專利名稱：無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種廣泛用于交通或建筑領域的鋼-混凝土組合梁，尤 其是一種滿足抗扭要求的鋼-混凝土組合梁及其結(jié)構(gòu)參數(shù)確定，屬于建 工梁構(gòu)件技術(shù)領域。
技術(shù)背景在交通橋梁或建筑房梁建設中，出于充分利用不同材料的各自性能 以發(fā)揮整體綜合作用的考慮，越來越多地采用由兩種材料組合而成的組 合梁，比如鋼-混凝土的組合梁?，F(xiàn)有鋼-混凝土組合梁在實際使用中往 往是處于復合受力狀態(tài)，而且一般都具有較好的抗剪和抗彎性能。據(jù)申請人所知，現(xiàn)有鋼-混凝土組合梁中常用的一種結(jié)構(gòu)是在混凝 土內(nèi)布置鋼筋形成翼板，然后在翼板下面設框架式鋼梁，翼板與鋼梁之 間通過埋設于翼板內(nèi)的鋼制連接件(常用有栓釘)進行連接。申請人發(fā) 現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的鋼-混凝土組合梁，其翼板與鋼梁之間需耗費大量的鋼 制連接件；而且翼板與鋼梁之間通過鋼制連接件形成的是間隔分散的多 點連接，因此在受扭下易引起翼板翹起等形變，從而影響整體協(xié)調(diào)性能。此外，這種結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有鋼-混凝土組合梁的抗扭性能往往不理想。這 是因為在該組合梁的結(jié)構(gòu)在抗扭設計上存在盲目性，基本處于無理"i侖依 據(jù)、無章可循的狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)參數(shù)僅靠經(jīng)驗估計；因而造成要么材料浪 費的情況，要么抗扭性能不佳，甚至于因估計的結(jié)構(gòu)參數(shù)錯誤而使該組 合梁不具有足夠的抗扭性能，從而帶來使用中的安全隱患。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)耗 材大的缺陷以及抗扭結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的盲目性，^:出一種無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，該組合梁不僅可以節(jié)省大量鋼材，而且應當能夠保證 足夠的抗扭性能，從而徹底消除受扭下的鋼-混凝土組合梁可能存有的 工程隱患。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁 主要由翼板和支撐在翼板下面的鋼梁構(gòu)成，所述翼板主要由混凝土、包 容于混凝土內(nèi)間隔分布且縱橫交叉連接的鋼縱筋和鋼箍筋構(gòu)成，所述鋼 箍筋首尾閉合，所述鋼梁由兩側(cè)面和底面構(gòu)成，所述兩側(cè)面的下邊緣分別與所述底面的兩側(cè)邊固連，其上邊緣固連有托板；所述托板位于翼板 內(nèi)并與鋼箍筋焊接。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的具體分析如下1) 由于翼板和鋼梁形成的鋼-混凝土組合梁的抗扭承載能力由翼板承擔 的扭矩和鋼梁承擔的扭矩兩部分相加組成，而翼板和鋼梁承擔的扭矩僅 與其截面參數(shù)有關，因此相比現(xiàn)有翼板和鋼梁之間通過連接件連接的鋼 -混凝土組合梁，本發(fā)明的無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁在去掉連接件 后，組合梁的抗扭性能不會受到影響，具體參見后述實施例。2) 本發(fā)明的組合梁在承受扭矩時，由于翼板的箍筋直接焊接在鋼梁的 托板上，使得翼板與鋼梁由原來通過連接件形成的多點連接變成連續(xù)的 近似線連接(相當于大幅增加翼板與鋼梁的連接點數(shù))，因此在組合梁 的受扭過程中能使翼板和鋼梁之間更好的協(xié)調(diào)工作，并有效的抑制翼板 受扭時產(chǎn)生掀起等形變，從而提高組合梁的整體協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性；并且 最大優(yōu)點是此類組合梁能夠避免原來含連接件的組合梁在受扭時，連 接件根部周圍混凝土因應力集中而容易引起的局部破壞的弊端。這也就 是說，去掉連接件后，在保持組合梁的抗扭性能不受影響的基礎上，組 合梁在抗扭過程中的整體協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性得以提升，并克服了混凝土局 部易破壞的弊端。進一步地可以說，由于提高了組合梁在受扭過程中的 整體協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，使得在同樣的抗扭開裂值和極P艮值情況下，本發(fā)明組合梁的受扭后的變形量要小于現(xiàn)有含連接件的鋼-混凝土組合梁的變形量；而受扭后變形量小的組合梁無疑更適合于工程應用，更加易于 滿足正常使用性能的要求。