鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括：混凝土、鋼板層、抗剪件、墊板及高強環(huán)氧樹脂黏合劑，抗剪件兩端均與鋼板層連接，抗剪件兩端與鋼板層之間還設(shè)有墊板，抗剪件與墊板通過焊接固定，墊板通過高強環(huán)氧樹脂黏合劑與鋼板層黏合固定，位于上側(cè)的鋼板層與位于下側(cè)的鋼板層之間澆筑混凝土，混凝土將抗剪件、墊板及高強環(huán)氧樹脂黏合劑密封包覆。本實用新型具有較強抗剪和抗拉能力，組裝施工方便、快捷，能夠減少焊接量，降低殘余應(yīng)力、初始缺陷的不良影響，從而提高整體結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能；受壓時抗剪件能夠給內(nèi)充的混凝土提供約束效應(yīng)，從而提高整體結(jié)構(gòu)的受壓承載力。
【專利說明】鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種承載力高，延性好的鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)具有承載力高和延性好的優(yōu)點，因此在大型高層建筑、海上工程結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。鋼和混凝土兩種材料共同工作是確保結(jié)構(gòu)安全承載、運營的關(guān)鍵。目前在鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用中主要包括兩種結(jié)構(gòu):1、帶重疊式剪切栓釘?shù)匿?混凝土 -鋼組合板件，2、帶B1-Steel的鋼-混凝土 -鋼組合板件，該兩種結(jié)構(gòu)均通過剪切方式傳遞荷載使鋼材和混凝土滿足應(yīng)變協(xié)調(diào)條件，從而來保證兩種材料共同工作。然而，該兩種抗剪連接構(gòu)件的使用雖然施工方便，但都存在焊接量大的缺點，作為受壓構(gòu)件時剪力釘不能給構(gòu)件提供套箍效應(yīng)，受拉承載力較弱，破壞模式一般為栓釘之間的鋼板局部屈曲；其中，第2種的缺點還在于對板件的高度有焊接高度的限制，無法現(xiàn)場焊接成型，一般通過摩擦焊接預(yù)制成型，墻體超過一定厚度焊接質(zhì)量無法保障；這些缺點都將影響板件的質(zhì)量，從而降低板件的受力性能。
[0003]因此，亟需一種承載力高，延性好的鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件。實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種承載力高，延性好的鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為:提供一種鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其包括:混凝土、鋼板層、抗剪件、墊板及高強環(huán)氧樹脂黏合劑，所述抗剪件兩端均與所述鋼板層連接，所述抗剪件兩端與所述鋼板層之間還設(shè)有所述墊板，所述抗剪件與所述墊板通過焊接固定，所述墊板通過所述高強環(huán)氧樹脂黏合劑與所述鋼板層黏合固定，位于上側(cè)的所述鋼板層與位于下側(cè)的所述鋼板層之間澆筑所述混凝土，所述混凝土將所述抗剪件、墊板及高強環(huán)氧樹脂黏合劑密封包覆。
[0006]所述抗剪件呈矩形陣列設(shè)于位于上側(cè)的所述鋼板層與位于下側(cè)的所述鋼板層之間。
[0007]所述墊板的形狀為圓形或矩形。
[0008]所述抗剪件為栓釘或鋼筋或型鋼。
[0009]所述鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)可彎折成曲線形，如弧形，形成鋼-混凝土 -鋼組合拱。
[0010]本實用新型鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件可設(shè)成拱形結(jié)構(gòu)，形成鋼-混凝土 -鋼組合拱，且兩端均通過襯板進(jìn)行密封，所述襯板為焊接在所述鋼板層兩端。鋼-混凝土 -鋼組合拱具有拱效應(yīng)，抗壓性能強，具有承載力的特點，適用于防冰墻、防撞墻、防爆墻等結(jié)構(gòu)。[0011 ] 所述鋼板層為雙層結(jié)構(gòu)，鋼-混凝土 -鋼組合拱使用雙層鋼板，灌注混凝土?xí)r可取消模板，提高施工效率，并且可以批量預(yù)制。
[0012]由于本實用新型加入了墊板，減小了板件的寬厚比從而能減緩甚至避免鋼板層受壓后局部屈曲問題，使承載力提高；墊板與鋼板層之間用高強環(huán)氧樹脂黏合劑黏合，將減小焊接量，提高整體結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能；結(jié)構(gòu)板件制作無高度限制；組裝后板件之間的誤差?。皇軌簳r，連接結(jié)構(gòu)提供的橫向約束能夠給內(nèi)充的混凝土提供套箍效應(yīng)，混凝土出于三向受壓從而提高結(jié)構(gòu)的受壓承載力；受彎時，連接結(jié)構(gòu)能有效抵抗鋼板和混凝土之間的相對滑移。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為如圖1所示的鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面視圖。
[0015]圖3為本實用新型鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的另一個實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如上所述，如圖1和2所示，本實用新型實施例提供的鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括:鋼板層1、混凝土 2、抗剪件3、墊板4及高強環(huán)氧樹脂黏合劑5，所述抗剪件3與所述墊板4通過所述焊縫6固定，所述墊板4通過所述高強環(huán)氧樹脂黏合劑5與所述鋼板層I黏合固定，位于上側(cè)的所述鋼板層I與位于下側(cè)的所述鋼板層I之間澆筑所述混凝土 2，所述混凝土 2將所述抗剪件3、墊板4及高強環(huán)氧樹脂黏合劑5密封包覆。
