CN104428472A - 复合结构 - Google Patents

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Abstract

提供一种能大幅度提高抗剪强度和刚性且工作度也出色的复合结构。在复合结构(10)中设有通过角焊(2)呈隔板状接合于平板状基材(1)的表面(1a)上的平板状抗剪断件(3)和在埋设抗剪断件(3)的状态下形成在基材(1)的表面(1a)上的混凝土构件(4)。在抗剪断件(3)上开设多个通孔(5)，并且设有从这些通孔(5)的内周边缘起突出到抗剪断件(3)的一侧的表面(3a)之外的凸缘部(6)。多个通孔(5)是圆形的，凸缘部(6)呈沿通孔(5)的内周边缘是连续的短圆筒形状。基材(1)和抗剪断件(2)都是用钢板形成的。多个通孔(5)沿着抗剪断件(2)的长度方向以一定间距设置。

Description

复合结构
技术领域
本发明涉及在构筑建筑结构和土木工程结构等时一体接合钢构件和混凝土构件而形成的复合结构。
背景技术
一体接合钢构件和混凝土构件而形成的复合结构在过去被广泛应用在建筑结构和土木工程结构等领域，作为本发明所涉及的复合结构，例如存在如图15和图16所示采用栓钉181的复合结构180，或者存在如图17和图18所示采用穿孔钢板销钉191的复合结构190。
在如图15和图16所示的复合结构180中，在作为钢构件的钢骨架182的顶面上，每隔一定间距呈竖立状焊接有多个栓钉181，在埋设这些栓钉181的状态下在钢骨架182的顶面上形成层状混凝土构件183。
在如图17和图18所示的复合结构190中，每隔一定间距开设有多个通孔191的板条状穿孔钢板销钉191呈肋状被焊接在作为钢构件的钢骨架192的顶面上，在埋设穿孔钢板销钉191的状态下在钢骨架192的顶面上形成层状混凝土构件193。
另一方面，提出了以下技术方案(例如参见专利文献1)，为了提高灌筑型框和混凝土之间的紧贴性，在作为灌筑型框的元件的基板上通过内缘翻边加工开设通孔，由此在通孔周围使多个不规则的小凸起突出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平10-102503号公报。
发明内容
发明要解决的问题
构成如图15和图16所示的复合结构180的栓钉181一边伴随位移变形，一边发挥最大剪断力，故适合用在建筑/土木工程结构领域。但为了在复合结构180中获得高的抗剪屈服强度和初期刚性，在钢骨架182顶面上不得不接合多个栓钉181，故为了配置栓钉181而需要大的安置空间。为此，在需要高的初期刚性的复合结构中对应力集中的接合部是不适合的。
对此，在如图17和图18所示的复合结构190中，通过填充在穿孔钢板销钉191的通孔191a内的混凝土的抗剪断来防止或抑制穿孔钢板销钉191和混凝土构件193位移，故与如图15和图16所示的栓钉181相比，具有刚性高、耐疲劳特性出色且工作度也优良等优点。但在本发明的技术领域中，对进一步提高抗剪屈服强度的需求高涨，而现状是即使在如图17和图18所示的复合结构190中也不能满足这样的需求。
另一方面，在专利文献1所述的灌筑型框中，作为提高灌筑型框和混凝土之间的紧贴性的手段，通过内缘翻边加工设置多个带有小凸起的通孔，但因为这些小凸起沿通孔周围形成凹凸形状，故不清楚是否有提高抗剪屈服强度的作用。
本发明要解决的问题是提供一种不仅可以大幅度提高在钢骨构件与混凝土构件的接合部处的防位移功能、抗剪屈服强度和刚性、而且工作度也出色的复合结构。
解决问题的手段
