本實用新型涉及建筑領(lǐng)域中的梁結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種二次澆注鋼構(gòu)架混凝土梁，可應(yīng)用于荷載大、跨度大、但梁高受限制的建筑及隧道結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，隨著建筑功能需求的逐步發(fā)展，各類建筑的使用荷載越來越大，對樓層凈高的要求也越來越高。為了在梁高受到限制的情況下盡量提高梁的承載力與剛度，以往一般采用鋼骨混凝土梁，普通的鋼骨混凝土梁是在鋼筋混凝土中配置型鋼，使型鋼和混凝土組合成為一個共同受力的整體。與鋼筋混凝土梁相比，鋼骨混凝土梁具有變形能力強、抗震性能好的優(yōu)點，而與鋼梁相比，鋼骨混凝土梁具有結(jié)構(gòu)剛度大、整體穩(wěn)定性高的優(yōu)點。

鋼骨混凝土梁的施工包括鋼骨型材施工和鋼筋混凝土施工，其中，鋼骨型材施工過程是：構(gòu)件制作—構(gòu)件拼裝—運輸—吊裝—組合連接—校準就位—檢驗；而鋼筋混凝土施工過程是：鋼筋工程施工—模板工程施工—混凝土施工，在混凝土施工中，第一次澆灌到板底，第二次配合樓板澆灌，混凝土澆注成型后進行養(yǎng)護。

但是，鋼骨混凝土梁的結(jié)構(gòu)還存在著以下缺陷：

⑴由于鋼骨混凝土梁混凝土保護層的厚度要求不小于100mm，所以鋼骨混凝土梁的鋼骨(型鋼)的抗彎高度受到很大限制，其發(fā)揮的作用十分有限。

⑵鋼骨混凝土梁的鋼骨外需要配置鋼筋，鋼筋包括縱筋、箍筋、拉筋，鋼筋數(shù)量多、方向多樣，因此結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，很容易導致鋼骨與鋼筋相碰，造成施工困難，難以保證施工質(zhì)量。

⑶鋼骨混凝土梁在鋼筋混凝土施工過程中需要進行支模澆搗，對于樓蓋采用樓承板(壓型鋼板樓板或鋼筋桁架樓板，主要用作永久性模板)的工程，需另外對梁獨立支模，工序非常繁瑣，削弱了樓承板能夠適應(yīng)主體鋼結(jié)構(gòu)快速施工要求的優(yōu)勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種截面小、承載力大、剛度大、施工方便、降低施工成本、縮短施工工期、保證施工質(zhì)量的二次澆注鋼板—構(gòu)架混凝土梁。

本實用新型的上述目的通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種二次澆注鋼構(gòu)架混凝土梁，包括鋼構(gòu)架和混凝土，其特征在于：所述鋼構(gòu)架包括位于梁底部的鋼底板、位于梁兩側(cè)的鋼肋板、一對上角鋼、一對下角鋼、一對位于梁兩端頂面上的鋼蓋板、位于鋼肋板外側(cè)的側(cè)板和鋼板，所述鋼蓋板的長度是梁高的1.5～2倍，每側(cè)的鋼肋板為數(shù)個且沿著梁的橫向設(shè)置并按照梁的長度方向排布，兩側(cè)的鋼肋板之間留有空隙，所述該對下角鋼為相向設(shè)置，所述鋼肋板的底端固定在所述下角鋼的直角槽內(nèi)，所述下角鋼的橫邊與所述鋼底板連接，所述上角鋼為相背設(shè)置且其豎邊的內(nèi)表面與所述鋼肋板的上部連接，而其橫邊用于與樓板相連，所述側(cè)板位于梁的跨中位置，所述鋼板位于梁兩端，所述側(cè)板和鋼板連接，所述側(cè)板和鋼板分別沿著梁的長度方向延伸且其上端與上角鋼的豎邊的外表面相連，而其下端則與下角鋼的豎邊的外表面連接，所述該對鋼蓋板分別固定在位于梁兩端的鋼肋板的頂面上，從而形成頂面以及兩端開口的中空澆注室，所述混凝土從中空澆注室的頂面開口澆注到其中與所述鋼構(gòu)架結(jié)合成一體。

