一種u形鋼-混凝土組合梁的制作方法
【專利摘要】一種U形鋼-混凝土組合梁，它涉及一種組合梁，以解決現(xiàn)有工字形鋼-混凝土組合梁抗火性能差和整體穩(wěn)定性差，以及外包鋼-混凝土疊合板組合梁抗剪承載力較低，不易保證鋼梁和混凝土完全協(xié)同工作的問題，它包括混凝土板，它還包括U形鋼、多個(gè)角鋼、多根縱向受力鋼筋、多根架立鋼筋和混凝土疊合層；U形鋼的每個(gè)腹板上端固接有水平設(shè)置的翼緣板，U形鋼與翼緣板一體制成，U形鋼內(nèi)沿其長度方向固接有多個(gè)角鋼，每個(gè)角鋼的側(cè)面焊接有一根架立鋼筋，縱向受力鋼筋沿U形鋼的長度方向固接在架立鋼筋上，U形鋼的頂部設(shè)置混凝土板，混凝土板內(nèi)的鋼筋彎折后伸入U(xiǎn)形鋼內(nèi)，混凝土疊合層覆于U形鋼內(nèi)。本實(shí)用新型用于土木工程建筑中。
【專利說明】—種U形鋼-混凝土組合梁
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種組合梁，具體涉及一種無需防火涂料的U形鋼一混凝土組合梁，屬于建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼一混凝土組合梁具有剛度大、承載力高等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工程中得到廣泛的應(yīng)用，目前工程中常用的是工字形鋼一混凝土組合梁，工字形鋼一混凝土組合梁由于鋼梁直接裸露，實(shí)際工程中需要在工字鋼上涂設(shè)防火涂料以提高組合梁的抗火性能，由此造成工字形鋼-混凝土組合梁的造價(jià)提高；同時(shí)，工字形鋼一混凝土組合梁在梁柱節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)，鋼梁下翼緣受壓，為防止工字形鋼產(chǎn)生出平面失穩(wěn)，需在梁端設(shè)置隅撐。
[0003]經(jīng)文獻(xiàn)檢索，申請(qǐng)?zhí)枮?01210597480.5的中國發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢鐾獍?混凝土疊合板組合梁，該組合梁采用槽鋼內(nèi)翻的形式，此類組合梁節(jié)點(diǎn)容易導(dǎo)致陰角處的混凝土澆筑不密實(shí)，施工質(zhì)量不易保證，此外由于該發(fā)明專利申請(qǐng)采用冷彎薄壁型鋼，U形梁的上翼緣的切片作為抗剪連接鍵，其抗剪承載力較低，不易保證鋼梁和混凝土完全協(xié)同工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型是為解決現(xiàn)有工字形鋼-混凝土組合梁抗火性能差和整體穩(wěn)定性差，以及外包鋼-混凝土疊合板組合梁抗剪承載力較低，不易保證鋼梁和混凝土完全協(xié)同工作的問題，進(jìn)而提供一種U形鋼-混凝土組合梁。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的一種U形鋼-混凝土組合梁包括混凝土板，它還包括U形鋼、多個(gè)角鋼、多根縱向受力鋼筋、多根架立鋼筋和混凝土疊合層；u形鋼的每個(gè)腹板上端固接有水平設(shè)置的翼緣板，U形鋼與翼緣板一體制成，U形鋼內(nèi)沿其長度方向固接有多個(gè)角鋼，角鋼的長度方向與U形鋼的長度方向垂直，多根縱向受力鋼筋沿U形鋼的長度方向間隔布置，每個(gè)角鋼的側(cè)面焊接有一根架立鋼筋，縱向受力鋼筋沿U形鋼的長度方向固接在架立鋼筋上，U形鋼的頂部設(shè)置混凝土板，混凝土板內(nèi)的鋼筋彎折后伸入U(xiǎn)形鋼內(nèi)，混凝土疊合層覆于U形鋼內(nèi)。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:一、本實(shí)用新型U形鋼內(nèi)混凝土和縱向鋼筋的存在，無需涂設(shè)防火涂料就可滿足抗火要求，顯著提高了組合梁的抗火性能。二、本實(shí)用新型相對(duì)傳統(tǒng)工字形鋼-混凝土組合梁具有更高的抗彎剛度和承載力，本實(shí)用新型的高度相對(duì)于傳統(tǒng)工字形鋼-混凝土組合梁高度有所降低，從而能降低結(jié)構(gòu)層高度。三、傳統(tǒng)的工字形鋼-混凝土組合梁在梁柱節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)，工字形鋼下翼緣受壓，因此，在普通的鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)需設(shè)置隅撐來阻止鋼梁的平面外失穩(wěn)，而本實(shí)用新型組合梁中的基本鋼構(gòu)件U形鋼為U形截面，同時(shí)內(nèi)部填充混凝土，其具有很高平面外剛度，U形鋼不會(huì)產(chǎn)生平面外失穩(wěn)，在結(jié)構(gòu)體系中可以省去隅撐的布置，從而節(jié)省鋼材并簡化施工過程，整體制造成本降低了 40%-50%。四、本實(shí)用新型的組合梁中U形鋼內(nèi)部的混凝土的存在提高了組合梁的抗彎承載力和抗彎剛度，進(jìn)一步提高了組合梁的受力性能。