根据本发明的第一复合结构具有呈隔板状接合于基材的表面上的板状抗剪断件和在埋设所述抗剪断件的状态下形成在所述基材的表面上的混凝土构件，其特点是，在所述抗剪断件上设有通孔和从所述通孔的内周边缘起突出于所述抗剪断件的至少一侧的表面外侧的凸缘部。
另外，根据本发明的第二复合结构具有在彼此相向状态下配置的板状抗剪断件和形成在所述抗剪断件之间的混凝土构件，其特点是，在所述抗剪断件上设有通孔和从所述通孔的内周边缘起突出到所述混凝土构件中的凸缘部。
另外，根据本发明的第三复合结构具有筒形柱件和在埋设所述柱件的至少一部分的状态下在柱件周围形成的混凝土构件，其特点是，在该柱件的埋设于该混凝土构件中的部分上设有通孔和从所述通孔的内周边缘起朝向所述混凝土构件中或所述柱件的轴心突出的凸缘部中的至少一个。
在这里，在上述第三复合结构中，在所述柱件的从所述混凝土构件露出的部分上，设有通孔和从所述通孔的内周边缘起朝向所述柱件的轴心突出的凸缘部，在所述柱件的内部填充有混凝土构件。
而且，所述凸缘部优选是沿该通孔的内周边缘连续的短圆筒形。
而且，在所述抗剪断件或所述柱件上能设有多个所述通孔。
此时，在相邻的所述通孔处的所述凸缘部的突出方向是彼此不同的。
另一方面，在所述第一复合结构中能够得到在所述基材的表面上接合多个前述抗剪断件的结构。
附图说明
图1是表示根据本发明第一实施方式的复合结构的局部切除斜视图。
图2是从图1的箭头线A方向看的视图。
图3是沿图2中的线B-B的剖视图。
图4是沿图2中的线C-C的局部省略剖视图。
图5是表示根据本发明第二实施方式的复合结构的局部省略剖视图。
图6是表示根据本发明第三实施方式的复合结构的局部省略剖视图。
图7是表示根据本发明第四实施方式的复合结构的局部省略剖视图。
图8是表示根据本发明第五实施方式的复合结构的局部省略剖视图。
图9是表示根据本发明第六实施方式的复合结构的局部省略剖视图。
图10是表示根据本发明第七实施方式的复合结构的局部省略主视图。
图11是沿图10中的线D-D的局部省略剖视图。
图12是表示根据本发明第八实施方式的复合结构的局部切除主视图。
图13是沿图12中的线E-E的局部省略剖视图。
图14是沿图12中的线F-F的局部省略剖视图。
图15是表示传统复合结构的竖向剖视图。
图16是沿图15中的线X-X的剖视图。
图17是表示传统复合结构的竖向剖视图。
图18是沿图17中的线Y-Y的剖视图。
具体实施方式
以下，根据图1至图14对根据本发明第一至第八实施方式的复合结构10、20、30、40、50、60、70和80进行说明。
在如图1至图4所示的复合结构10中，设有通过角焊2呈隔板状被接合在平板状基材1的表面1a上的平板状的抗剪断件3和在埋设抗剪断件3的状态下形成在基材1的表面1a上的混凝土构件4。在抗剪断件3上开设多个通孔5，并且设置从这些通孔5的内周边缘起突出到抗剪断件3的一侧的表面3a之外的凸缘部6。多个通孔5是圆形的，凸缘部6呈沿着通孔5的内周边缘是连续的短圆筒形状。虽然基材1和抗剪断件3都是用钢板形成的，但不限于此。
图4是沿图2中的线C-C的局部省略剖视图，是在省略构成复合结构10的混凝土构件4和角焊2的状态下的视图。如图4所示，沿抗剪断件3的长度方向，每隔一定间距开设四个通孔5。另外，各通孔5的凸缘部6都从抗剪断件3的一侧的表面3a起向外侧突出。而且，通孔5的内径、数量或者开设间距等是非限制性的。
如图1所示，在复合结构10中，通过变成填充于通孔5中的状态的混凝土构件4的抗剪断来防止抗剪断件3和混凝土构件4位移。另外，设于通孔5内的凸缘部6及其附近混凝土构件4也发挥抗剪断力和防位移功能，故能提高刚性并大幅度提升抗剪屈服强度。另外，因为能够在用于将抗剪断件3接合到基材1的表面1a上的角焊2预先在工厂等处完成之后再搬运到施工现场，故能避免在施工现场的焊接作业，工作度也良好。
