本實(shí)用新型涉及土木建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種端板連接整體式組合框架梁。

背景技術(shù)：

鋼-混凝土組合梁通過在鋼梁和混凝土板之間設(shè)置剪力連接件（栓釘、槽鋼、彎筋等），抵抗兩者在交界面處的掀起及相對滑移，使之成為一個(gè)整體而共同工作，從而充分發(fā)揮兩種材料各自的優(yōu)勢，形成強(qiáng)度高、剛度大、延性好的結(jié)構(gòu)形式。然而，在依照我國《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等設(shè)計(jì)規(guī)范對組合框架進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員一般只對非框架(即次梁)按照組合梁進(jìn)行設(shè)計(jì)；而對于框架梁(即主梁)，在彈塑性階段則是按照純鋼梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。這是由于框架梁兩端存在負(fù)彎矩區(qū)，而負(fù)彎矩區(qū)在柱寬范圍內(nèi)的板中鋼筋無法保證傳力的連續(xù)性（板中鋼筋無法貫通，且不能焊接在鋼柱翼緣板上），因此在彈性設(shè)計(jì)中可考慮組合作用，但在進(jìn)入塑性后則只考慮純鋼梁部分，忽略混凝土板的組合效應(yīng)。從框架梁的受力特點(diǎn)來看，框架梁正彎矩區(qū)由于鋼梁和樓板混凝土的組合作用，截面的抗彎剛度及抗彎能力均較大；而在框架梁負(fù)彎矩區(qū)，由于不考慮樓板的組合作用，其截面抗彎能力和剛度明顯小于跨中正彎矩區(qū)截面。因此，在進(jìn)行梁截面設(shè)計(jì)時(shí)，往往由梁端負(fù)彎矩起控制作用，這種情況下，設(shè)計(jì)人員將不得不選用較大截面尺寸的鋼梁以滿足框架梁在負(fù)彎矩區(qū)的抗彎承載力要求。顯然，增大截面的做法將導(dǎo)致材料的嚴(yán)重浪費(fèi)，與此同時(shí)，鋼材用量的增加會增大結(jié)構(gòu)的層間質(zhì)量，從而使地震響應(yīng)增大。此外，按純鋼梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，樓板及板內(nèi)鋼筋對框架梁剛度和承載力的貢獻(xiàn)被忽略，極易形成強(qiáng)梁弱柱結(jié)構(gòu)體系，對結(jié)構(gòu)抗震非常不利。

綜上所述，在組合框架中將框架梁簡化成純鋼梁進(jìn)行設(shè)計(jì)是由目前傳統(tǒng)的梁、板、柱連接方式所決定的，該設(shè)計(jì)方法存在材料浪費(fèi)、不安全等弊端。為了使框架梁能充分發(fā)揮組合作用，實(shí)現(xiàn)計(jì)算模型與實(shí)際模型的一致性，本實(shí)用新型提出了一種端板連接整體式組合框架梁及其相應(yīng)的梁柱連接節(jié)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決框架梁不能作為組合梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的問題，本實(shí)用新型提供了一種端板連接整體式組合框架梁，改變了鋼筋的端部構(gòu)造，使鋼筋與端板間建立有效的連接。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種端板連接整體式組合框架梁，包括一橫向設(shè)置的鋼梁，所述鋼梁的兩端分別將一豎向的端板與一豎向設(shè)置的鋼柱固定連接，所述鋼梁的端部與所述端板焊接，所述端板經(jīng)若干個(gè)沿豎向間隔設(shè)置的摩擦型高強(qiáng)度螺栓與鋼柱連接；所述端板上端焊接有一個(gè)以上的U形鋼筋連接件；所述鋼梁上方鋪設(shè)有若干根橫向的鋼筋，兩相鄰鋼筋的兩端各自焊接成一π形鋼筋組件，所述π形鋼筋組件分別經(jīng)U形鋼筋連接件與所述端板搭接；鋼梁兩端的π形鋼筋組件在鋼梁中部通過鋼筋套筒進(jìn)行對接；所述鋼梁上還鋪設(shè)有一混凝土板，所述鋼筋均埋入所述混凝土板內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述U形鋼筋連接件為非對稱U形，由一相對設(shè)置的長邊板、短邊板以及連接長邊板和短邊板的連接板組成，所述長邊板與短邊板的長度差值大于所述鋼筋的直徑。

