缩式连接结构，其特征在于:所述的左翼缘板(22)与右翼缘板(23)断开的距离大于1mm，小于22mm，断开处的左翼缘板(22)与右翼缘板(23)上设有单面剖口 ；左翼缘板(22)上设有左螺栓端板(82)、右翼缘板(23)上设有右螺栓端板(83)，左螺栓端板(82)与右螺栓端板(83)通过高强度螺栓(81)连接，左螺栓端板(82)与右螺栓端板(83)两侧焊接螺栓端板加劲板(9)。
5.根据权利要求1所述的组合结构焊接收缩式连接结构，其特征在于:所述的翼缘板(2 )上设有微形应变波(21)，微形应变波(21)为外凸波峰的微型应变波，微型应变波(21)的波高为翼缘板(2)厚度的3-12倍，相邻微形应变波(21)波峰与波峰间的距离D为大于IOOOmm0
6.根据权利要求1所述的组合结构焊接收缩式连接结构，其特征在于:所述的翼缘板(2)上焊有栓钉(3)，栓钉(3)与翼缘板(2)焊接的根部设有空间活动套(6)。
7.根据权利要求6所述的组合结构焊接收缩式连接结构，其特征在于:所述的空间活动套(6)为弹性胶圈或薄形钢套，弹性胶圈厚度大于0.5毫米，弹性胶圈为耐老化的乙烯类、聚胺酯或硅胶类高分子化合物。
8.组合结构焊接收缩式连接结构施工工艺，其特征在于:包括以下工序:A、在翼缘板(2)与混凝土砼(4)连接一侧，将左翼缘板(22)或右翼缘板(23)与连接搭板(5)焊接；B、将翼缘板(2)与波形钢腹板(I)焊接；C、施工混凝土或砼(4);D、将左翼缘板(22)与右翼缘板(23)直接焊接。
9.根据权利要求8所述的组合结构焊接收缩式连接结构施工工艺，其特征在于:所述的工序D中，在砼达到50%以上强度时，将左翼缘板(22)与右翼缘板(23)直接焊接连接。
10.根据权利要求8所述的组合结构焊接收缩式连接结构施工工艺，其特征在于:所述的步骤B中，翼缘板(2 )与波形钢腹板(I)焊接为两步法焊接，首次焊接在工序B中采用分段点固焊，第二次焊接在砼达到50%以上强度时，全面焊接。
【文档编号】E04C3/293GK103498528SQ201310307140
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】孙天明, 周君威 申请人:杭州博数土木工程技术有限公司