另外，通过在通孔5处设置凸缘部6，提高抗剪断件3自身的刚性，难以变形，故在边搬运边保管时的处理性变得良好，有效提高工作度，并且能帮助提高复合结构10的强度。而且，通过提高抗剪断件3的刚性，能防止由进行角焊2时的热影响所造成的变形。
另外，开设在抗剪断件3上的通孔5在用起重机起吊与抗剪断件3接合的钢构件时能作为钢丝索和挂钩等的穿通孔。而且，能使钢筋穿过抗剪断件3的通孔5，故能用作在建筑结构和土木工程结构的施工现场进行钢筋配筋作业时的定位架。
虽然对形成通孔5的凸缘部6时的加工方法没有特殊限制，但在本实施方式中是通过内缘翻边方法形成的。内缘翻边加工是这样的加工技术，利用冲头和阴模将开设在作为抗剪断件3材料的钢板上的下孔的内周边缘在该钢板的厚度方向上冲立起。此外，在复合结构10中，接合抗剪断件3的基材1是平板状的，但不限于此，如果抗剪断件3是可接合材料，则例如也能使用各种钢材如I型钢、H型钢、T型钢、角钢、槽钢或钢管等。
如上所述，因为能使钢筋(未示出)穿过抗剪断件3的通孔5，故对于各通孔5按照一根或多根的比例穿设钢筋(未示出)，也能获得在埋设抗剪断件3和钢筋(未示出)的状态下在基材1的表面1a上形成混凝土构件4的结构。如果获得这样的结构，则使水平剪断力(在与基材1表面1a平行的方向上的剪断力)分散至所述钢筋，由此提高了变形能力，能够获得阻止混凝土构件4的上浮的抵抗力也提高等出色效果。
接着，根据图5至图9来说明作为第二至第六实施方式的复合结构20、30、40、50和60。另外，图5至图9都是与上述图4一样的局部省略剖视图，省略了对应于如图1所示的混凝土构件4和角焊2的部分。另外，在如图5至图9所示的复合结构20、30、40、50和60中，具有与如图1所示的复合结构10的组成部分相同的形状、功能的部分带有与图1中的附图标记相同的附图标记，省略了说明。
在如图5所示的复合结构20中，设有通过角焊(未示出)呈隔板状被接合在平板状基材21的表面21a上的两块抗剪断件3和在埋设抗剪断件3的状态下形成在基材21的表面21a上的混凝土构件(未示出)。如此布置两块抗剪断件3，即，它们在使通孔5的凸缘部6未突出的另一侧的表面3b彼此相向的状态下是相互平行的。
在复合结构20中，两块抗剪断件3分别发挥抗剪强度和防位移功能，故与复合结构10相比，刚性更高，能进一步提高抗剪屈服强度。
接着，在如图6所示的复合结构30中，设有通过角焊(未示出)呈隔板状被接合在平板状基材31的表面31a上的两块抗剪断件3和在埋设抗剪断件3的状态下形成在基材31的表面31a上的混凝土构件(未示出)。如此布置两块抗剪断件3，即，它们在使通孔5的凸缘部6突出的一侧的表面3a彼此相向的状态下是相互平行的。在复合结构30中，两块抗剪断件3分别发挥抗剪强度和防位移功能，故与复合结构10相比，刚性更高，能够进一步提高抗剪屈服强度。
接着，在如图7所示的复合结构40中，设有通过角焊(未示出)呈隔板状被接合在平板状基材41的表面41a上的抗剪断件43和在埋设抗剪断件43的状态下形成在基材41的表面41a上的混凝土构件(未示出)。在抗剪断件43上沿其长度方向每隔一定距离开设多个通孔5，在相邻的通孔5处的凸缘部6的突出方向彼此相差180度来形成。就是说，在相邻的通孔5处，一方的通孔5的凸缘部6从抗剪断件43的正面43a突出，另一方的通孔5的凸缘部6从抗剪断件43的背面43b突出。
