專利名稱：一種鋼-混凝土組合梁及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到一種建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其施工方法，特指一種鋼-混凝土組合梁 及其施工方法。
背景技術(shù)：
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有取材方便、經(jīng)濟(jì)性好、施工技術(shù)純熟等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)的應(yīng)用非常廣泛。但由于其自重較大，慣性作用大，抗震性能不佳。又因其施工周期較長(zhǎng)，不利于開(kāi)發(fā) 商資金周轉(zhuǎn)。且在目前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)需要耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正由勞動(dòng) 密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，勞動(dòng)力的薪酬水平越來(lái)越高，若還采用現(xiàn)階段的這種施工模式， 開(kāi)發(fā)商將需要投入更多的成本。鋼結(jié)構(gòu)也是我國(guó)應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。其具有輕質(zhì)、 高強(qiáng)、延性好的特點(diǎn)，且施工速度快，抗震性能好。但鋼結(jié)構(gòu)的建造需要耗費(fèi)大量資金?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因混凝土需要凝結(jié)時(shí)間而影響工期，但現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)卻仍采用 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而不用預(yù)制構(gòu)件，只因現(xiàn)有的大部分預(yù)制構(gòu)件都沒(méi)有可靠的連接，不 利于抗震，為了滿足抗震要求需要投入更多的成本。從材料性能上來(lái)考慮，混凝土抗壓能力很強(qiáng)，而鋼材在受拉力作用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)失 穩(wěn)的現(xiàn)象，鋼筋混凝土就是利用了這一特點(diǎn)。另外型鋼混凝土、鋼管混凝土也在一些結(jié)構(gòu)中 得到應(yīng)用，它們都具有很好的性能。但其缺點(diǎn)是自重比較大，鋼材的耗費(fèi)不也少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)性能、施工速度、建設(shè)成本 不能很好地兼顧的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種成本較低、設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單方便、施工難度小、施 工速度快，能夠用于多種結(jié)構(gòu)形式的鋼_混凝土組合梁。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的解決方案為一種鋼_混凝土組合梁，它主要包 括鋼筋混凝土部分2和鋼構(gòu)件部分3，鋼筋混凝土部分2中間挖空形成倒U形截面，鋼筋4 在梁的兩端伸出一定距離，鋼構(gòu)件部分3位于底部，鋼構(gòu)件部分3可以為鋼板或者鋼梁，通 過(guò)焊縫連接或螺栓連接與混凝土部分2組成一個(gè)整體。采用焊縫連接時(shí)，混凝土部分底部 設(shè)置預(yù)埋連接件6。預(yù)埋連接件6在同一根梁內(nèi)有多個(gè)，其分布是不連續(xù)的，其種類分為兩 大類，一類是預(yù)埋連接件之間沒(méi)有連接，另一類是預(yù)埋連接件之間通過(guò)連接預(yù)埋連接件的 通長(zhǎng)鋼筋12用焊縫連接，焊縫7位置如圖3、4所示；采用螺栓連接時(shí)，混凝土底部設(shè)置預(yù)埋 螺桿5。預(yù)埋螺桿5在同一根梁內(nèi)有多個(gè)，其分布是不連續(xù)的，其種類分為兩大類，一類是預(yù) 埋螺桿之間沒(méi)有連接，另一類是預(yù)埋螺桿之間通過(guò)連接預(yù)埋螺栓的通長(zhǎng)鋼筋13用焊縫連 接。