值得一提的是，上述兩點具體分析對于本領域的普通技術(shù)人員來 說，并不是輕易想到的。首先，現(xiàn)有鋼-混凝土組合梁的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 本就盲目，因此連接件對組合梁的抗扭有無影響也是^f莫糊不清的(關于 結(jié)構(gòu)參數(shù)確定請見后述)；其次，翼板與鋼梁去掉連接件后進行連接所 帶來組合梁變形量的減小更是出乎意料的。綜上，本發(fā)明的無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁相比現(xiàn)有鋼-混凝土 組合梁，由于一改常規(guī)地將鋼梁直接與箍筋焊接，在保持抗扭性能不變 的基礎上，完全省去了連接件，因而節(jié)省了大量鋼材；同時還提高組合 梁在抗扭過程中的整體協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，從而為建筑或交通領域提供了 一種又好又輕的能承載受扭的組合梁。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的進一步要求之一是，所述翼板的寬度和高度之比滿足下式122^2(^~-0.154)/0.0176,式中6C —翼板寬度，^一翼板高度，4一翼板抗開裂扭矩，r^",M^y;， ^一 翼板截面塑性抵抗矩，翼板的混凝土抗壓強度，c^一翼板的混凝 土抗拉強度折減系數(shù)，"41取0.7， "i2—翼板抗扭提高系數(shù)，"A2 =0.95 + 0.057^,翼板的混凝土抗拉強度；所述箍筋的間距滿足下式^min("，250)mm，式中^ —箍 筋間距，"20仏c。t" , 4—單支箍筋截面積，4="(^)2， 0=0.85， 4一剪力流中心線所圍翼板橫截面積，^。 ,), /》箍筋屈服強度值，"一翼板主壓應力傾角，3o、"s45q, zc—箍筋長邊 中心線之間寬度，6:'。，=&-2~-^， ；c—箍筋短邊中心線之間寬度，/C=&—2(-々^一箍筋直徑，'一翼板斜壓桿的有效厚度，取 &/3,^ 一翼^K呆護層厚度，15mw ac《40mw ;所述縱筋的直徑滿足下式252^2^^,式中^一縱筋直徑；16所述纟從筋的間3巨滿足下式100mw5s2 S300wm,式中縱筋 間距。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁進一步要求的具體分析之一如下1) 受扭下的鋼-混凝土組合梁的破壞是由于混凝土斜壓桿被壓碎引 起的。由于混凝土翼板較薄，混凝土翼板受到鋼筋的約束要比梁式構(gòu)件(長短邊比~/&<6 )更加強烈，表現(xiàn)出很大的塑性。為了避免組合梁 的混凝土翼板過早的》皮壞，能夠發(fā)揮鋼梁應有的作用，需要^L定組合梁 混凝土翼板的最小截面尺寸，即規(guī)定混凝土翼板截面的限制條件。目前 在國內(nèi)， 一、對梁式構(gòu)件的截面限制條件是用塑性理論來表達的，即 T^w『,y;，式中，r"是梁式構(gòu)件組合梁極限抗扭強度，co是翼板截面未 達到完全塑性的系數(shù)；二、對板式構(gòu)件取0) = 0.154 + 0.0176^;因此，板 式組合梁的翼板截面的限制條件是&2(i-0.154)/0.0176。又由于剪切變形影響彎曲應力的分布，翼板中存在剪力滯后現(xiàn)象，即縱向應力沿翼 板寬度方向分布不均勻，在鋼梁附近的翼板中應力大，遠處的應力小。試驗研究表明& 2 12時翼板的性能能夠得到很好的發(fā)揮。2) 因為開裂扭矩近似采用塑性材料的應力分布進行計算，所以板式 構(gòu)件混凝土翼板的抗拉強度要適當降低，統(tǒng)一取《41=0.7，在具有相同 的截面抗扭塑性抵抗矩的情況下，板式構(gòu)件混凝土翼板的開裂強度要高 于梁式構(gòu)件，這是由于板式構(gòu)件在鋼梁和混凝土翼板的鋼筋限制條件 下，混凝土翼板的核心混凝土受到的約束要比梁式構(gòu)件強的多，表現(xiàn)出 很大的塑性。c^的值能反映出混凝土板的長寬比的影響，經(jīng)回歸可以 把c^表示為c^ =0.95+ 0.057&。因此受扭下的鋼-混凝土組合梁的抗開裂扭矩可表示為<formula>formula see original document page 8</formula>3) 箍筋間距是影響受扭下的鋼-混凝土組合梁抗扭強度的主要因素，但 箍筋間距必須在一定范圍內(nèi)才能發(fā)揮作用。箍筋的間距也是限制組合梁 斜裂縫開展的重要因素之一。通過試驗和數(shù)值計算表明，對受扭下的鋼-混凝土組合梁來說，過小的箍筋間距既不經(jīng)濟又不起作用；對于過大的箍筋間距，當斜裂縫一旦出現(xiàn)，裂縫寬度就比較大。