本實用新型由鋼底板、鋼肋板、鋼蓋板以及角鋼組成的鋼構(gòu)架，不但作為梁身的一部分參與受力，提高了梁的承載力與剛度，而且和側(cè)板一起成為該梁的混凝土成型的模板，與普通樓板配合使用可省去梁的支模量，當與樓承板配合使用時即可實現(xiàn)全樓蓋無需支模，節(jié)省支模費用，減少施工工序，節(jié)省鋼材，降低施工成本，縮短施工工期。本實用新型與相同梁高的鋼骨混凝土梁相比，型鋼設(shè)置更靈活、合理，灌注混凝土時，混凝土可以澆注到鋼構(gòu)架內(nèi)的任何部位，型鋼和混凝土的結(jié)合力好，提高了梁的承載力，型鋼的抗拉作用發(fā)揮得更好，使得梁的承載力與剛度更高；而本實用新型與相同型鋼截面的鋼梁相比，梁內(nèi)澆注了混凝土，能夠提供更大的剛度與承載力，且其穩(wěn)定性更高。另外，本實用新型梁的截面小，可適應(yīng)于梁高受限制的建筑及隧道結(jié)構(gòu)，因此適用范圍更廣。

為了使得混凝土澆注到中空澆注室內(nèi)的任何部位，作為本實用新型的一種改進，所述鋼蓋板的長度大于或等于1米，所述鋼蓋板上開有澆注孔，所述混凝土通過澆注孔澆注到中空澆注室內(nèi)的邊角部位。

本實用新型所述梁寬大于或等于800mm，或者梁高大于或等于1200mm，在兩側(cè)的鋼肋板之間的空隙中設(shè)有縱筋，在所述縱筋上套箍有箍筋。本實用新型設(shè)置的鋼筋數(shù)量大大減少，簡化了結(jié)構(gòu)，施工方便，能夠保證施工質(zhì)量。

本實用新型所述樓板為混凝土樓板或樓承板，所述縱筋為兩排，其中一排縱筋靠近所述中空澆注室的底面，另一排縱筋靠近所述中空澆注室的頂面。

作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，兩側(cè)的鋼肋板在橫向上一一對應(yīng)。

作為本實用新型的一種實施方式，所述鋼底板固定在下角鋼的橫邊的下表面上，且所述下角鋼的橫邊的長度大于所述鋼肋板的底邊的長度。

作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述側(cè)板采用輕質(zhì)復(fù)合板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下顯著的效果：

⑴本實用新型由鋼底板、鋼肋板、鋼蓋板以及角鋼組成的鋼構(gòu)架，不但作為梁身的一部分參與受力，提高了梁的承載力與剛度，而且和側(cè)板一起成為該梁的混凝土成型的模板，與普通樓板配合使用可省去梁的支模量，當與樓承板配合使用時即可實現(xiàn)全樓蓋無需支模，節(jié)省支模費用，減少施工工序，節(jié)省鋼材，降低施工成本，縮短施工工期。

⑵本實用新型與相同梁高的鋼骨混凝土梁相比，型鋼設(shè)置更靈活、合理，型鋼的抗拉作用發(fā)揮得更好，使得梁的承載力與剛度更高。

⑶本實用新型與相同型鋼截面的鋼梁相比，梁內(nèi)澆注了混凝土，能夠提供更大的剛度與承載力，且其穩(wěn)定性更高。

⑷本實用新型施工方法與普通實心鋼筋混凝土梁和鋼骨混凝土梁施工過程(一次澆注混凝土成型)不同，本實用新型在形成鋼構(gòu)架后進行第一次澆注成為半預(yù)制梁，在施工現(xiàn)場安裝時，半預(yù)制梁不易發(fā)生形變、具有足夠的承載力，可以承載施工階段的荷載，半預(yù)制梁與樓板組合連接后，再進行第二次澆注，完成施工，施工過程簡單。

