本發(fā)明涉及土木工程施工技術領域，具體講是一種波紋板式工字形結構梁及施工方法。

背景技術：

橫截面為工字形的結構梁是建筑物或構筑物中的重要承載構件。傳統的工字形結構梁多為全鋼筋混凝土結構的，它由一體澆筑的上翼緣板、下翼緣板和腹板構成。傳統的工字形結構梁最大弊端是自重大、混凝土用量大、工期長。

為緩解上述弊端，行業(yè)內又出現了純工字鋼結構梁或者上下翼緣板為混凝土結構而腹板為鋼結構的組合結構梁。但上述兩種結構梁的承載能力有限，從而影響其應用范圍，如一般最多只能作為副梁，而無法作為主梁。主要原因是普通的平面型鋼腹板的支承能力有限，容易失穩(wěn)造成屈曲變形的狀況。為了抗屈曲，也有人提出在腹板與翼緣板之間加焊加勁肋板，但一是增加了焊接工作量，更重要的是，焊接的高溫會形成高溫應力，對鋼結構造成不利影響。

行業(yè)內也有人提出一種新的設想，即采用一塊波紋板作為腹板，將波紋板的上下兩端分別與上下翼緣板焊接，以此來增強其抗屈曲的能力。但上述方法還是存在兩個弊端：一是抗屈曲的能力仍然有限，仍然不能完全滿足作為主要構件的要求；二是工人必須焊接出一條較長且蜿蜒的波紋型焊縫，其操作施工的難度和工作量較大，導致耗時久、延誤工期。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的一個技術問題是，提供一種抗屈曲能力強、腹板與兩翼緣板的連接過程無需焊接的波紋板式工字形結構梁。

本發(fā)明的一個技術解決方案是，提供一種波紋板式工字形結構梁，它包括上翼緣板、下翼緣板和腹板，上翼緣板設有上安裝座，下翼緣板設有下安裝座；腹板包括左右對稱的兩塊波紋板，每塊波紋板由間隔布設的凸出部和平直部構成，每塊波紋板的每個平直部與另一波紋板對稱的平直部之間設有一塊填板，一塊波紋板的每個平直部與另一塊波紋板對應的平直部及填板螺接；腹板上端與上安裝座插接且螺接，腹板下端與下安裝座插接且螺接。

本發(fā)明波紋板式工字形結構梁與現有技術相比，具有以下顯著優(yōu)點和有益效果。

首先，由于該腹板由對稱的兩塊波紋板拼合形成間隔布設的六角形蜂巢部和平直加厚部，由兩對稱的凸出部形成的六角形蜂巢部大幅度提高了抗壓承載力，而由兩對稱的平直部形成的平直加厚部也針對性的墊入了填板故抗壓承載力也得到了增強，故該腹板整體的抗壓承載力也就是抗壓抗屈曲的能力得到大幅度提高，使該結構梁的強度和抗屈曲能力均滿足了作為承重主梁的要求。其次，該結構在施工現場無需焊接，僅僅依靠插接和螺接就能完成組裝，施工速度快、效率高、操作方便、勞動強度小、縮短了工時。還有，該結構梁的強度及抗屈曲能力堪比全鋼筋混凝土的結構梁，但該結構梁的自重比純鋼筋混凝土結構的自重輕很多，節(jié)省了砼料用量，也節(jié)省了等待砼料干硬的時間，便于搬運。

腹板上端與上翼緣板的連接方式優(yōu)選為：上安裝座包括三塊平行的上導向板，三塊上導向板之間形成兩道上導向槽；兩塊波紋板的平直部上端與對應的填板上端形成下凹的上插槽；左波紋板上端卡入左上導向槽內，右波紋板上端卡入右上導向槽內；中間的上導向板插入上插槽內；左波紋板的每一個凸出部的上端與左上導向板螺接，右波紋板的每一個凸出部的上端與右上導向板螺接；兩個波紋板的每一個平直部的上端與中上導向板螺接。上述連接的具體連接方式，既保證了操作便捷，無需焊接，省時省力，又確保了腹板上端與上翼緣板連接牢固，進而保證結構梁整體的強度、抗壓和抗屈曲的能力。

腹板下端與下翼緣板的連接方式優(yōu)選為：下安裝座設有三塊平行的下導向板；三塊下導向板之間形成兩道下導向槽；兩塊波紋板平直部下端與對應的填板下端形成上凹的下插槽；左波紋板下端卡入左下導向槽內，右波紋板下端卡入右下導向槽內，中間的下導向板插入下插槽內；左波紋板的每一個凸出部的下端與左下導向板螺接，右波紋板的每一個凸出部的下端與右下導向板螺接；兩個波紋板的每一個平直部的下端與中下導向板螺接。上述連接的具體連接方式，既保證了操作便捷，無需焊接，省時省力，又確保了腹板下端與下翼緣板連接牢固，進而保證結構梁整體的強度、抗壓和抗屈曲的能力。