如果得到这样的结构，则通过抗剪断件43和混凝土构件(未示出)所发挥的抗剪强度在抗剪断件43的正面43a和背面43b被一致化，故有效提高了复合结构40的强度。
接着，在如图8所示的复合结构50中，设有通过角焊(未示出)呈隔板状被接合在平板状基材51的表面51a上的两块抗剪断件43和在埋设抗剪断件43状态下形成在基材51的表面51a上的混凝土构件(未示出)。
在复合结构50中，由于在基材51的表面51a上相互平行地接合有两块抗剪断件43，故通过这些抗剪断件43和混凝土构件(未示出)所发挥的抗剪强度增大，与如图7所示的复合结构40相比，能提高抗剪屈服强度。
接着，在如图9所示的复合结构60中，设有通过角焊(未示出)呈隔板状被接合至平板状基材61的表面61a的抗剪断件63和在埋设抗剪断件63状态下形成在基材61的表面61a上的混凝土构件(未示出)。在抗剪断件63上沿其长度方向每隔一定间距开设多个通孔65，在各通孔65处设置从通孔的内周边缘起分别突出到该抗剪断件63的正面63a和背面63b之外的凸缘部66。
在复合结构60中，通过在抗剪断件63的两面(正面63a和背面63b)设置通孔65的凸缘部66，抗剪断件63不存在内外差异，故通过抗剪断件63和混凝土构件(未示出)所发挥的抗剪强度在抗剪断件63的正面63a和背面63b被一致化，有效提高了复合结构60的强度。
另外，在如图5至图9所示的复合结构20、30、40、50和60中，能够获得以下结构，对于抗剪断件3、43、63的通孔5、65按照一根或多根的比例穿设钢筋(未示出)，在埋设抗剪断件3、43、63和钢筋(未示出)的状态下在各自基材21、31、41、51、61的表面21a、31a、41a、51a、61a上形成混凝土构件(未示出)。如果得到这样的结构，则与上述一样，提高变形能力，能获得阻止混凝土构件上浮的抵抗力也提高等效果。
接着，在如图10和图11所示的复合结构70中，设有在彼此相对的状态下布置的两个平板状抗剪断件73和形成在抗剪断件73之间的混凝土构件74，在抗剪断件73上开设多个通孔75，并且设置从各自通孔75的内周边缘起突出到混凝土构件74中的凸缘部76。通孔75的凸缘部76从抗剪断件73的一侧的表面73a(与混凝土构件73相接触的接触面)突出。多个通孔75是圆形的，凸缘部76呈沿通孔75的内周边缘是连续的短圆筒形状。虽然抗剪断件73都是用平板状钢板形成的，但不局限于此，也能使用波纹板、弯折板等。
在复合结构70中，通过设置通孔75和凸缘部76，在由钢板制造的两块抗剪断件73与混凝土构件74的接合部处得到强力的防位移功能，故可以使抗剪屈服强度和刚性大幅度提升，工作度也良好。虽然复合结构70的用途不受限制且因而可对各种钢筋混凝土结构进行施工，但例如适用于钢筋混凝土建筑(未示出)的墙体结构。
随后，在如图12至图14所示的复合结构80中，设有四角筒形柱件81和在埋设柱件81的下端部81a附近部分的状态下在柱件81周围形成的混凝土构件84a，在柱件81的埋设于混凝土构件84a中的部分(下端部81a附近部分)上开设多个通孔85a，并且设有从各自通孔85a的内周边缘起朝向混凝土构件84a中突出的凸缘部86a。
虽然如图12和图13所示在四角筒形柱件81的周壁的四个平面部81p上分别上下两个且共计八个地设有多个通孔85a，但对通孔85a的个数和布置形式等未做限制。通孔85a的凸缘部86a突出到平面部81p外侧。
如图12和图14所示，在柱件81的从混凝土构件84a露出的部分(柱件81的上端部81b附近部分)上设有多个通孔85b，并且设有从各自通孔85b的内周边缘起朝向柱件81的轴心81c突出的凸缘部86b，在柱件81的内部填充混凝土构件84b。混凝土构件84a和84b穿过通孔85a是一体连续的。