在傳統(tǒng)工字形鋼-混凝土組合梁中，抗剪連接件采用栓釘，由于單個(gè)栓釘?shù)目辜舫休d力較低，使得組合梁中需要較多的抗剪連接件，造成施工復(fù)雜，而本實(shí)用新型組合梁，采用角鋼作為抗剪連接件，其具有比栓釘更高的抗剪承載力，同時(shí)角鋼可以作為拉接件連接U形鋼兩腹板，保證U形鋼的整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外角鋼還能起到抗拔作用，防止U形鋼和混凝土板縱向分離。五、本實(shí)用新型采用翼緣板外翻的組合梁形式，能有效保證混凝土的澆筑質(zhì)量；同時(shí)采用抗剪能力較強(qiáng)的角鋼作為抗剪連接件，同時(shí)角鋼還能起到抗拔和拉接作用，能同時(shí)替代現(xiàn)有外包鋼-混凝土疊合板組合梁中的連接鋼筋和切片抗剪連接件，保證了鋼梁和混凝土完全協(xié)同工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的U形鋼-混凝土組合梁的整體結(jié)構(gòu)剖面圖，圖2是本實(shí)用新型的U形鋼、角鋼、架立鋼筋和縱向受力鋼筋連接的整體結(jié)構(gòu)立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖2說明，本實(shí)施方式的一種U形鋼-混凝土組合梁包括混凝土板7，它還包括U形鋼1、多個(gè)角鋼2、多根縱向受力鋼筋4、多根架立鋼筋3和混凝土疊合層8 ；U形鋼I的每個(gè)腹板上端固接有水平設(shè)置的翼緣板1-1，U形鋼I與翼緣板1-1 一體制成，U形鋼I內(nèi)沿其長度方向固接有多個(gè)角鋼2，角鋼2的長度方向與U形鋼I的長度方向垂直，多根縱向受力鋼筋4沿U形鋼I的長度方向間隔布置，每個(gè)角鋼2的側(cè)面焊接有一根架立鋼筋3，縱向受力鋼筋4沿U形鋼I的長度方向固接在架立鋼筋3上，U形鋼的頂部設(shè)置混凝土板7，混凝土板7內(nèi)的鋼筋6彎折后伸入U(xiǎn)形鋼I內(nèi)，混凝土疊合層8覆于U形鋼I內(nèi)。
[0009]本實(shí)施方式的U形鋼可以由鋼板軋制或焊接而成，角鋼連接件可以由鋼板軋制或焊接而成。本實(shí)施方式架立鋼筋3起到架立的作用。
[0010]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的架立鋼筋3采用U形鋼筋或帶有彎鉤的架立鋼筋。如此設(shè)置，結(jié)構(gòu)形式多樣，連接穩(wěn)定可靠。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0011]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的U形鋼I與角鋼2焊縫連接。如此設(shè)置，角鋼可設(shè)置在U形鋼內(nèi)部也可放置在U形鋼頂面上，構(gòu)造簡單，傳力直接簡捷。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0012]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的角鋼2與架立鋼筋3焊縫連接。如此設(shè)置，構(gòu)造簡單，傳力直接簡捷。其它與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0013]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式所述混凝土板7為預(yù)制混凝土板或現(xiàn)澆混凝土板。如此設(shè)置，使用方便，滿足實(shí)際需要。其它與【具體實(shí)施方式】一、二或四相同。
[0014]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的U形鋼I及翼緣板1-1均為Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材。如此設(shè)置，屈服強(qiáng)度大，滿足實(shí)際需要。其它與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0015]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的角鋼2為Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材。如此設(shè)置，屈服強(qiáng)度大，滿足實(shí)際需要。其它與【具體實(shí)施方式】一、二、四或六相同。
