本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域,涉及用于連接鋼筋混凝土框架與鋼支撐的一種高性能預(yù)埋鋼錨板。
背景技術(shù):
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由框架梁和框架柱以剛接形式相連構(gòu)成的承重體系,具有空間布置靈活、自重較輕等優(yōu)點(diǎn),在抗震設(shè)防烈度較低的地區(qū)適用于多層及部分高層建筑。但是其本身屬于柔性結(jié)構(gòu),抗側(cè)剛度較小,隨著所在區(qū)域抗震設(shè)防烈度的提高以及建筑高度的增加,以風(fēng)荷載和地震作用為代表的水平作用顯著增加,鋼筋混凝土框架的側(cè)向變形增大,進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞甚至倒塌,嚴(yán)重威脅著人們的生命安全。
在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置鋼支撐形成支撐—框架結(jié)構(gòu),一方面可以提高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)剛度,防止結(jié)構(gòu)在水平作用下發(fā)生較大的變形,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力,另一方面也提高了鋼筋混凝土框架的適用高度。按有無(wú)偏心可以將支撐—框架體系分為中心支撐框架和偏心支撐框架;按支撐類(lèi)別可以將其分為普通支撐框架和耗能支撐框架。在支撐—框架體系中,支撐作為第一道抗震防線,承擔(dān)著較大的水平剪力;支撐失效后,框架結(jié)構(gòu)作為第二道抗震防線,繼續(xù)發(fā)揮其性能。
混凝土與鋼支撐之間一般以預(yù)埋鋼構(gòu)件相互連接,為保證鋼支撐充分發(fā)揮其性能,混凝土框架與鋼支撐之間的連接節(jié)點(diǎn)不能先于支撐破壞,因此預(yù)埋件的性能優(yōu)劣會(huì)大大影響鋼支撐的性能發(fā)揮程度,進(jìn)而影響著整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。斜向布置的支撐一般傳遞斜向的軸力,相應(yīng)地,預(yù)埋鋼構(gòu)件處于拉剪復(fù)合受力狀態(tài)。
傳統(tǒng)的預(yù)埋鋼構(gòu)件由上錨板和錨筋焊接而成,其原理是利用錨筋的抗剪強(qiáng)度抵抗支撐傳來(lái)的剪力,利用錨筋與混凝土的粘結(jié)抵抗支撐傳來(lái)的拉力。但是由于節(jié)點(diǎn)板直接傳力的原因,所有錨筋并不是均勻受力,位于錨板中部的錨筋受力最大,相應(yīng)位置處的焊縫處于彎剪復(fù)合受力狀態(tài),往往會(huì)先于錨筋發(fā)生破壞。
為提高錨筋式預(yù)埋鋼構(gòu)件的抗拔能力,有人在錨筋的自由端再焊接一塊下錨板形成夾板式預(yù)埋件,這種形式的預(yù)埋件盡管提高了其錨固性能和抗拔能力,但是依然無(wú)法改變中間錨筋先于兩側(cè)錨筋破壞的弊端。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決傳統(tǒng)錨筋式預(yù)埋件和夾板式預(yù)埋件中間錨筋受力最大、焊縫處易先發(fā)生破壞的問(wèn)題,提出了一種高性能預(yù)埋鋼錨板。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種高性能預(yù)埋鋼錨板,包括齒狀T形板和錨筋;
所述齒狀T形板由齒牙腹板和翼緣組成,齒牙腹板垂直位于翼緣的中間面上;所述齒狀T形板通過(guò)錯(cuò)位切割工字型鋼的腹板形成,使得齒狀T形板的齒牙腹板和翼緣形成一體,避免焊接;所述的兩齒牙腹板之間的間隙能穿過(guò)箍筋,齒牙腹板的寬度小于混凝土梁柱箍筋凈間距;所述T形板的齒牙腹板的端部寬度不小于與翼緣連接的根部寬度,以增加下錨板與混凝土的接觸面積,提高其錨固能力;所述錨筋焊接于齒狀T形板的齒牙腹板兩側(cè)翼緣上。
作為優(yōu)選,所述T形板的齒牙腹板通過(guò)錯(cuò)位切割形成兩長(zhǎng)邊為直線。
作為優(yōu)選,所述T形板的齒牙腹板的通過(guò)錯(cuò)位切割成兩折線長(zhǎng)邊,形成倒齒狀,增加了腹板與混凝土接觸面積同時(shí)也增加腹板與混凝土的咬合力,提高其錨固能力。
作為優(yōu)選,所述T形板的齒牙腹板的端部垂直焊接下錨板,來(lái)增強(qiáng)齒牙腹板在混凝土中的錨固性能。所述下錨板的面積不應(yīng)小于齒牙腹板截面積的5倍。
作為優(yōu)選,所述T形板的齒牙腹板的端部進(jìn)行不小于90度彎折形成L形錨頭,來(lái)增強(qiáng)齒牙腹板在混凝土中的錨固性能;所述L形錨板端部彎折面積不應(yīng)小于齒牙腹板截面積的4倍。
