一种大型钢结构构件与混凝土构件的连接结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种大型钢结构构件与混凝土构件的连接结构及施工方法，该连接结构包括有混凝土构件和钢结构构件，混凝土构件内预埋有地脚螺栓，地脚螺栓的上端穿过预埋在混凝土构件表面的块状钢板，地脚螺栓伸出混凝土构件表面；钢结构构件的底部设有与钢板相配的底板，底板上设有沿钢结构构件纵向方向的腰圆孔，该腰圆孔与地脚螺栓相对应；地脚螺栓穿过腰圆孔后，由螺母固定。本发明专利技术的有益效果在于：1、该连接结构采用腰圆孔与地脚螺栓连接，解决了因温度应力而引起的钢结构受温度变化大而热胀冷缩的问题。2、该施工方法步骤少，能节约施工时间，且能将钢结构构件与混凝土构件很好的连接在一起。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在工程结构中，有时需要将大型钢结构构件和混凝土构件连接在一起。如在船用设备陆上试验设施中，有时需要将船体结构放置在陆地上开展试验工作，而这种船体结构通常具有尺度大、刚度高、安装要求高的特点。这就带来船体结构与地基或混凝土建筑结构之间如何连接的问题。这种像船体一样的钢结构构件置于陆地上时，需考虑风、雪、地震等环境因素的影响，尤其是地震的因素；船体这样的钢结构构件为板架式，较一般钢结构构件具有更大的刚度，这虽然对整体强度有好处，但也为控制温度应力带来了麻烦，且在某些情况下约束反力会过大；受气温和阳光辐射的影响，这样的钢结构构件和混凝土构件连接时， 温度应力的影响较一般钢结构构件更加显著。这就对我们提出了新的课题如何把像船体一样的钢结构构件与混凝土构件连接，才能既适应陆地上的安装使用环境，也充分考虑到钢结构构件本身的构造特点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单、连接牢固、合理的钢结构构件与混凝土构件的连接结构及施工方法。本专利技术所采用的技术方案是一种大型钢结构构件与混凝土构件的连接结构，包括有混凝土构件和钢结构构件，混凝土构件内预埋有地脚螺栓，地脚螺栓的上端穿过预埋在混凝土构件表面的块状钢板后伸出混凝土构件表面；钢结构构件的底部设有与钢板相配的底板，底板上设有沿钢结构构件纵向方向的腰圆孔，该腰圆孔与地脚螺栓相对应；地脚螺栓穿过腰圆孔后，由螺母固定。为了确保对整个结构的支撑和局部强度，在钢结构构件壁面上设加强筋，所述的加强筋为水平设置在壁面上的水平构件和竖直设在壁面上的垂向扶强材，垂向扶强材的下端与底板连接。为了得到更好的效果，可在底板与钢板之间敷设有聚四氟乙烯垫板，将垂向扶强材与底板连接的端部加宽，或在垂向扶强材与底板连接的地方设置肘板。为了确保更加牢固的连接，在地脚螺栓的下端设有弯钩或螺栓头，弯钩或螺栓头与混凝土构件内的钢筋连接。为了使大型钢结构构件与混凝土构件更好的连接，所述的混凝土构件间隔或连续对应设置在钢结构构件的两侧或四周。本专利技术还涉及一种大型钢结构构件与混凝土构件的连接结构的施工方法，包括如下步骤步骤1、根据施工要求，在钢结构构件的底部两侧或四周焊接多块底板，每块底板与钢结构构件壁面的下端焊接；在底板上设有沿钢结构构件纵向方向的腰圆孔，腰圆孔的尺寸根据钢结构构件所在区域，综合考虑年气温变化和太阳辐射强度引起的钢结构构件温升影响，通过热分析计算确定；步骤2、根据腰圆孔的位置确定地脚螺栓的安装位置，根据地脚螺栓的位置在块状钢板上设孔，地脚螺栓的上端从钢板上的孔穿出，将地脚螺栓与钢板焊接，然后用混凝土浇筑，将地脚螺栓预埋在混凝土构件内，将钢板预埋在混凝土构件表面；步骤3、将钢结构构件与混凝土构件进行连接，将步骤1中的底板上的腰圆孔套在步骤2的地脚螺栓上，由螺母固定；底板位于钢板上。为了使钢结构构件与混凝土构件连接得更好，进一步的方案是，在步骤3中钢结构的壁面上设加强筋，加强筋的下端与底板焊接固定。为了使钢结构构件与混凝土构件连接得更好，再进一步的方案是，所述的加强筋为水平设置在壁面上的水平构件和竖直设在壁面上的垂向扶强材，垂向扶强材的下端与底板连接。为了使钢结构构件与混凝土构件连接得更好，再进一步的方案是，步骤2中的混凝土构件内预埋有钢筋，地脚螺栓的下端设有弯钩或螺栓头，弯钩或螺栓头与钢筋连接；所述的混凝土构件间隔或连续对应设置在钢结构构件的两侧或四周。为了更加易于通过滑动释放温度变化带来的变形，步骤3中，在钢板与底板之间敷设聚四氟乙烯垫板。