[发明专利]钢板结构和钢板混凝土墙

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢板结构和钢板混凝土墙。更具体的，本发明涉及一种除 了钢板和混凝土还包括承重结构件的钢板结构和钢板混凝土墙，以减少钢板结 构和钢板混凝土墙的厚度。

背景技术

随着现代结构变得越来越高和大，具备更高的强度和改善的成形性变得越 发重要。对于目前普遍使用的钢筋混凝土结构、钢框架结构以及钢框架钢筋混 凝土结构等，可通过组装模腔和钢条或钢框架等、并且在施工现场直接浇注混 凝土来构造结构，使得施工次数会增加并且质量不太可靠。作为这种结构的替 代，通过将混凝土填入钢板制成使得钢板限制混凝土的钢板混凝土结构(后文 称为“SC结构”)受到关注，其提供了就强度、承重、应变特性以及成形性等 方面而言想要的性能。

SC结构是将混凝土填充在两个钢板之间、带有立筋(studs)和系杆(tie bars) 等的系统，设置成使得混凝土和钢材料一起移动，从而钢材料和混凝土可以作 为整体移动。尤其是，SC结构可用于诸如核电厂等大型结构的施工中，以通过 模块化的方式减少施工次数。

图1示出了根据现有技术、在混凝土被浇注之前的钢板结构。下文中，由 钢板等制成、将混凝土浇注到SC结构墙之前的钢结构将被称为“钢板结构”。

根据现有技术利用钢板结构构造的SC结构墙可通过这种方式形成：在将 要形成的墙壁的两个表面都垂直设置钢板102，将多个立筋104安装在钢板102 的内表面以便于钢板102和混凝土之间的附着，使用条形立筋106将两个钢板 102连接以固定两个钢板102，然后将混凝土浇注在钢板102之间的空间内。 当SC结构墙内钢板102的内部填充了混凝土，即使混凝土出现失效，钢板102 继续限制混凝土，以提供更高级别的承重。同样，随着混凝土被置入钢板102， 可以防止混凝土受到外部环境影响而降低质量，从而可以提高结构的耐用性。

但是，当使用根据现有技术形成用于诸如摩天大楼和核电厂等大型结构的 SC结构墙的钢板结构时，具有SC结构的墙壁厚度会增加，导致对空间的限制。 另外，由于必须支撑更大量的负载，钢板和混凝土的厚度不得不增加，其中钢 板更大的厚度会导致钢板在焊接时热变形增加，另外需要后续的热处理。在摩 天大楼或核电厂结构的情况下，尤其是，由结构重量施加的轴向力和由地震引 起的横向力会以有效的方式存在，但因为钢材料内的混凝土具有很低的抗剪强 度，其余的抗剪强度必须由钢板耐受。为了承受地震引起的横向力，必须增加 钢板的厚度。

另外，当根据现有技术将钢板结构模块化并且在施工现场将模块组装以构 成墙壁时，单元模块的钢板会焊接在一起以将各单元模块附装在一起，或除了 焊接钢板还是用额外的板或联接件以加强各单元模块之间的粘着强度。但是， 额外的板或联接件会暴露在外表面破坏外观，并且额外的辅助工作可导致更长 的施工周期。另外，在将单元模块运送到施工现场的过程中，可能不得不额外 附装临时的加强材料，以防止钢板结构的变形。

当安装用于将诸如管道等外部装置安装到SC结构墙壁外部的托架时，托 架可被焊接或利用螺栓联接，但是当将具有很大质量的大型外部装置安装到托 架时，钢板上会出现局部变形，并且承重性能会降低，这样外部设备不能被安 装到墙外。

同样，当根据现有技术将混凝土浇注在钢板结构中时，因为两个钢板仅通 过条状立筋连接，会存在未硬化的混凝土的横向压力使钢板变形的风险。

发明内容

(技术问题)

本发明的一个方面是提供一种钢板结构和钢板混凝土墙，除了钢板和混凝 土还包括承重结构件以减少钢板混凝土墙和钢板的厚度，同时有效的抵抗作用 于墙壁的轴向力或横向力。

本发明的另一个方面是提供一种钢板结构和钢板混凝土墙，其在钢板结构 被制造成单元模块的情况下，让钢板结构单元模块之间的附装变得容易。

本发明的另一个方面是提供一种钢板结构和钢板混凝土墙壁，其利用钢板 和结构件能够支撑具有大质量的大型外部装置。

(技术方案)

本发明的一个方面提供一种钢板结构，其包括分开以提供预定空间的一对 钢板；位于所述预定空间中、以重力方向在结构上刚性地结合到所述钢板的一 侧的结构件；以及维持所述一对钢板之间分开距离的支柱。

所述钢板结构还可包括从所述钢板的一侧突出的多根支柱。