⑸本實用新型梁的截面小，可適應(yīng)于梁高受限制的建筑及隧道結(jié)構(gòu)，因此本實用新型的適用范圍更廣。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的鋼構(gòu)架的俯視透視示意圖(未畫出上角鋼、側(cè)板和鋼板)；

圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖；

圖3是沿圖1中B-B線的剖視圖；

圖4是本實用新型的半預(yù)制梁和樓板組合連接的剖視圖之一；

圖5是本實用新型的半預(yù)制梁和樓板組合連接的剖視圖之二。

具體實施方式

如圖1～3所示，是本實用新型一種二次澆注鋼構(gòu)架混凝土梁，包括鋼構(gòu)架14和混凝土13，鋼構(gòu)架14包括位于梁底部的鋼底板2、位于梁兩側(cè)的鋼肋板3、一對上角鋼4、一對下角鋼5、一對位于梁兩端的頂面上的鋼蓋板6和位于鋼肋板3外側(cè)的側(cè)板7和鋼板7a，側(cè)板7采用輕質(zhì)復(fù)合板，鋼蓋板6的長度是梁高的1.5～2倍。每側(cè)的鋼肋板3為數(shù)個且沿著梁的橫向設(shè)置并按照梁的長度方向排布，兩側(cè)的鋼肋板3在橫向上一一對應(yīng)，兩側(cè)的鋼肋板3之間留有空隙8，該對下角鋼5為相向設(shè)置，鋼肋板3的底端焊接固定在下角鋼5的直角槽內(nèi)，下角鋼5的橫邊的下表面與鋼底板2焊接連接，下角鋼5的橫邊的長度大于鋼肋板3的底邊的長度。上角鋼4為相背設(shè)置且其豎邊的內(nèi)表面與鋼肋板3的上部焊接連接，而其橫邊用于與樓板9通過栓釘相連，樓板9可以是混凝土樓板或樓承板。側(cè)板7位于梁的跨中位置，鋼板7a位于梁兩端，側(cè)板7和鋼板7a通過螺栓連接，側(cè)板7和鋼板7a分別沿著梁的長度方向延伸且其上端與上角鋼4的豎邊的外表面相連，而其下端則與下角鋼5的豎面的外表面連接，其中，鋼板與上角鋼、下角鋼為焊接，而側(cè)板則與上角鋼、下角鋼通過螺栓連接。該對鋼蓋板6分別焊接固定在位于梁兩端的鋼肋板3的頂面上，從而圍括構(gòu)成頂面以及兩端開口的中空澆注室，在本實施例中，鋼蓋板6的長度大于或等于1米，為了使得混凝土可以澆注到中空澆注室的任何部位，鋼蓋板6上開有澆注孔10，混凝土13通過中空澆注室的頂面開口澆注到中空澆注室中，且混凝土還從澆注孔10澆注到中空澆注室內(nèi)的邊角部位，混凝土與鋼構(gòu)架結(jié)合成一體。

在本實施例中，梁寬大于或等于800mm，或者梁高大于或等于1200mm，需要在中空澆注室內(nèi)設(shè)置鋼筋，如圖4和5所示，在兩側(cè)的鋼肋板3之間的空隙8中設(shè)有縱筋，在縱筋上套箍有箍筋12，在本實施例中，縱筋為兩排，其中一排縱筋11靠近中空澆注室的底面，另一排縱筋11a靠近中空澆注室的頂面。