本专利技术的原理为本连接结构采用钢结构构件直接与设在混凝土构件中的预埋件焊接或预应力地脚螺栓连接的方式进行连接，能够同时承受纵向、横向和垂向的载荷，可以作为整个大型钢结构的主要受力界面。底板上设有腰圆孔，可以对整个钢结构的垂向载荷进行支持，根据温度应力的分析，释放掉主要热胀冷缩方向上的水平位移约束。本专利技术的有益效果在于1、该连接结构使钢结构构件和混凝土构件既有固定连接部分又有滑动连接部分，既适应陆地上的安装使用环境，也充分考虑到钢结构构件本身的构造特点。2、该连接结构采用腰圆孔与地脚螺栓连接组成的滑动连接结构，解决了因温度应力而引起的钢结构受温度变化大而热胀冷缩的问题。3、该施工方法步骤少，能节约施工时间，且能将钢结构构件与混凝土构件很好的连接在一起。附图说明图1是大型钢结构构件与混凝土构件的连接结构的结构示意图。图2是地脚螺栓与钢板的连接结构示意图。图3是钢结构构件底板的一侧与混凝土构件的连接结构示意图。图4是钢结构构件的底板的两侧与混凝土构件的连接结构示意图。具体实施例方式下面结合附图进一步说明本专利技术的实施例。参见图1、图2、图3和图4，一种钢结构构件与混凝土构件的连接结构，包括钢结构构件和混凝土构件，所述的钢结构构件的底部一侧、两侧或四周间隔或连续设置一块或多块厚度较大的底板4，每块底板4与钢结构构件的壁面1边缘采用焊接的形式连接，在壁面 1与底板4连接的地方增加壁面的厚度，以增加钢结构构件底部的刚度。在底板4上开设沿4钢结构构件壁面1纵向方向的腰圆孔5。为保证钢结构构件壁面1的强度，在钢结构构件的壁面1上水平设置有水平构件2后竖直设置有垂向扶强材3，垂向扶强材3的下端与底板4 连接，且垂向扶强材3与底板4相接的部位尺寸增大约1倍，以确保对整个结构的支撑和局部强度。所述的混凝土构件9内预埋有地脚螺栓8，混凝土构件9的表面预埋有块状钢板6， 该地脚螺栓与腰圆孔的位置相对应，该钢板6与每块底板4相对应，且在底板4与钢板6之间敷设聚四氟乙烯垫板7。地脚螺栓8的呈钩状的下端与预埋在混凝土构件9内的钢筋10 连接，地脚螺栓的上端依次穿过钢板6、聚四氟乙烯垫板7和底板4上的腰圆孔5后，由螺母固定。所述的钢板6大于或等于底板4的面积。腰圆孔5的尺寸是根据钢结构构件所在区域，综合考虑年气温变化和太阳辐射强度引起的钢结构温升影响，通过热分析计算确定的， 以使地脚螺栓能在钢结构构件热胀冷缩的时候在腰圆孔5内可以移动，以实现滑动连接， 也减小钢结构构件的约束反力。所述的混凝土构件可间隔或连续对应设置在钢结构构件的两侧或四周；预埋在混凝土构件表面的钢板的上表面高于混凝土构件的上表面，或预埋在混凝土构件表面的钢板的上表面与混凝土构件的上表面齐平。需要注意的是所述钢结构构件与混凝土构件的连接结构的尺寸不能过大以免连接部位承受的温度应力超出许可，避免因温度应力增加而破坏接口 ；同时为了保证连接部分的强度能够满足整个钢结构构件对于外载荷的要求，钢结构构件与混凝土构件的连接结构的尺寸也不能过小。所述的钢结构构件与混凝土构件的连接结构主要承受钢结构构件的垂向载荷，根据钢结构构件的外形尺寸、所承受的外载荷以及内部自重的情况选择水平滑动方向。本专利技术既能适应陆上的安装环境特点，也充分考虑到钢结构构件本身的构造特点，在将钢结构构件安全可靠的固定在陆地上的同时，有效释放由大气温差和太阳辐射造成的钢结构构件温度应力。该连接结构的施工方法，包括如下步骤步骤1、根据施工要求，在底板上设有沿钢结构纵向方向的腰圆孔，腰圆孔的尺寸根据钢结构所在区域，综合考虑年气温变化和太阳辐射强度引起的钢结构温升影响，通过热分析计算确定；步骤1、根据施工要求，在钢结构构件的底本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种大型钢结构构件与混凝土构件的连接结构，其特征在于：包括有混凝土构件和钢结构构件，混凝土构件内预埋有地脚螺栓，地脚螺栓的上端穿过预埋在混凝土构件表面的块状钢板后伸出混凝土构件表面；钢结构构件的底部设有与钢板相配的底板，底板上设有沿钢结构构件纵向方向的腰圆孔，该腰圆孔与地脚螺栓相对应；地脚螺栓穿过腰圆孔后，由螺母固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，杨雄辉，王永宁，郑绍文，李海军，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：83