[0017]一個實施例中，所述抗剪件3呈矩形陣列設(shè)于位于上側(cè)的所述鋼板層I與位于下側(cè)的所述鋼板層I之間。
[0018]一個實施例中，所述墊板4的形狀為圓形或矩形。
[0019]一個實施例中，所述抗剪件3為栓釘或鋼筋或型鋼。
[0020]一個實施例中，在使用高強環(huán)氧樹脂黏合劑時，所述鋼板層I和所述墊板4均需要打磨。
[0021]以下說明本實用新型鋼、混凝土混合型抗剪兼抗拉連接結(jié)構(gòu)的成型步驟和工作原理:
[0022]如圖1和2所示，本實用新型包括六部份，抗剪件3和墊板4通過焊接預(yù)先成型后，再利用高強環(huán)氧樹脂黏合劑5和鋼板層I黏合，最后由混凝土 2澆筑成型。
[0023]抗剪件3和墊板4預(yù)先焊接成型，然后通過高強環(huán)氧樹脂黏合劑5與鋼板層I直接實現(xiàn)鋼-鋼黏合，最后澆灌混凝土 2。構(gòu)件在受壓時，鋼板層I和混凝土 2將向水平方向膨脹變形，抗剪件3將受拉阻止鋼板層I橫向變形，鋼板層I內(nèi)充混凝土 2由于受到鋼板層I的約束作用將三向受壓，混凝土 2抗壓強度提高；由于墊板4的存在，相當(dāng)于增加了外鋼板層2的厚度，減小了板件的寬厚比從而能減緩甚至避免鋼板層I受壓后局部屈曲的發(fā)生，同時提高鋼板層I受壓承載力；從而提高整體組合結(jié)構(gòu)的受壓承載力。構(gòu)件作為梁、板構(gòu)件在受彎時，鋼板層I和混凝土 2之間的界面剪應(yīng)力將由墊板4和鋼板層I之間的黏結(jié)承擔(dān)，只要確保黏結(jié)強度超過抗剪件3的抗剪承載力，則能控制并減小鋼板層I與混凝土 2之間的相對滑移，延緩梁板構(gòu)件裂縫出現(xiàn)，構(gòu)件的破壞模式轉(zhuǎn)變?yōu)橄聦愉摪鍖覫屈服或混凝土受壓破壞，從而發(fā)揮材料性能。
[0024]如圖3所示，本實用新型鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件可設(shè)成拱形結(jié)構(gòu)，形成鋼-混凝土 -鋼組合拱，且兩端均通過襯板7進(jìn)行密封，所述襯板7焊接在所述鋼板層I兩端。鋼-混凝土-鋼組合拱具有拱效應(yīng)，抗壓性能強，具有承載力的特點，可用于防冰墻、防撞墻、防爆墻等結(jié)構(gòu)。
[0025]一個實施例中，所述鋼板層I為雙層結(jié)構(gòu)。鋼-混凝土 -鋼組合拱使用雙層鋼板，灌注混凝土?xí)r可取消模板，提高施工效率，并且可以批量預(yù)制。
[0026]鋼-混凝土 -鋼組合拱用于儲油罐時可以防止?jié)B漏，表面阻止水體滲透。
[0027]鋼-混凝土 -鋼組合拱可防止水體、冰排沖刷內(nèi)部混凝土的破壞。
[0028]鋼-混凝土 -鋼組合拱可以防止過度的撞擊局部變形，內(nèi)充混凝土能夠吸收沖擊引起的能量。
[0029]鋼-混凝土 -鋼組合拱灌注于輕質(zhì)高強混凝土，重量較傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)大大減輕，運輸方便。
[0030]鋼-混凝土 -鋼組合拱可改變冰體結(jié)構(gòu)破壞模式，由壓潰破壞變?yōu)閺澢茐?，從而大大減小作用于結(jié)構(gòu)的整體冰荷載。
[0031]鋼-混凝土 -鋼組合拱能夠以較少鋼板加筋肋的數(shù)量和焊接，組合截面的使用將降低用鋼量。
[0032]結(jié)合圖1-3，由于本實用新型加入了墊板4，減小了板件的寬厚比從而能減緩甚至避免鋼板層I受壓后局部屈曲問題，承載力提高；墊板4與鋼板層I之間用高強環(huán)氧樹脂黏合劑5黏合，將減小焊接量，提高整體結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能；預(yù)制結(jié)構(gòu)板件無高度限制；組裝后板件之間的誤差小；受壓時候能夠給內(nèi)充的混凝土 2提供約束效應(yīng)，從而提高整體結(jié)構(gòu)的受壓性能。
[0033]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼-混凝土 -鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征在于，包括:混凝土、鋼板層、抗剪件、墊板及高強環(huán)氧樹脂黏合劑，所述抗剪件兩端均與所述鋼板層連接，所述抗剪件兩端與所述鋼板層之間還設(shè)有所述墊板，所述抗剪件與所述墊板通過焊接固定，所述墊板通過所述高強環(huán)氧樹脂黏合劑與所述鋼板層黏合固定，位于上側(cè)的所述鋼板層與位于下側(cè)的所述鋼板層之間澆筑所述混凝土，所述混凝土將所述抗剪件、墊板及高強環(huán)氧樹脂黏合劑密封包覆。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征在于，所述抗剪件呈矩形陣列設(shè)于位于上側(cè)的所述鋼板層與位于下側(cè)的所述鋼板層之間。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征在于，所述墊板的形狀為圓形或矩形。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征在于，所述抗剪件為栓釘或鋼筋或型鋼。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征在于，該構(gòu)件可設(shè)成拱形結(jié)構(gòu)，形成鋼-混凝土 -鋼組合拱，且兩端均通過襯板進(jìn)行密封，所述襯板為焊接在所述鋼板層兩端。
6.如權(quán)利要求1或5所述的鋼-混凝土-鋼組合型防撞、防爆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征在于，所述鋼板層為雙層結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B32B13/06GK204152013SQ201420556372
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】黃振宇 申請人:黃振宇