鋼-混凝土組合梁的制作在預(yù)制廠內(nèi)完成，可生產(chǎn)不同的規(guī)格，其鋼筋混凝土部 分的截面大小及配筋量由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，鋼筋在梁兩端的伸出長(zhǎng)度根據(jù)構(gòu)造要求的錨固長(zhǎng) 度確定，鋼構(gòu)件部分的材料及截面大小由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。一種鋼-混凝土組合梁的制造方法，其特征在于制造步驟為①利用現(xiàn)有的或制作新的槽形模具；②利用槽形模具制作槽形鋼筋混凝土構(gòu)件，并在混凝土內(nèi)預(yù)埋連接件或螺桿；③將鋼構(gòu)件焊接到預(yù)埋連接件上或?qū)摌?gòu)件套上螺桿并用螺母擰緊，形成鋼-混凝 土組合梁鋼-混凝土組合梁與墻體9連接時(shí)，所述組合梁放置在墻體9上，梁和梁用其自身 兩端伸出的鋼筋連接，梁和梁之間留有一定空隙，并在空隙內(nèi)灌入碎石混凝土 8 ；鋼-混凝 土組合梁與現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱1連接時(shí)，所述組合梁在現(xiàn)澆鋼筋混凝土支模時(shí)即放入模板 內(nèi)，梁和梁用其自身兩端伸出的鋼筋連接，梁和梁之間留有一定空隙，再在模板內(nèi)插鋼筋澆 混凝土 ；鋼_混凝土組合梁與預(yù)制板10連接時(shí)，將預(yù)制板直接搭在鋼_混凝土組合梁頂面， 預(yù)制板10兩端留一段距離，澆筑碎石混凝土 8 ；鋼-混凝土組合梁與現(xiàn)澆鋼筋混凝土板11 連接時(shí)，所述組合梁作為模板的一部分，并高出模板的一定距離，再在模板內(nèi)插鋼筋澆混凝 土。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明兼顧了結(jié)構(gòu)性能、施工速度和建設(shè)成本，并能與現(xiàn)有結(jié)構(gòu) 形式進(jìn)行很好的銜接，也可以擴(kuò)展演變?yōu)樾碌慕Y(jié)構(gòu)形式，其優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明的鋼-混凝土組合梁中的混凝土部分在矩形截面梁的基礎(chǔ)上進(jìn)行挖空 處理，使得梁的重量大幅減輕，具有良好的抗震性能；薄鋼構(gòu)件部分用于承受拉力，不會(huì)出 現(xiàn)失穩(wěn)的問(wèn)題；梁和梁之間通過(guò)兩端的鋼筋連接，再用混凝土灌實(shí)，其整體性不下于現(xiàn)澆鋼 筋混凝土結(jié)構(gòu)。(2)這種組合梁較之鋼結(jié)構(gòu)和型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在用鋼量上有大幅削減，可節(jié)省大 量成本。(3)這種組合梁在預(yù)制廠制作完成，所需模具簡(jiǎn)單，制作流程明了。(4)這種組合梁可與多種結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好連接，施工過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)須支模，施工速度 快。(5)這種組合梁采用裝配施工，所需人力少，可減少薪酬開(kāi)銷，并可為技術(shù)密集型 施工積累經(jīng)驗(yàn)。


圖1是鋼-混凝土組合梁的一種截面示意圖，其中鋼構(gòu)件與混凝土通過(guò)螺栓連接， 螺栓之間沒(méi)有直接的連接；圖2是鋼-混凝土組合梁的一種截面示意圖，其中鋼構(gòu)件與混凝土通過(guò)螺栓連接， 同一縱向上的螺栓通過(guò)一根通長(zhǎng)鋼筋連接；圖3是鋼-混凝土組合梁的一種截面示意圖，其中鋼構(gòu)件與混凝土通過(guò)焊縫連接， 螺栓之間沒(méi)有連接；圖4是鋼-混凝土組合梁的一種截面示意圖，其中鋼構(gòu)件與混凝土通過(guò)焊縫連接， 同一縱向上的螺栓通過(guò)一根通長(zhǎng)鋼筋連接；圖5是鋼-混凝土組合梁與壁柱或墻體連接的節(jié)點(diǎn)示意圖；圖6是鋼-混凝土組合梁與現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱連接的節(jié)點(diǎn)示意圖；圖7是鋼-混凝土組合梁與預(yù)制板的連接節(jié)點(diǎn)示意圖；圖8是鋼-混凝土組合梁與現(xiàn)澆板的連接節(jié)點(diǎn)示意圖；圖9是鋼-混凝土組合梁的立體示意圖。
圖例說(shuō)明1、現(xiàn)澆混凝土柱2、鋼筋混凝土部分3、鋼構(gòu)件部分4、鋼筋5、預(yù)埋螺桿6、預(yù)埋連接件7、焊縫8、碎石混凝土9、墻體10、預(yù)制板11、現(xiàn)澆樓板12、連接預(yù)埋連接件的通長(zhǎng)鋼筋13、連接預(yù)埋螺栓的通長(zhǎng)鋼筋
