一種裝配式鋼與混凝土組合梁的製作方法

2023-05-31 20:14:01

一種裝配式鋼與混凝土組合梁的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種裝配式鋼與混凝土組合梁，屬於建築材料【技術領域】，包括混凝土層和水平設置的鋼梁，鋼梁由鋼梁上翼緣、鋼梁腹板及鋼梁下翼緣組成，在鋼梁下翼緣的內側連接有下鋼筋，混凝土層設置在鋼梁下翼緣與下鋼筋之間。本實用新型在充分發揮鋼梁強度高、連接方便優勢的同時發揮混凝土材料剛度大、造價低、防火性能好的特點，將兩種材料的性能優勢相結合，達到受力合理、經濟實用的效果。
【專利說明】一種裝配式鋼與混凝土組合梁

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於建築材料【技術領域】，具體涉及一種裝配式鋼與混凝土組合梁。

【背景技術】
[0002]混凝土與鋼材是目前最主要的兩種建築材料，兩者的組合性能好，但材料性能卻差異顯著。一方面，混凝土剛度大、取材方便、造價低、受壓及防火性能好，但存在受拉性能差、延性差、工業化程度低等缺點；另一方面，鋼材強度高、連接方便、工業化程度高，可塑性能好，能更好地滿足建築功能需求，但也存在造價高、防鏽防火處理繁雜等問題。
[0003]在建築結構設計過程中，結構的剛度和強度是兩個非常重要的設計指標，兩者相互影響、協調統一，共同組建結構的抗力體系，結構構件在滿足強度設計指標的同時，也必須滿足剛度設計指標。比如，《建築抗震設計規範》GB50011-2010和《高層建築混凝土結構技術規程》JGJ3-2010均對結構在相應地震烈度作用下的剪重比、層間位移指標等均做出規定，對結構的整體剛度提出了要求。另外，《高層建築混凝土結構技術規程》JGJ3-2010第9.1.11條，對框架-核心筒結構框架部分按側向剛度分配的樓層地震剪力標準值做了規定，這就要求框架部分在強度滿足設計要求的同時，要具備一定的剛度。目前的鋼框架結構，若剛度設計指標不滿足相關規範要求時，常用的解決措施是增大鋼框架(尤其是鋼梁)構件的截面尺寸，這使得增加構件剛度的同時，強度指標過度富裕，造成鋼材用量上升，相應的防鏽、防火措施費也隨之上升。
[0004]因此，合理組合鋼與混凝土兩種材料，更好的發揮其材性互補優勢，是建築結構設計領域的主要研宄課題之一。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種裝配式鋼與混凝土組合梁，解決現有技術中組合式鋼梁強度指標過於富裕而造成的材料浪費問題。
[0006]本實用新型所採用的技術方案是:一種裝配式鋼與混凝土組合梁，包括混凝土層和水平設置的鋼梁，鋼梁由鋼梁上翼緣、鋼梁腹板及鋼梁下翼緣組成，在鋼梁下翼緣的內側連接有下鋼筋，混凝土層設置在鋼梁下翼緣與下鋼筋之間。
[0007]本實用新型的特點還在於:
[0008]在鋼梁上翼緣的內側連接有上鋼筋，鋼梁上翼緣與上鋼筋之間設置有混凝土層。
[0009]上鋼筋包括相互連接的上縱向分布鋼筋和上橫向分布鋼筋，下鋼筋包括相互連接的下縱向分布鋼筋和下橫向分布鋼筋。
[0010]上橫向分布鋼筋的一端固接於鋼梁上翼緣的內側，上橫向分布鋼筋的另一端固接在鋼梁腹板上，下橫向分布鋼筋的一端固接於鋼梁下翼緣的內側，下橫向分布鋼筋的另一端固接在鋼梁腹板上。
[0011]鋼梁上翼緣的內側固接上抗剪連接件，上抗剪連接件與上橫向分布鋼筋連接，鋼梁下翼緣的內側固接下抗剪連接件，下抗剪連接件與下橫向分布鋼筋連接。
[0012]固接具體為焊接。
[0013]上鋼筋及下鋼筋為鋼筋網。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型一種裝配式鋼與混凝土組合梁，在充分發揮鋼梁強度高、連接方便優勢的同時發揮混凝土材料剛度大、造價低、防火性能好的特點，將兩種材料的性能優勢相結合，達到受力合理、經濟實用的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種裝配式鋼與混凝土組合梁的結構示意圖；
[0016]圖2為圖1的橫截面第一種實施方式的不意圖；
[0017]圖3為圖1的橫截面第二種實施方式的示意圖。
[0018]圖中，1.鋼梁上翼緣，2.鋼梁腹板，3.鋼梁下翼緣，4.混凝土層，5-1.上縱向分布鋼筋，5-2.下縱向分布鋼筋，6-1.上橫向分布鋼筋，6-2.下橫向分布鋼筋，7-1.上抗剪連接件，7-2.下抗剪連接件，8.框架柱。