作為改進，上翼緣板為鋼筋混凝土結構；上安裝座還包括一塊與三塊上導向板垂直焊接的鋼頂板，鋼頂板預埋在上翼緣板上。這樣，既保證了該結構梁的整體強度，又有效減輕了自重，還便捷了安裝過程，確保安裝成型后腹板上端與上翼緣板之間的連接牢固。

作為再改進，下翼緣板為鋼筋混凝土結構；下安裝座還包括一塊與三塊下導向板垂直焊接的鋼底板，鋼底板預埋在下翼緣板上。這樣，既保證了該結構梁的整體強度，又有效減輕了自重，還便捷了安裝過程，確保安裝成型后腹板下端與下翼緣板之間的連接牢固。

作為進一步優(yōu)選，每一個用于連接波紋板凸出部與導向板的螺釘對應有一個內螺帽，該內螺帽焊接在波紋板凸出部內表面。這樣，便于工人螺接操作，加快施工的速度。

本發(fā)明要解決的另一個技術問題是，提供一種抗屈曲能力強、腹板與兩翼緣板的連接過程無需焊接的波紋板式工字形結構梁的施工方法。

本發(fā)明的另一個技術解決方案是，提供一種波紋板式工字形結構梁的施工方法，其步驟包括：

a、在工廠中澆筑上翼緣板和下翼緣板并將上安裝座和下安裝座預埋在兩個翼緣板中，將全部填板焊接在一塊波紋板的對應的平直部內側，且每塊填板的上下兩端均內收于對應平直部的上下兩端，并在每塊波紋板的凸出部的內表面焊接內螺帽；再將兩塊波紋板的對應平直部中段螺接形成整體式的腹板；

b、在施工現場將兩塊翼緣板左右對稱豎直向放置，然后將整體式腹板的兩波紋板水平向插入，使得每塊波紋板的左右兩端卡入兩側翼緣板對應的導向槽內，且每塊翼緣板位于中間的導向板插入腹板對應的插槽內；

c、先將腹板前后兩端的平直部的左右兩端與左右側翼緣板的中導向板螺接，然后由一個工人鉆入腹板下向上方穿螺釘，而另一個工人站在腹板上方旋緊螺帽，兩人配合動作將腹板中段的各個平直部的左右兩端與左右側翼緣板的位于中間的導向板螺接；

d、下面的工人將螺釘穿過翼緣板的下方的導向板和腹板下波紋板的凸出部，旋入凸出部內表面的內螺帽內，上面的工人將螺釘穿過翼緣板的上方導向板和腹板上波紋板的凸出部，旋入凸出部內表面的內螺帽內。

本發(fā)明施工方法的關鍵在于：創(chuàng)造性的提出將整個結構梁旋轉九十度施工的方式，要論述該施工方式的優(yōu)越性，不妨先假設如果不采用該方式而是采用常規(guī)的施工方法，即找到大型起吊設備將上翼緣板吊起，再進行腹板和翼緣板的拼接，然而由于上翼緣板自重大，實際操作中是很難將其與腹板對位準確地，腹板的插槽與導向板以及波紋板與導向槽更是難以精確對位，而且還可能存在吊起的翼緣板坍塌的安全隱患；而采用本施工方法將整個結構梁旋轉九十度以后，就使得整個裝配過程安全、簡單、方便，四兩撥千斤的解決了問題。而且本方法施工出的結構梁強度、抗屈曲能力強，而且整個現場施工過程無需焊接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明波紋板式工字形結構梁的爆炸結構示意圖。

圖2是本發(fā)明波紋板式工字形結構梁的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明波紋板式工字形結構梁的一塊波紋板焊接填板后的結構示意圖。

圖4是圖2中a部分的放大結構示意圖。

圖5是圖2中b部分的放大結構示意圖。

圖6是本發(fā)明波紋板式工字形結構梁的腹板從上導向板高度的截面局部結構示意圖。

圖7是本發(fā)明波紋板式工字形結構梁的腹板從填板高度的截面局部結構示意圖。

圖中所示1、上翼緣板，2、下翼緣板，3、腹板，4、上導向板，5、上導向槽，6、下導向板，7、下導向槽，8、波紋板，8.1、凸出部，8.2、平直部，9、填板，10、上插槽，11、下插槽，12、六角形蜂巢部，13、平直加厚部，14、鋼頂板，15、鋼底板。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，本發(fā)明波紋板式工字形結構梁，它包括上翼緣板1、下翼緣板2和腹板3。

上翼緣板1設有上安裝座，上安裝座包括三塊平行的上導向板4，三塊上導向板4之間形成兩道上導向槽5。本實施例的上翼緣板1為鋼筋混凝土結構，當然也可以采用純鋼結構的上翼緣板1。上安裝座還包括一塊與三塊上導向板4垂直焊接的鋼頂板14，鋼頂板14與上翼緣板1平行且鋼頂板14預埋在上翼緣板1上。