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1 參照?qǐng)D2，一種鋼_混凝土組合梁，它主要包括用于抗壓的鋼筋混凝土部分2和用 于抗拉的鋼構(gòu)件部分3，鋼構(gòu)件部分采用鋼板。鋼筋混凝土部分2為倒U形截面，鋼板部分 和鋼筋混凝土部分2通過(guò)螺栓連接。螺桿之間設(shè)置連接預(yù)埋螺栓的通長(zhǎng)鋼筋13相連。實(shí)施例2 —種鋼-混凝土組合梁的施工方法先制作倒U型模具，把鋼筋放入模具內(nèi)并使其 固定，然后在模具中澆筑混凝土制作成U型鋼筋混凝土構(gòu)件，并在混凝土內(nèi)設(shè)置預(yù)埋螺桿 5，最后將鋼板焊接到預(yù)埋連接件上或?qū)摪逄咨下輻U并用螺母擰緊，形成鋼_混凝土組合 梁。鋼-混凝土組合梁與墻體連接(圖5)，所述組合梁放置在壁墻體上，梁和梁用其自身兩 端伸出的鋼筋連接，梁和梁之間留有一定空隙，并在空隙內(nèi)灌入碎石混凝土 8。
權(quán)利要求
一種鋼-混凝土組合梁，其特征在于包括鋼筋混凝土部分(2)和鋼構(gòu)件部分(3)，鋼筋混凝土部分(2)為倒U型截面，鋼筋(4)在梁的兩端伸出一定距離用于連接，鋼構(gòu)件部分(3)位于底部，鋼構(gòu)件部分(3)可以為鋼板或者鋼梁，通過(guò)焊縫連接或螺栓連接與混凝土部分(2)組成一個(gè)整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼_混凝土組合梁，其特征在于采用焊縫連接時(shí)，混凝土部 分(2)底部設(shè)置預(yù)埋連接件(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)埋連接件(6)，其特征在于預(yù)埋連接件在同一根梁內(nèi)有多 個(gè)，其分布是不連續(xù)的，其種類分為兩大類，一類是預(yù)埋連接件之間沒(méi)有連接，另一類是預(yù) 埋連接件之間通過(guò)連接預(yù)埋連接件的通長(zhǎng)鋼筋(12)用焊縫連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼_混凝土組合梁，其特征在于采用螺栓連接時(shí)，混凝土底 部設(shè)置預(yù)埋螺桿(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)埋螺桿(5)，其特征在于預(yù)埋螺桿(5)在同一根梁內(nèi)有多 個(gè)，其分布是不連續(xù)的，其種類分為兩大類，一類是預(yù)埋螺桿之間沒(méi)有連接，另一類是預(yù)埋 螺桿之間通過(guò)連接預(yù)埋螺栓的通長(zhǎng)鋼筋(13)用焊縫焊接。
6.一種鋼-混凝土組合梁的施工方法，其特征在于先制作倒U型模具，把鋼筋放入模 具內(nèi)并使其固定，然后在模具中澆筑混凝土制作成U型鋼筋混凝土構(gòu)件，并在混凝土內(nèi)預(yù) 埋連接件或螺桿，最后將鋼構(gòu)件焊接到預(yù)埋連接件上或?qū)摌?gòu)件套上螺桿并用螺母擰緊， 形成鋼_混凝土組合梁。鋼_混凝土組合梁與壁柱或墻體連接時(shí)，所述組合梁放置在壁柱 或墻體上，梁和梁用其自身兩端伸出的鋼筋(4)連接，梁和梁之間留有一定空隙，并在空隙 內(nèi)灌入碎石混凝土(8)；鋼-混凝土組合梁與現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱(1)連接時(shí)，所述組合梁在 現(xiàn)澆鋼筋混凝土支模時(shí)即放入模板內(nèi)，梁和梁用其自身兩端伸出的鋼筋連接，梁和梁之間 留有一定空隙，再在模板內(nèi)澆鋼筋澆混凝土 ；鋼-混凝土組合梁與預(yù)制板(10)連接時(shí)，將預(yù) 制板直接搭在鋼-混凝土組合梁頂面，預(yù)制板(10)兩端留一段距離，澆筑碎石混凝土(8)； 鋼-混凝土組合梁與現(xiàn)澆鋼筋混凝土板(11)連接時(shí)，所述組合梁作為模板的一部分，并高 出模板的一定距離，再在模板內(nèi)插鋼筋澆混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼-混凝土組合梁，它包括用于抵抗壓力的鋼筋混凝土部分和用于抵抗拉力的鋼構(gòu)件部分，鋼筋混凝土部分為倒U型截面，鋼筋在梁的兩端伸出一定距離用于連接，鋼構(gòu)件部分位于組合梁底部，通過(guò)焊縫連接或螺栓連接與混凝土部分組成一個(gè)整體。本發(fā)明能夠增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能、提高結(jié)構(gòu)延性、加快施工進(jìn)度，是一種工程成本相對(duì)較低、施工簡(jiǎn)便的鋼-混凝土組合梁。
文檔編號(hào)E04C3/293GK101798856SQ201010140219
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者吳志維, 易楚軍, 肖巖, 魯懿虬, 黃靚 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)