一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢板混凝土结构的制造方法，具体涉及一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，属于结构工程技术领域。
【背景技术】
[0002]双钢板混凝土结构具有模块化设计和施工便捷的优点，双钢板通过剪力钉与混凝土一起共同工作，无钢筋提供平面外抗剪承载力。大型双钢板结构模块由众多子模块组装而成，在其施工过程中，模块拼装、吊装过程中的变形控制、吊装稳定性一直是普遍存在的施工难题。通过增加一定形式的内支撑改进大型钢板混凝土的结构形式，提高钢板混凝土结构拼装、安装阶段的刚度，控制大型结构模块的施工变形和稳定性，能够很好的解决这个问题，且在混凝土浇筑后能够提供比传统平面外抗剪钢筋更好的平面外抗剪能力。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提供一种新型的带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构，使用新型的带桁架的内支撑体系改进大型钢板混凝土的结构形式，保证模块制造、施工阶段的变形和稳定性可控，提供更好的平面外抗剪能力。
[0004]本发明通过在大型双钢板混凝土结构内部增加一种特定形式的桁架内支撑体系，能够显著的增加双钢板结构在施工阶段抵抗变形的能力，且能够提供更好的的平面外抗剪承载力。
[0005]本发明的第一方面，提供了一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构，钢板混凝土结构包括:相互平行的第一钢面板和第二钢面板，连接第一钢面板和第二钢面板的内支撑部件，位于第一刚面板和第二钢面板之间的混凝土填充层。
[0006]内支撑部件包括抗剪钢筋，抗剪钢筋为一字型，抗剪钢筋的一端固定于第一钢面板的内侧面，另一端固定于第二钢面板的内侧面，抗剪钢筋也可用型钢代替。内支撑部件还包括相互垂直安装的水平桁架内支撑和垂直桁架内支撑，水平桁架内支撑和垂直桁架内支撑均为带有四个支脚的X型，其中两个支脚固定于第一钢面板的内侧面，另两个支脚固定于第二钢面板的内侧面。支脚的尾端带有弯折延伸段。钢板混凝土结构还包括栓钉，栓钉的一端固定于第一钢面板或者第二钢面板的内侧面，钢钉的另一端向混凝土填充层内延伸。栓钉与第一钢面板和第二钢面板垂直。
[0007]水平桁架内支撑和垂直桁架内支撑由钢筋制成。制造水平桁架内支撑和垂直桁架内支撑的钢筋型号与制造抗剪钢筋的型号相同或不同。水平桁架内支撑和垂直桁架内支撑也可由型钢制成。
[0008]本发明的第二方面，提供了一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，包括如下步骤:
[0009](I)加工垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑；
[0010](2)两块钢面板通过垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑进行连接。垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑除了提供子模块制造阶段的刚度外，还可以提供钢板混凝土结构拼装、安装阶段的刚度，控制大型结构模块的施工变形和稳定性。
[0011](3)在钢面板安装栓钉和抗剪钢筋，形成子模块；
[0012](4)多个子模块拼装连接，形成整体模块；
[0013](5)整体模块吊装就位，在两块钢面板之间浇筑混凝土。在正常使用阶段，可以提供比传统平面外抗剪钢筋更好的平面外抗剪能力。
[0014]进一步地，垂直桁架内支撑、水平桁架内支撑、抗剪钢筋与钢面板之间采用焊接的形式。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]1、新型桁架内支撑体系(包括垂直桁架内支撑、水平桁架内支撑和抗剪钢筋)可提供模块在制造阶段的刚度，保证子模块在制造阶段(包括翻转、转运等)的刚度。
[0017]2、新型桁架内支撑体系(包括垂直桁架内支撑、水平桁架内支撑和抗剪钢筋)可提供钢板混凝土结构拼装、安装阶段的刚度，控制大型结构模块的施工变形和稳定性。
[0018]3、新型桁架内支撑体系(包括垂直桁架内支撑、水平桁架内支撑和抗剪钢筋)可提供良好的平面外抗剪能力。
【附图说明】
[0019]图1为一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构A-A竖向剖面图；
[0020]图2为一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构B-B竖向剖面图；
[0021 ]图3为一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构C-C俯视图；
[0022]图4为桁架内支撑体系的结构示意图；
[0023]图5为垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑安装完成后的示意图；
[0024]图6为桁架内支撑体系和钢面板安装完成后的示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。本发明的【具体实施方式】以钢筋描述，还包括型钢等类似构件的实施方式。