下翼緣板2設有下安裝座；下安裝座設有三塊平行的下導向板6；三塊下導向板6之間形成兩道下導向槽7。本實施例的下翼緣板2也為鋼筋混凝土結構；下安裝座還包括一塊與三塊下導向板6垂直焊接的鋼底板15，鋼底板15與下翼緣板2平行且鋼底板15預埋在下翼緣板2上。

腹板3包括左右對稱的兩塊波紋板8。每塊波紋板8由間隔布設的凸出部8.1和平直部8.2構成，每塊波紋板8的每個平直部8.2與另一波紋板8對稱的平直部8.2之間設有一塊填板9。一塊波紋板8的每個平直部8.2的中段與另一塊波紋板8對應的平直部8.2的中段及兩者之間的那塊填板9由第一螺釘螺接，形成六角形蜂巢部12和平直加厚部13間隔布設的腹板3。平直部8.2的中段是指，與填板9平齊的那一段。六角形蜂巢部12由左右對稱的凸出部8.1拼合而成，而平直加厚部13由兩塊平直部8.2及中間的填板9疊合固定而成。

腹板3上端與上安裝座插接且螺接。具體的說，兩塊波紋板8的平直部8.2上端與對應的填板9上端形成下凹的上插槽10；左波紋板8上端卡入左上導向槽5內，右波紋板8上端卡入右上導向槽5內；中間的上導向板4插入上插槽10內。左波紋板8的每一個凸出部8.1的上端與左側的那塊上導向板4螺接，右波紋板8的每一個凸出部8.1的上端與右側的那塊上導向板4螺接；兩個波紋板8的每一個平直部8.2凸出填板9的上端與中間的那塊上導向板4由第三螺釘螺接。

腹板3下端與下安裝座插接且螺接。具體的說，兩塊波紋板8平直部8.2下端與對應的填板9下端形成上凹的下插槽11；左波紋板8下端卡入左下導向槽7內，右波紋板8下端卡入右下導向槽7內，中間的下導向板6插入下插槽11內。左波紋板8的每一個凸出部8.1的下端與左側的那塊下導向板6螺接，右波紋板8的每一個凸出部8.1的下端與右側的那塊下導向板6螺接；兩個波紋板8的每一個平直部8.2凸出填板9的下端與中間的那塊下導向板6由第三螺釘螺接。

用于連接波紋板8凸出部8.1和導向板的螺釘為第二螺釘，每一個第二螺釘對應有一個內螺帽，該內螺帽焊接在波紋板8凸出部8.1內表面。且內螺帽高度必須與上導向板4或下導向板6平齊，故內螺帽位于凸出部8.1內表面的上下兩端。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，本發(fā)明的波紋板式工字形結構梁的施工方法，其步驟如下。

a、在工廠中澆筑上翼緣板1和下翼緣板2并將上安裝座和下安裝座預埋在兩個翼緣板中，將全部填板9焊接在一塊波紋板8的對應的平直部8.2內側，且每塊填板9的上下兩端均內收于對應平直部8.2的上下兩端，并在每塊波紋板8的凸出部8.1的內表面焊接與第二螺釘配合的內螺帽；再將兩塊波紋板8的對應平直部8.2中段由第一螺釘螺接形成整體式的腹板3。

b、在施工現場將兩塊翼緣板左右對稱豎直向放置，然后將整體式腹板3的兩波紋板8水平向插入，使得每塊波紋板8的左右兩端(原來豎直狀態(tài)的腹板8的上下兩端在水平狀態(tài)下就變成了左右兩端)卡入兩側翼緣板對應的導向槽內，且每塊翼緣板位于中間的導向板插入腹板3對應的插槽內。

該步驟中，可以酌情將兩翼緣板墊高，便于后續(xù)工人鉆入腹板3下操作。

c、先將腹板3前后兩端的平直部8.2的左右兩端與左右側翼緣板的位于中間的那塊導向板用第三螺釘螺接，然后由一個工人鉆入腹板3下向上方穿螺釘，而另一個工人站在腹板3上方旋緊螺帽，兩人配合動作將腹板3中段的各個平直部8.2的左右兩端與左右側翼緣板的位于中間的導向板用第三螺釘螺接；

d、下面的工人將第二螺釘穿過翼緣板的下方的導向板和腹板3下波紋板8的凸出部8.1，旋入凸出部8.1內表面的內螺帽內，上面的工人將第二螺釘穿過翼緣板的上方的導向板和腹板3上波紋板8的凸出部8.1，旋入凸出部8.1內表面的內螺帽內。

將上述結構梁整體組裝成型后，用起吊設備將其旋轉90度，使之重新變成工字型。