進(jìn)一步的，每個(gè)U形鋼筋連接件短邊板和長邊板上下設(shè)置于所述端板上，并且所述長邊板與所述端板焊接。

進(jìn)一步的，所述鋼梁上翼緣板表面沿橫向間隔焊有若干栓釘，所述栓釘均埋入所述混凝土板內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述端板與所述鋼梁的端部采用坡口全熔透焊縫焊接。

進(jìn)一步的，所述鋼柱內(nèi)對應(yīng)所述鋼梁的上翼緣板和下翼緣板端部還分別設(shè)有一水平加勁肋，所述水平加勁肋的厚度分別與鋼梁上翼緣板和下翼緣板的厚度相等，并且所述水平加勁肋的中心線分別與鋼梁上翼緣板和下翼緣板的中心線重合。

進(jìn)一步的，所述水平加勁肋與鋼柱的翼緣板和腹板之間采用坡口全熔透焊縫焊接。

進(jìn)一步的，所述鋼梁為工字形鋼或者H形鋼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型的組合框架梁改變了鋼筋的端部構(gòu)造，使鋼筋與端板間建立有效的連接，從而可以將框架梁在受力全過程（包括梁進(jìn)入塑性階段）都作為組合梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，該組合框架梁可以充分利用鋼和混凝土的組合效應(yīng)、節(jié)約材料，而且使框架梁的設(shè)計(jì)模式與實(shí)際工作模式相一致，更加安全可靠。同時(shí)由于鋼筋和端板間通過鋼筋連接件進(jìn)行連接，避免鋼筋與鋼柱直接焊接對鋼柱翼緣產(chǎn)生的系列不良影響，如導(dǎo)致翼緣局部屈曲、高焊接殘余應(yīng)力等。此外，該組合框架梁還具有施工便利，方便修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。

從方便施工和保證施工質(zhì)量的角度考慮，該組合框架梁的鋼梁、端板、栓釘、U形鋼筋連接件可預(yù)先在工廠進(jìn)行焊接，形成一個(gè)鋼梁組件；π形鋼筋組件也宜在工廠預(yù)制。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A處的局部放大圖。

圖3是圖1的I-I剖視圖。

圖4為圖3中B處的局部放大圖。

圖5是圖1的II-II剖視圖。

圖6為圖5中C處的局部放大圖。

圖7是圖1的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-鋼柱，2- 鋼梁，3-端板，4-混凝土板，5-鋼筋，6-栓釘，7-水平加勁肋，8-摩擦型高強(qiáng)度螺栓，9-鋼筋套筒，10-U形鋼筋連接件；100-長邊板；101-短邊板；102-連接板。

具體實(shí)施方式

為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。

如圖1-7所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種端板3連接整體式組合框架梁，包括一橫向設(shè)置的鋼梁2，所述鋼梁2的兩端分別將一豎向的端板3與一豎向設(shè)置的鋼柱1固定連接，所述鋼梁2的端部與所述端板3焊接，所述端板3經(jīng)若干個(gè)沿豎向間隔設(shè)置的摩擦型高強(qiáng)度螺栓8與鋼柱1連接；所述端板3上端焊接有一個(gè)以上的U形鋼筋連接件10；所述鋼梁2上方鋪設(shè)有若干根橫向的鋼筋5，兩相鄰鋼筋5的兩端各自焊接成一π形鋼筋5組件，所述π形鋼筋5組件分別經(jīng)U形鋼筋連接件10與所述端板3搭接；鋼梁2兩端的π形鋼筋5組件在鋼梁2中部通過鋼筋套筒9進(jìn)行對接；所述鋼梁2上還鋪設(shè)有一混凝土板4，所述鋼筋5均埋入所述混凝土板4內(nèi)。