【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0020]本實用新型一種裝配式鋼與混凝土組合梁，如圖1所示，在兩個框架柱8之間設置有一組本實用新型的鋼與混凝土組合梁，該組合梁主體包括鋼梁和混凝土層。鋼梁由鋼梁上翼緣1、鋼梁下翼緣3及鋼梁腹板2組成，在鋼梁下翼緣3的上方及鋼梁上翼緣I的下方，澆築適當厚度的混凝土層4，上、下兩層混凝土層4內分別分布有上鋼筋、下鋼筋，形成一種新型組合梁。組合梁的兩端仍採用鋼結構，以便與框架柱8連接。
[0021]上鋼筋包括相互連接的上縱向分布鋼筋5-1和上橫向分布鋼筋6-1，下鋼筋包括相互連接的下縱向分布鋼筋5-2和下橫向分布鋼筋6-2。如圖2所示，上橫向分布鋼筋6-1的一端固接於鋼梁上翼緣I的內側，上橫向分布鋼筋6-1的另一端固接在鋼梁腹板2上，下橫向分布鋼筋6-2的一端固接於鋼梁下翼緣3的內側，下橫向分布鋼筋6-2的另一端固接在鋼梁腹板2上。
[0022]還可以設計成如圖3所示的形式，也就是，在鋼梁上翼緣I的內側固接上抗剪連接件7-1，上抗剪連接件7-1與上橫向分布鋼筋6-1連接，在鋼梁下翼緣3的內側固接下抗剪連接件7-2，下抗剪連接件7-2與下橫向分布鋼筋6-2連接。
[0023]上述的所有固接方式可以具體為焊接。上縱向分布鋼筋5-1和上橫向分布鋼筋6-1之間以及下縱向分布鋼筋5-2和下橫向分布鋼筋6-2之間可綁紮連接。
[0024]本實用新型的裝配式鋼與混凝土組合梁，可採用高強高性能混凝土材料，在節能環保的同時達到提高組合梁剛度的目的。
[0025]按照截面剛度等效的原則，組合梁的兩端仍為純鋼截面，施工時，組合梁兩端通過螺栓或焊接等措施與框架柱8相連，組成框架共同受力體系。
[0026]本實用新型的鋼與混凝土組合梁，也可不設鋼梁上翼緣I下側的鋼筋及混凝土層。上縱向分布鋼筋5-1和上橫向分布鋼筋6-1以及下縱向分布鋼筋5-2和下橫向分布鋼筋6-2可用其他類似的鋼筋網替代。
[0027]本實用新型的鋼與混凝土組合梁，在鋼梁承載力滿足設計要求的前提下，通過與混凝土組合增加其剛度，以滿足結構剛度需求，在連接方法、建築使用功能不改變的前提下充分發揮鋼與混凝土材料的組合優勢，降低結構鋼材用量，另外，混凝土層與上、下鋼梁翼緣結合處，可不採取防火防鏽塗裝措施，減少鋼結構塗裝面積，大幅降低鋼結構造價。
【權利要求】
1.一種裝配式鋼與混凝土組合梁，包括混凝土層(4)和水平設置的鋼梁，鋼梁由鋼梁上翼緣(I)、鋼梁腹板(2)及鋼梁下翼緣(3)組成，其特徵在於，在鋼梁下翼緣(3)的內側連接有下鋼筋，所述的混凝土層(4)設置在鋼梁下翼緣(3)與下鋼筋之間。
2.根據權利要求1所述的一種裝配式鋼與混凝土組合梁，其特徵在於，在鋼梁上翼緣(I)的內側連接有上鋼筋，鋼梁上翼緣(I)與上鋼筋之間設置有混凝土層(4)。
3.根據權利要求1或2所述的一種裝配式鋼與混凝土組合梁，其特徵在於，所述的上鋼筋包括相互連接的上縱向分布鋼筋(5-1)和上橫向分布鋼筋(6-1)，所述的下鋼筋包括相互連接的下縱向分布鋼筋(5-2)和下橫向分布鋼筋(6-2)。
4.根據權利要求3所述的一種裝配式鋼與混凝土組合梁，其特徵在於，所述的上橫向分布鋼筋(6-1)的一端固接於鋼梁上翼緣(I)的內側，上橫向分布鋼筋(6-1)的另一端固接在鋼梁腹板(2)上，所述的下橫向分布鋼筋(6-2)的一端固接於鋼梁下翼緣(3)的內側，下橫向分布鋼筋(6-2)的另一端固接在鋼梁腹板(2)上。
5.根據權利要求3所述的一種裝配式鋼與混凝土組合梁，其特徵在於，所述鋼梁上翼緣(I)的內側固接上抗剪連接件(7-1)，上抗剪連接件(7-1)與上橫向分布鋼筋(6-1)連接，所述鋼梁下翼緣(3)的內側固接下抗剪連接件(7-2)，下抗剪連接件(7-2)與下橫向分布鋼筋(6-2)連接。
6.根據權利要求4或5所述的一種裝配式鋼與混凝土組合梁，其特徵在於，所述的固接具體為焊接。
7.根據權利要求1或2所述的一種裝配式鋼與混凝土組合梁，其特徵在於，所述的上鋼筋及下鋼筋為鋼筋網。
【文檔編號】E04C3/293GK204199537SQ201420677915
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】辛力, 曾凡生, 王敏 申請人:中國建筑西北設計研究院有限公司