一種上述二次澆注鋼構(gòu)架混凝土梁的施工方法，包括以下步驟：

⑴制作鋼構(gòu)架：

①在鋼底板2的兩側(cè)固定一對下角鋼5，該對下角鋼5為相向設(shè)置；

②將鋼肋板3的底端固定在下角鋼5的直角槽內(nèi)，各鋼肋板3沿著下角鋼5的長度方向排布；

③在鋼肋板3的上部外側(cè)固定一對上角鋼4，該對上角鋼4為背向設(shè)置，上角鋼4的豎邊內(nèi)表面固定在鋼肋板3上；

④在上角鋼4和下角鋼5位于梁的跨中位置上固定側(cè)板7，即側(cè)板7的上端和下端分別與上角鋼4和下角鋼5的豎邊外表面連接；

⑤在上角鋼4和下角鋼5位于梁兩端位置上固定鋼板7a，即鋼板7a的上端和下端分別與上角鋼4和下角鋼5的豎邊外表面連接，且鋼板7a與側(cè)板7連接；

⑥在兩側(cè)鋼肋板3之間的空隙中且靠近鋼底板2設(shè)置一排縱筋11，在縱筋11上套箍箍筋12，箍筋12的頂端靠近鋼肋板3的頂面；

⑵將混凝土13從鋼構(gòu)架的頂面開口澆注到鋼構(gòu)架內(nèi)，且混凝土13還從澆注孔澆注到鋼構(gòu)架的邊角部位，澆注后的混凝土13的高度是梁高的1/3～1/2，制成半預(yù)制梁1，參見圖4和圖5；

⑶在施工現(xiàn)場吊裝半預(yù)制梁1，將半預(yù)制梁1分別與樓板9和柱(圖中未畫出)連接，在兩側(cè)鋼肋板3之間的空隙中且靠近鋼肋板3的頂面設(shè)置一排縱筋11a，該縱筋11a被箍筋12套箍住，縱筋和箍筋12穿插在樓板9的鋼筋15之間，縱筋可伸至柱內(nèi)與之連接；

⑷在梁兩端的鋼肋板3頂面上設(shè)置鋼蓋板6；

⑸從該對鋼蓋板6之間的開口澆注混凝土，且混凝土13還從鋼蓋板6上的澆注孔10澆注到鋼構(gòu)架內(nèi)的邊角部位從而完成剩余混凝土的澆注并進行養(yǎng)護，即成。

當鋼蓋板的長度小于1米時，鋼蓋板上無需設(shè)置澆注孔，澆注混凝土時，混凝土直接從鋼構(gòu)架的頂面開口澆注即可。

在其它實施例中，梁寬小于800mm，或者梁高小于1200mm，梁中無需設(shè)置鋼筋，其施工方法包括以下步驟：

⑴制作鋼構(gòu)架：

①在鋼底板的兩側(cè)固定一對下角鋼，該對下角鋼為相向設(shè)置；

②將鋼肋板的底端固定在下角鋼的直角槽內(nèi)，各鋼肋板沿著下角鋼的長度方向排布；

③在鋼肋板的上部外側(cè)固定一對上角鋼，該對上角鋼為背向設(shè)置，上角鋼的豎邊內(nèi)表面固定在鋼肋板上；

④在上角鋼和下角鋼位于梁的跨中位置上固定側(cè)板，即側(cè)板的上端和下端分別與上角鋼和下角鋼的豎邊外表面連接；

⑤在上角鋼和下角鋼位于梁兩端位置上固定鋼板，即鋼板的上端和下端分別與上角鋼和下角鋼的豎邊外表面連接，且鋼板與側(cè)板連接；

⑥在梁兩端的鋼肋板頂面上設(shè)置鋼蓋板，從而形成頂面以及兩端開口的中空澆注室；

⑵將混凝土從中空澆注室的頂面開口澆注到中空澆注室內(nèi)，澆注后的混凝土的高度是梁高的1/3～1/2，制成半預(yù)制梁；

⑶在施工現(xiàn)場吊裝半預(yù)制梁，將半預(yù)制梁分別與樓板和柱連接；

⑷從中空澆注室的頂面開口完成剩余的混凝土澆注并進行養(yǎng)護，即成。

本實用新型的實施方式不限于此，根據(jù)本實用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實用新型還具有多種形式的修改、替換或變更，均落在本實用新型權(quán)利保護范圍之內(nèi)。