[0026]下面对本发明的实施例做详细说明:本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0027]如图1、图2、图3所示，本发明带垂直和水平桁架内支撑体系的钢板混凝土结构包括:垂直桁架内支撑1、水平桁架内支撑2、栓钉3、抗剪钢筋4和钢面板5。钢面板5是相互平行的两块钢面板，它们之间是硬化的混凝土填充层。垂直桁架内支撑1、水平桁架内支撑2、抗剪钢筋4可合称为内支撑部件。
[0028]垂直桁架内支撑I和水平桁架内支撑2均为带有四个支脚的X型，其中两个支脚固定于第一钢面板的内侧面，另两个支脚固定于第二钢面板的内侧面。支脚的尾端带有弯折延伸段。垂直桁架内支撑I和水平桁架内支撑2由钢筋制成。制造垂直桁架内支撑I和水平桁架内支撑2的钢筋型号与制造抗剪钢筋的型号一致或不一致。垂直桁架内支撑I和水平桁架内支撑2也可由型钢制成。垂直桁架内支撑I和水平桁架内支撑2按照图2所示的基本形式进行排布，有效控制钢面板5在水平和竖向的错动，并在混凝土浇筑并硬化后，提供钢板混凝土结构的平面外抗剪能力。
[0029]抗剪钢筋4为一字型，抗剪钢筋4的一端固定于第一钢面板的内侧面，另一端固定于第二钢面板的内侧面。抗剪钢筋4可布置于桁架内支撑处作为桁架直腹杆，见图2中的10处和20处所示，也可与桁架内支撑分开，见图2中30处和40处所示。可有效控制钢板在水平和竖向的错动，并在混凝土浇筑并硬化后，提供钢板混凝土结构的平面外抗剪能力。
[0030]栓钉3的一端固定于第一钢面板或者第二钢面板的内侧面，栓钉3的另一端向混凝土填充层内延伸。栓钉3与第一钢面板和第二钢面板垂直。栓钉3在混凝土浇筑并硬化后，提供混凝土与钢面板5之间协同工作的能力。
[0031]具体实施步骤为:
[0032]工况一:如图4所示，根据设计要求下料并使用钢筋或型钢等线材，加工形成垂直桁架内支撑I和水平桁架内支撑2。
[0033]工况二:如图5所示，在模块工厂组装模块墙的子模块，将两侧钢面板5通过垂直桁架内支撑I和水平桁架内支撑2进行连接。
[0034]工况三:如图6所示，在工况二的基础上，完成栓钉3和抗剪钢筋4的安装。
[0035]工况四:在图6的基础上，在钢板混凝土结构的两块钢板内部，浇筑混凝土至设计标尚。
[0036]垂直桁架内支撑1、水平桁架内支撑2、栓钉3、抗剪钢筋4和钢面板5之间通过一定的方式连接固定。优选地，垂直桁架内支撑I与所述钢面板5之间采用焊接的形式。水平桁架内支撑2与钢面板5之间采用焊接的形式。抗剪钢筋4与所述钢面板5之间采用焊接的形式。
[0037]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)加工垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑； (2)两块钢面板通过所述垂直桁架内支撑和所述水平桁架内支撑进行连接； (3)在所述钢面板安装栓钉和抗剪钢筋，形成子模块； (4)多个所述子模块拼装连接，形成整体模块； (5)所述整体模块吊装就位，在两块所述钢面板之间浇筑混凝土。2.根据权利要求1所述的一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，其特征在于，所述垂直桁架内支撑、所述水平桁架内支撑和所述抗剪钢筋用钢筋或型钢加工而成。3.根据权利要求2所述的一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，其特征在于，所述型钢为角钢，或其他类型的型钢。4.根据权利要求1所述的一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，其特征在于，所述垂直桁架内支撑与所述钢面板之间采用焊接的形式。5.根据权利要求1所述的一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，其特征在于，所述水平桁架内支撑与所述钢面板之间采用焊接的形式。6.根据权利要求1所述的一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，其特征在于，所述抗剪钢筋与所述钢面板之间采用焊接的形式。
【专利摘要】本发明公开了一种带桁架内支撑体系的钢板混凝土结构的制造方法，包括如下步骤：(1)加工垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑；(2)两块钢面板通过垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑进行连接；(3)安装栓钉和抗剪钢筋，形成子模块；(4)多个子模块拼装连接，形成整体模块；(5)整体模块吊装就位，在两块钢面板之间浇筑混凝土。垂直桁架内支撑和水平桁架内支撑除了提供子模块制造阶段的刚度外，还可以提供钢板混凝土结构拼装、安装阶段的刚度，控制大型结构模块的施工变形和稳定性，并可提供混凝土浇筑后优于传统平面外抗剪钢筋的平面外抗剪能力。
【IPC分类】E04C2/28
【公开号】CN104989031
【申请号】CN201510367167
【发明人】倪南, 马波, 储艳春, 凌云, 左绍兵, 王涛, 李磊
【申请人】上海核工程研究设计院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月26日