虽然如图12和图14所示在四角筒形柱件81的周壁的四个平面部81p分别上下两个且共计八个地设有多个通孔85b，但对通孔85a的个数和布置形式等不做限制。通孔85a的凸缘部86a在内侧从平面部81p突出。
在复合结构80中，通过设置通孔85a、85b和凸缘部86a、86b，在作为抗剪断件的柱件81与混凝土构件84a、84b的接合部得到强力的防位移功能，故可以大幅度提升抗剪屈服强度和刚性，工作度也良好。虽然不限制复合结构80的用途而可对各种钢筋混凝土结构施工，但例如适用于钢筋混凝土建筑(未示出)的柱体结构。
另外，如图12所示，通过使钢筋85穿过柱件81的埋设于混凝土构件84a中的部分的通孔85a并形成与混凝土构件84的一体化结构，能够实现强度和变形性能的进一步提升。而且，虽然复合结构80中的柱件81呈四角筒形，但不限于此，也能采用其它形状如多角筒状、圆筒状、椭圆筒状或者长圆筒状等。
另外，上述复合结构10、20、30、40、50、60、70和80举例示出了本发明的复合结构，本发明的复合结构不局限于这些实施方式。
工业实用性
本发明的复合结构能被广泛应用在建筑业和土木工程建设业等领域。
附图标记列表
1,21,31,41,51,61基材；1a,21a,31a,41a,51a,61a表面；2角焊；3,43,63,73抗剪断件；3a,3b,73a表面；4,74,84a,84b混凝土构件；5,65,75,85a,85b通孔；6,66,76,86a,86b凸缘部；10,20,30,40,50,60,70,80复合结构；43a正面；43b背面；81柱件；81a下端部；81b上端部；81c轴心；81p平面部；88钢筋件。

Claims (8)

1.一种复合结构，具有呈隔板状接合于基材的表面上的板状抗剪断件和在埋设所述抗剪断件的状态下形成在所述基材的表面上的混凝土构件，其特征是，在所述抗剪断件上设有通孔和从所述通孔的内周边缘起突出于所述抗剪断件的至少一侧的表面之外的凸缘部。
2.一种复合结构，具有在彼此相向状态下配置的板状抗剪断件和形成在所述抗剪断件之间的混凝土构件，其特征是，在所述抗剪断件上设有通孔和从所述通孔的内周边缘起突出到所述混凝土构件中的凸缘部。
3.一种复合结构，具有筒形柱件和在埋设所述柱件的至少一部分的状态下在所述柱件的周围形成的混凝土构件，其特征是，在所述柱件的埋设于所述混凝土构件中的部分上，设有通孔和从所述通孔的内周边缘起朝向所述混凝土构件中或者所述柱件的轴心突出的凸缘部中的至少一个。
4.根据权利要求2所述的复合结构，其特征是，在所述柱件的从所述混凝土构件露出的部分上，设有通孔和从所述通孔的内周边缘起朝向所述柱件的轴心突出的凸缘部，在所述柱件的内部填充有混凝土构件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合结构，其特征是，所述凸缘部是沿所述通孔的内周边缘连续的短圆筒形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合结构，其特征是，在所述抗剪断件或所述柱件上设有多个所述通孔。
7.根据权利要求6所述的复合结构，其特征是，在相邻的所述通孔处的所述凸缘部的突出方向是彼此不同的。
8.根据权利要求1所述的复合结构，其特征是，在所述基材的表面上接合多个前述抗剪断件。
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