[0016]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的架立鋼筋3為HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋。如此設(shè)置，屈服強(qiáng)度大，滿足實(shí)際需要。其它與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】九:結(jié)合圖2說明，本實(shí)施方式的縱向受力鋼筋4為HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋。如此設(shè)置，屈服強(qiáng)度大，滿足實(shí)際需要。其它與【具體實(shí)施方式】一、二、四、六或八相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】十:結(jié)合圖1說明，本實(shí)施方式的混凝土疊合層8為C30-C80普通混凝土疊合層、輕骨料混凝土疊合層或高性能混凝土疊合層；混凝土板7中的鋼筋6為HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋。如此設(shè)置，滿足實(shí)際需要，C30-C80為強(qiáng)度等級(jí)。其它與【具體實(shí)施方式】九相同。
[0019]實(shí)施例:結(jié)合圖1-圖2說明，首先在U形鋼I的焊接角鋼2，角鋼2沿U形鋼I的長度方向布置；然后將架立鋼筋3焊接在角鋼2上。在施工現(xiàn)場(chǎng)，U形鋼I安裝定位后在架立鋼筋3上設(shè)置縱向受力鋼筋4，同時(shí)，制作混凝土板7 (混凝土板可以預(yù)制也可以現(xiàn)澆)，(綁扎板內(nèi)受力鋼筋5和鋼筋6)，鋼筋6彎折并深入U(xiǎn)形鋼I內(nèi)，使混凝土板7和U形鋼I更好的協(xié)同工作，最后混凝土疊合層8覆于U形鋼I內(nèi)，待混凝土完全硬化后，U形鋼I和混凝土板7通過鋼筋6連接為整體，形成U形鋼-混凝土組合梁，共同工作受力。U形鋼I可以由鋼板軋制或焊接而成，角鋼連接件可以由鋼板軋制或焊接而成。足尺試件(跨度為
7.2m-8.4m)的制備實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)用新型組合梁具有較高的承載力和良好的延性，試驗(yàn)中組合梁的跨中撓度達(dá)到了跨度的1/24-1/22 (使用階段規(guī)范要求僅為1/400)，抗剪角鋼設(shè)置較稀疏(間距為220mm-300mm)時(shí)能保證U形鋼鋼梁和混凝土板之間無相對(duì)滑移，兩者能很好的協(xié)同工作。
【權(quán)利要求】
1.一種U形鋼-混凝土組合梁，它包括混凝土板(7)，其特征在于:它還包括U形鋼(1)、多個(gè)角鋼(2)、多根縱向受力鋼筋(4)、多根架立鋼筋(3)和混凝土疊合層(8); U形鋼(I)的每個(gè)腹板上端固接有水平設(shè)置的翼緣板(1-1 )，U形鋼(I)與翼緣板(1-1)一體制成，U形鋼(I)內(nèi)沿其長度方向固接有多個(gè)角鋼(2)，角鋼(2)的長度方向與U形鋼(O的長度方向垂直，多根縱向受力鋼筋(4)沿U形鋼(I)的長度方向間隔布置，每個(gè)角鋼(2)的側(cè)面焊接有一根架立鋼筋(3)，縱向受力鋼筋(4)沿U形鋼(I)的長度方向固接在架立鋼筋(3 )上，U形鋼(I)的頂部設(shè)置混凝土板(7 )，混凝土板(7 )內(nèi)的鋼筋(6 )彎折后伸入U(xiǎn)形鋼(I)內(nèi)，混凝土疊合層(8)覆于U形鋼(I)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:架立鋼筋(3)采用U形鋼筋或帶有彎鉤的架立鋼筋，縱向受力鋼筋(4)沿U形鋼(I)的長度方向固接在架立鋼筋(3)的U形槽或彎鉤內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:U形鋼(I)與角鋼(2)焊縫連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:角鋼(2)與架立鋼筋(3)焊縫連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:所述混凝土板(7)為預(yù)制混凝土板或現(xiàn)澆混凝土板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:U形鋼(I)及翼緣板(1-1)均為Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:角鋼(2)為Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:架立鋼筋(3)為HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6或8所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:縱向受力鋼筋(4)為HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種U形鋼-混凝土組合梁，其特征在于:所述混凝土疊合層(8)為C30-C80普通混凝土疊合層、輕骨料混凝土疊合層或高性能混凝土疊合層；混凝土板(7)中的鋼筋(6)為HRB235鋼筋、HRB335鋼筋、HRB400鋼筋或RRB400鋼筋。
【文檔編號(hào)】E04C3/293GK203716407SQ201420104535
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】郭蘭慧, 周國平 申請(qǐng)人:江蘇中寶鋼構(gòu)有限公司