從上述可知，本實(shí)用新型的有益效果在于：該組合框架梁可以充分利用鋼和混凝土的組合效應(yīng)、節(jié)約材料，而且使框架梁的設(shè)計(jì)模式與實(shí)際工作模式相一致，更加安全可靠。同時(shí)由于鋼筋5和端板3間通過鋼筋5連接件進(jìn)行連接，避免鋼筋5與鋼柱1直接焊接對鋼柱1翼緣產(chǎn)生的系列不良影響，如導(dǎo)致翼緣局部屈曲、高焊接殘余應(yīng)力等。

進(jìn)一步的，所述U形鋼筋連接件10為非對稱U形，由一相對設(shè)置的長邊板100、短邊板101以及連接長邊板100和短邊板101的連接板102組成，所述長邊板100與短邊板101的長度差值大于所述鋼筋5的直徑。

進(jìn)一步的，每個(gè)U形鋼筋連接件10短邊板101和長邊板100上下設(shè)置于所述端板3上，并且所述長邊板100與所述端板3焊接。如圖1所示，通過將π形鋼筋5組件經(jīng)短邊板伸入至U型鋼筋5連接件內(nèi)，放置于所述長邊板100上，方便搭接。

進(jìn)一步的，所述鋼梁2上翼緣板表面沿橫向間隔焊有若干栓釘6，所述栓釘6均埋入所述混凝土板4內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述端板3與所述鋼梁2的端部采用坡口全熔透焊縫焊接?？梢蕴岣呖蚣芰赫w的可靠性。

進(jìn)一步的，所述鋼柱1內(nèi)對應(yīng)所述鋼梁2的上翼緣板和下翼緣板端部還分別設(shè)有一水平加勁肋7，所述水平加勁肋7的厚度分別與鋼梁2上翼緣板和下翼緣板的厚度相等，并且所述水平加勁肋7的中心線分別與鋼梁上翼緣板和下翼緣板的中心線重合。

進(jìn)一步的，所述水平加勁肋7與鋼柱1的翼緣板和腹板之間采用坡口全熔透焊縫焊接。

進(jìn)一步的，所述鋼梁2為工字形鋼。所述鋼柱可以為工字形鋼，也可以為其他截面形鋼。

下面通過本實(shí)施例的具體實(shí)施過程對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的解釋說明。

首先在鋼柱1上確定鋼梁2上翼緣板和下翼緣板的連接位置，并在鋼柱1內(nèi)對應(yīng)位置處設(shè)置水平加勁肋7；所述水平加勁肋7與鋼柱1的翼緣板和腹板之間采用坡口全熔透焊縫焊接，水平加勁肋7的中心線分別與鋼梁2上翼緣板和下翼緣板的中心線對準(zhǔn)；將若干個(gè)U形鋼筋連接件10焊接至端板3上端；通過摩擦型高強(qiáng)度螺栓8將端板3與鋼柱1進(jìn)行可拆卸連接；采用坡口全熔透焊縫將鋼梁2和端板3進(jìn)行焊接，并在鋼梁2上翼緣板表面焊接栓釘6，將兩相鄰鋼筋5的端部分別通過焊接成π形，使其形成若干組π形鋼筋5組件；然后將若干組π形鋼筋5組件分別通過U形鋼筋連接件10與端板3搭接，鋼梁2兩端的π形鋼筋5組件在鋼梁2中部通過鋼筋套筒9進(jìn)行對接；最后，在鋼梁2上澆筑混凝土，形成混凝土板4，將鋼筋5和栓釘6均埋入所述混凝土板4中。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種端板連接整體式組合框架梁及其組合方法，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全可靠，而且易于組合，方便實(shí)施，應(yīng)用前景廣。

本實(shí)用新型提供的上列較佳實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。