鋼支撐通過(guò)節(jié)點(diǎn)板與預(yù)埋鋼構(gòu)件相連,對(duì)于傳統(tǒng)的錨筋式預(yù)埋件和改進(jìn)式的夾板式預(yù)埋件而言,位于錨板中間的錨筋比排列在錨板兩側(cè)的錨筋受力更大,應(yīng)該增加與節(jié)點(diǎn)板處于同一位置的錨筋面積,因此將中間位置的錨筋變成截面積更大的腹板對(duì)于整個(gè)預(yù)埋件的受力更為有利。同時(shí)考慮到焊縫缺陷導(dǎo)致其先發(fā)生破壞的情況,采用錯(cuò)位切割工字型鋼的方法可以避免腹板與錨板連接處成為薄弱位置。此外,切割方式的不同改變了腹板與混凝土的接觸面積與咬合力,增強(qiáng)預(yù)埋板的抗拔力。這種“一體成型”的切割方式工藝成熟,切割的間距可以根據(jù)混凝土構(gòu)件箍筋位置靈活調(diào)整,降低施工難度,同時(shí)也可以節(jié)約材料,降低成本,提高其性能。
在腹板下部焊接下錨板或者將腹板直接彎折成L形錨板可提高預(yù)埋件的抗拔能力,后者可以避免焊接部分成為薄弱位置。將等寬腹板變成上寬下窄的變截面板,可以充分體現(xiàn)腹板受力上大下小的實(shí)際情況,保證在腹板底端錨固有效的情況下整個(gè)腹板不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,也可以進(jìn)一步增加下錨板與混凝土的接觸面積,并提高其錨固性能。將切割線變?yōu)檎劬€形,可大大增加腹板與混凝土之前的咬合力,進(jìn)而大大增加預(yù)埋板錨固能力。
本發(fā)明具有以下有益效果:
1.由于節(jié)點(diǎn)板的傳力特性,傳統(tǒng)錨筋式預(yù)埋件的中間錨筋受力最大,高性能預(yù)埋鋼錨板將傳統(tǒng)錨筋式預(yù)埋件中間的錨筋換成截面積更大的齒形腹板,以抵抗節(jié)點(diǎn)板傳來(lái)的荷載,傳力更為合理。
2.傳統(tǒng)錨筋式預(yù)埋件錨筋與腹板采用焊縫連接,而高性能預(yù)埋鋼錨板采用錯(cuò)位切割工字型鋼的方法“一體成型”,節(jié)約材料,降低成本,避免腹板與錨板的連接處成為薄弱位置。切割的間距可以根據(jù)混凝土構(gòu)件箍筋位置靈活調(diào)整,降低了施工難度。
3.高性能預(yù)埋鋼錨板下部焊接下錨板或者將腹板彎折形成L形錨板,通過(guò)下錨板對(duì)混凝土的局部擠壓以提高其錨固性能,而且后者不需要進(jìn)行焊接,下錨板與腹板的連接處不會(huì)成為薄弱位置。
4.高性能預(yù)埋鋼錨板的腹板可以等寬,也可以采用不等寬截面,如齒形截面,以增加與混凝土的擠壓面積,提高錨固性能。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1高性能預(yù)埋鋼錨板的平視圖;
圖2是圖1的B-B剖視圖;
圖3是圖1的A-A剖視圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1齒狀T形板的制作示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例2高性能預(yù)埋鋼錨板的側(cè)視圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例3齒狀T形板的制作示意圖;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例4齒狀T形板的制作示意圖;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖1~4所示:一種高性能預(yù)埋鋼錨板,包括齒狀T形板1和錨筋2,齒狀T形板1的腹板為等寬齒牙狀,兩齒牙之間的間隙能穿過(guò)箍筋,單齒牙的寬度小于箍筋凈間距,所述錨筋2焊接于齒狀T形板1的腹板兩側(cè)翼緣上;所述齒狀T形板1通過(guò)采用矩形切割縫3錯(cuò)位切割工字型鋼的腹板形成,保證齒狀T形板1的齒牙腹板1-1和翼緣1-2形成一體,避免焊接,齒狀T形板1的齒牙腹板1-1的端部垂直焊接下錨板1-1-1。
實(shí)施例2
如圖5所示:本實(shí)施例與實(shí)施例1其余部分相同,不同之處在于齒牙腹板1-1的端部彎折形成L形錨頭1-1-2。
實(shí)施例3
如圖6所示:本實(shí)施例與實(shí)施例1其余部分相同,不同之處在于所述齒狀T形板1的齒牙腹板1-1不等寬,切割縫3為梯形線,采用上寬下窄的截面形式。
實(shí)施例4
如圖7所示:本實(shí)施例與實(shí)施例1其余部分相同,不同之處在于所述齒狀T形板1的齒牙腹板1-1的切割線3為折線切割。
應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。