本申请公开了一种穿透焊接式承托板、一种小空腔金属空腔板及其组合结构，解决现有小空腔金属空腔板空腔内连接件与面板或底板焊接难、连接件可设计性差等问题，提供一种采用空心管状承托脚的小空腔金属板，其技术方案要点为包括面板和多个承托脚；面板上具有多个相互间隔的安装孔；承托脚为中空管状，所述多个承托脚固定在面板的一侧，且每个承托脚的一端与面板固定，每个承托脚与一个安装孔相匹配，承托脚的内腔与安装孔联通。通过面板开孔伸入空心管内焊接，解决了小空腔金属板空腔内焊接难的问题，同时管状承托脚可调节参数多，能够满足与不同板厚面板刚度之间的合理匹配。足与不同板厚面板刚度之间的合理匹配。足与不同板厚面板刚度之间的合理匹配。
【技术实现步骤摘要】
一种穿透焊接式承托板、一种小空腔金属空腔板及其组合结构
[0001]本申请涉及空腔板结构领域，尤其是一种小空腔金属空腔板及其组合结构。
技术介绍
[0002]用于结构的板件与梁、柱不同，其不但要承受长宽方向的荷载，更要以平面或曲面承受随时、随处的荷载，且承受荷载有着较大的随机性。传统结构中，单层金属板或钢板作为结构件由于刚度差、疲劳问题突出，往往需要进行强化。金属空腔板即是一种强化手段，其由外层的金属面板和中部的连接件构成的一种结构，同时可在空腔内填充填充材料形成组合结构。
[0003]双钢板混凝土组合结构是近年来兴起的一种金属空腔板组合结构，由外包钢板、连接件以及内填混凝土组成，构件截面中间为混凝土，内外两侧均为钢板。外侧钢板主要承受拉力，且能够抗渗、抗裂；内部混凝土主要承受压力，防止钢板失稳，弥补传统钢筋混凝土结构受拉侧混凝土易开裂，导致钢筋锈蚀，耐久性降低的缺点。该结构具有优越的力学性能，承载力高、密闭性好、防撞抗爆等优点，在核电站安全壳、桥梁结构、超高层建筑剪力墙结构、海洋结构、地下结构等领域被广泛应用。
[0004]钢板与混凝土之间的连接件，增加钢板与混凝土之间的界面连接，保证钢板混凝土共同工作，是保障双钢板混凝土组合结构各部件共同受力、协调变形的前提。
[0005]现有技术中，根据连接件与钢板的连接方式的不同，分为单连接和双连接。单连接中连接件只与一侧的钢板连接，双层钢板可以分别加工，方便施工，其缺点是连接件无法约束双侧钢板所有方向的相对移动，在施工阶段和使用阶段易发生相对移动，不能形成有效连接。双连接的连接件同时连接并约束两侧的钢板，其整体性能优于单连接，但由于双层钢板之间的空间距离的限制，双连接的难点是要在小空腔内部进行焊接等操作，双连接的加工难度大，制造成本高昂。
[0006]其次，双钢板的疲劳开裂主要发生在连接件与钢板的连接或焊接部位，常见连接件如栓钉、对穿螺栓等，由于连接件承受剪力为主，栓钉粗短且刚度大，而外侧钢板较薄，在抗剪时极容易在栓钉和薄钢板连接界面之间形成缺陷或裂缝，因而外侧钢板上焊接栓钉或粗短的连接件是较为敏感的一种构造，设计规范对钢板厚度和栓钉的直径和长度的进行严格限制，此类双钢板的可设计性较差。
技术实现思路
[0007]本申请的专利技术目的是为了解决现有小空腔金属空腔板空腔内连接件与面板或底板焊接难、连接件可设计性差等问题，提供一种采用空心管状承托脚的小空腔金属板，通过面板开孔伸入空心管内焊接，解决了小空腔金属板空腔内焊接难的问题，同时管状承托脚可调节参数多，能够满足与不同板厚面板刚度之间的合理匹配。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本申请采用了以下技术方案：
[0009]本申请第一方面提供了一种穿透焊接式承托板，包括面板和多个承托脚；所述面板上具有多个相互间隔的安装孔；所述承托脚为中空管状，所述多个承托脚固定在面板的一侧，且每个承托脚的一端与面板固定连接，每个承托脚与一个安装孔相匹配，承托脚的内腔与安装孔联通。
[0010]作为优选，所述承托脚与面板通过摩擦焊固定。摩擦焊高稳定性和低能耗，成品率极高，热影响区小，焊接疲劳问题不突出，是广泛应用于航空航天恶劣环境、动载或过载的抗疲劳连接方式。尤其适用于多脚承托板的生产线专项高效生产。
[0011]作为优选，所述面板一边或相邻两边边缘具有向承托脚一侧方向翻折的折板。不管多脚承托板应用于桥面、楼面、剪力墙或钢平台等各种场合，由于加工平台的尺寸限制、运输限制等，通常涉及多块标准尺寸的承托板的拼接。在面板边缘设置折板，能够实现相邻两块承托板搭接焊接，其中一边或相邻两边均设置，可以进行一个方向，或纵横双向拼接。
[0012]作为优选，所述多个承托脚为规则排列，相邻承托脚的排列方式为等腰三角形或矩形。相邻承托脚三角形或矩形排列，形成双向或多向的金属空腔板构造，能够不具方向性的应对任何方向来的剪力或其他力。同时由于承托脚可调间距和可调壁厚，即可实现调节刚度，达到与面板的刚度匹配，提高抗疲劳性能。
