[發明專利]一種大型鋼結構構件與混凝土構件的連接結構及施工方法

無效

• 申請號: 201110225634.3
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102359185A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 周健;楊雄輝;王永寧;鄭紹文;李海軍
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: E04B1/38
• 分類號: E04B1/38;E04B1/41;E04G21/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及一種大型鋼結構構件與混凝土構件的連接結構及施工方法。

背景技術

在工程結構中，有時需要將大型鋼結構構件和混凝土構件連接在一起。如在船用設備陸 上試驗設施中，有時需要將船體結構放置在陸地上開展試驗工作，而這種船體結構通常具有 尺度大、剛度高、安裝要求高的特點。這就帶來船體結構與地基或混凝土建筑結構之間如何 連接的問題。這種像船體一樣的鋼結構構件置于陸地上時，需考慮風、雪、地震等環境因素 的影響，尤其是地震的因素；船體這樣的鋼結構構件為板架式，較一般鋼結構構件具有更大 的剛度，這雖然對整體強度有好處，但也為控制溫度應力帶來了麻煩，且在某些情況下約束 反力會過大；受氣溫和陽光輻射的影響，這樣的鋼結構構件和混凝土構件連接時，溫度應力 的影響較一般鋼結構構件更加顯著。這就對我們提出了新的課題：如何把像船體一樣的鋼結 構構件與混凝土構件連接，才能既適應陸地上的安裝使用環境，也充分考慮到鋼結構構件本 身的構造特點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、連接牢固、合理的鋼結構構件與混凝 土構件的連接結構及施工方法。

本發明所采用的技術方案是：一種大型鋼結構構件與混凝土構件的連接結構，包括有混 凝土構件和鋼結構構件，混凝土構件內預埋有地腳螺栓，地腳螺栓的上端穿過預埋在混凝土 構件表面的塊狀鋼板后伸出混凝土構件表面；鋼結構構件的底部設有與鋼板相配的底板，底 板上設有沿鋼結構構件縱向方向的腰圓孔，該腰圓孔與地腳螺栓相對應；地腳螺栓穿過腰圓 孔后，由螺母固定。

為了確保對整個結構的支撐和局部強度，在鋼結構構件壁面上設加強筋，所述的加強筋 為水平設置在壁面上的水平構件和豎直設在壁面上的垂向扶強材，垂向扶強材的下端與底板 連接。

為了得到更好的效果，可在底板與鋼板之間敷設有聚四氟乙烯墊板，將垂向扶強材與底 板連接的端部加寬，或在垂向扶強材與底板連接的地方設置肘板。

為了確保更加牢固的連接，在地腳螺栓的下端設有彎鉤或螺栓頭，彎鉤或螺栓頭與混凝 土構件內的鋼筋連接。

為了使大型鋼結構構件與混凝土構件更好的連接，所述的混凝土構件間隔或連續對應設 置在鋼結構構件的兩側或四周。

本發明還涉及一種大型鋼結構構件與混凝土構件的連接結構的施工方法，包括如下步驟：

步驟1、根據施工要求，在鋼結構構件的底部兩側或四周焊接多塊底板，每塊底板與鋼 結構構件壁面的下端焊接；在底板上設有沿鋼結構構件縱向方向的腰圓孔，腰圓孔的尺寸根 據鋼結構構件所在區域，綜合考慮年氣溫變化和太陽輻射強度引起的鋼結構構件溫升影響， 通過熱分析計算確定；

步驟2、根據腰圓孔的位置確定地腳螺栓的安裝位置，根據地腳螺栓的位置在塊狀鋼板 上設孔，地腳螺栓的上端從鋼板上的孔穿出，將地腳螺栓與鋼板焊接，然后用混凝土澆筑， 將地腳螺栓預埋在混凝土構件內，將鋼板預埋在混凝土構件表面；

步驟3、將鋼結構構件與混凝土構件進行連接，將步驟1中的底板上的腰圓孔套在步驟2 的地腳螺栓上，由螺母固定；底板位于鋼板上。

為了使鋼結構構件與混凝土構件連接得更好，進一步的方案是，在步驟3中鋼結構的壁 面上設加強筋，加強筋的下端與底板焊接固定。

為了使鋼結構構件與混凝土構件連接得更好，再進一步的方案是，所述的加強筋為水平 設置在壁面上的水平構件和豎直設在壁面上的垂向扶強材，垂向扶強材的下端與底板連接。

為了使鋼結構構件與混凝土構件連接得更好，再進一步的方案是，步驟2中的混凝土構 件內預埋有鋼筋，地腳螺栓的下端設有彎鉤或螺栓頭，彎鉤或螺栓頭與鋼筋連接；所述的混 凝土構件間隔或連續對應設置在鋼結構構件的兩側或四周。

為了更加易于通過滑動釋放溫度變化帶來的變形，步驟3中，在鋼板與底板之間敷設聚 四氟乙烯墊板。

本發明的原理為：本連接結構采用鋼結構構件直接與設在混凝土構件中的預埋件焊接或 預應力地腳螺栓連接的方式進行連接，能夠同時承受縱向、橫向和垂向的載荷，可以作為整 個大型鋼結構的主要受力界面。底板上設有腰圓孔，可以對整個鋼結構的垂向載荷進行支持， 根據溫度應力的分析，釋放掉主要熱脹冷縮方向上的水平位移約束。