[0013]作为优选，所述安装孔边缘的面板板厚增厚。安装孔边缘壁厚增加，相当于增加了安装孔内壁与承托脚外侧壁之间的接触面积，既有利于提高摩擦焊的连接强度，进一步增大了承托脚与面板之间的抗剪性能，同时也利于承托脚的安装，由于承托脚数量众多，能够显著提高安装效率。
[0014]作为优选，所述安装孔边缘具有朝一侧向外延伸的翻口，所述承托脚与翻口套接。在孔边缘设置翻口，在承托脚安装到面板时，翻口的设置更利于安装孔和承托脚同轴定位。同时，由于翻口为环形，也为管状，与承托脚相互嵌套，不仅提高连接强度，同时抗屈曲抗剪及稳定性也有所提高。由于面板开孔会局部弱化面板，翻口为原有钢板的母材，利用了其开孔需要去除的材料，强化了开孔边缘，提高面板刚度。
[0015]作为优选，所述承托脚为圆管状或椎管状。尤其是锥形管状的承托脚，锐角处除了管体的抗剪能力外，形成天然的机械嵌固，当空腔内浇筑混凝土后，混凝土在锐角内不易滑移。同时面板一端小的椎形管，锐角形成小直径，减少面板开孔面积，减少对面板的截面弱化。钝角使管体的直径变大，增加了焊道长度，提高了抗剪能力。天然形成抗拔力。
[0016]作为优选，所述面板为阶梯状板。阶梯状面板适用一些特殊场合，如桥梁悬臂段等。
[0017]作为优选，所述面板为曲面板。曲面板适用于一些异形构件上，如船体、机翼、潜艇耐压壳等，一侧或双侧外层金属板为曲面板的小空腔金属板有很好的应用价值和空间。
[0018]本申请第二方面提供了一种小空腔金属空腔板，包括上述穿透焊接式承托板和底板，所述面板和底板之间具有空腔；所述承托脚位于面板和底板之间的空腔内，承托脚远离面板的一端与底板固定连接。
[0019]作为优选，所述承托脚与底板通过焊接连接，且焊缝位于承托脚的内壁与底板贴合处。该多脚承托板与底板贴合，无需精配或契合尺寸，从面板的孔内伸入，将多脚承托板的末端和底板连接，见孔就焊，即无需对每一个孔进行定位和测量，作业效率高，连接稳定，可视可检，解决了空腔双钢板内焊接的难点问题。
[0020]本申请第三方面提供了一种小空腔金属空腔板组合结构，包括上述的小空腔金属空腔板，在面板和底板之间的空腔内灌注有填充体。穿透焊接式小空腔金属板，金属板构造能够形成多向传力的结构体系，但是它是由腹杆，即连接件的点阵形成桁架梁，多个桁架梁单元形成多向板，在加入了填充体混凝土后，即形成了多向填充抗剪材料的组合结构，更进一步的提升了板的材料性能和结构性能的发挥。
[0021]作为优选，所述小空腔金属空腔板组合结构用于桥面结构，所述填充体为混凝土，所述面板上间隔开设排气排浆孔。排气排浆孔在混凝土浇筑时能够有效防止混凝土和面板之间产生空隙。
[0022]与现有技术相比，上述技术方案具有如下有益效果：
[0023]1、解决小空腔金属空腔板内腔焊接的难题，本申请的多脚承托板的面板开设用于穿透焊接的安装孔，同时结合空心管状的承托脚，即抗剪连接件，只要将整张多脚承托板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种穿透焊接式承托板，其特征在于：包括面板(1)和多个承托脚(2)；所述面板(1)上具有多个相互间隔的安装孔(11)；所述承托脚(2)为中空管状，所述多个承托脚(2)固定在面板(1)的一侧，且每个承托脚(2)的一端与面板(1)固定连接，每个承托脚(2)与一个安装孔(11)相匹配，承托脚(11)的内腔与安装孔(11)联通。2.根据权利要求1所述的穿透焊接式承托板，其特征在于：所述承托脚(2)与面板(1)通过摩擦焊固定。3.根据权利要求1所述的穿透焊接式承托板，其特征在于：所述面板(1)一边或相邻两边边缘具有向承托脚(2)一侧方向翻折的折板(13)。4.根据权利要求1所述的穿透焊接式承托板，其特征在于：所述多个承托脚(2)为规则排列，相邻承托脚(2)的排列方式为等腰三角形或矩形。5.根据权利要求1所述的穿透焊接式承托板，其特征在于：所述安装孔(11)边缘的面板板厚增厚。6.根据权利要求1所述的穿透焊接式承托板，其特征在于：所述安装孔(11)边缘具有朝一侧向外延伸的翻口(12)，所述承托脚(2)与翻口(12)套接。7.根据权利要求1所述的穿透焊接式承托板，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙天明，蔡将雄，
申请(专利权)人：浙江中隧桥波形钢腹板有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。