試驗表明，箍筋 的間距滿足下列關系式時可以限制使用條件下鋼-混凝土組合梁的斜裂縫寬度<formula>formula see original document page 8</formula>4) 在扭矩作用下，3從筋主要承受拉力和銷4^力，角部的縱筋還承受斜壓力所產(chǎn)生的外推力。角部縱筋起箍筋的錨板作用。當箍筋的間距過大而 角部縱筋直徑過小，縱筋間距很大時，角部斜壓力將會將混凝土推出。 縱筋直徑過大偏于浪費?？v筋間距在100mm至300腿之間時，裂縫寬度 較小。當角部縱筋的直徑和間距滿足下面的關系式時上述破壞可以避 免(1 ) 25 W7 i加"、(2) S300mw。 2 16上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的進一步要求之二是所述箍 筋的兩端彎成135。，其兩端彎出部包住縱筋，其兩端彎出部長度滿足 下式/ = 6《，式中/一箍筋的兩端彎出部長度。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的進一步具體分析之二如下 在受扭下的鋼-混凝土組合梁中，箍筋主要起豎向拉接作用，以平衡混 凝土斜壓力所產(chǎn)生的外推力。試驗表明箍筋滿足搭接長度時，梁的抗 扭強度有顯著的提高。箍筋搭接太短的梁破壞時在箍筋接頭處發(fā)生拉開 現(xiàn)象，所以應注意箍筋有足夠的錨固長度。箍筋自由端的錨固應彎入箍 筋內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)的混凝土中。純扭組合梁翼板往往在四個側(cè)面上都出現(xiàn)斜裂縫，所以箍筋必須作成封閉式，以便來抵抗四個側(cè)面角部的外推力。國內(nèi)外的抗扭的試驗表明當箍筋的兩端彎成135°時，再伸長6《，并 使彎鉤包住縱筋，這種形式均可滿足抗扭構(gòu)造的要求。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的進一步要求之三是當所述 翼板寬度6,400wm時，所述縱筋布置于箍筋的四角；當所述翼板寬度 42 400wm時，所述縱筋沿箍筋的周邊均布；所述縱筋最大配置根數(shù)滿足下式u"7^"^(，)^",式中~ax—縱筋最大配置根數(shù)，l「 A /砂一箍筋的內(nèi)周長，"，=2(6，+U， 箍筋長邊內(nèi)側(cè)之間寬度，tr一箍筋短邊內(nèi)側(cè)之間寬度，^一縱筋屈服強度值。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的進一步具體分析之三如下 在受扭下的鋼-混凝土組合梁中，縱筋主要使組合梁起縱向拉接的作用， 為此，縱筋端部應有適當?shù)腻^固長度。對于純扭組合梁，翼板截面的寬 度&小于400mm時，縱筋可以集中配置在箍筋四角；寬度&大于400mm時，縱筋可以沿箍筋的周邊均勻布置。按縱筋間距布置縱筋時，需要控 制最大配筋量"^。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的進一步要求之四是所述翼板主壓應力傾角"=37. 5°。上述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的進一步具體分析之四如下在受扭下的鋼-混凝土組合梁中，混凝土主壓應力的傾角"不僅與縱筋拉應變、箍筋拉應變、混凝土的主壓應變的大小有關，還與作用在組合梁上的扭矩和彎矩的比值有關，隨著扭彎比的減少，a將增大。"一般被限制在30^"S45。，以便控制裂縫的開展。實驗表明，當《大于上述范圍時，裂縫的寬度增長的較快，對于框架式鋼梁，由于鋼梁的約束作用取《 = 37.5°綜上，本發(fā)明的無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁相比現(xiàn)有鋼-混凝 土組合梁，在保證足夠抗扭性能的基礎上，既節(jié)省了鋼材，又提高了抗 扭中的整體協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，而且還得到了精確的抗扭構(gòu)造要求，從而 大大降低組合梁的制造成本并提高安全系數(shù)(應當能徹底消除工程隱 患)。


圖1是本發(fā)明實施例無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁的橫截面結(jié)構(gòu) 示意圖。圖2是圖1中A-A向剖面示意圖。圖3是圖1中翼板的4黃截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實施例中作為對比的含連接件鋼-混凝土組合梁的橫 截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁如圖1、圖2和圖3所示， 主要由橫截面呈矩形的翼板1和支撐在翼板1下面的鋼梁2構(gòu)成。翼板 1主要由混凝土、包容于混凝土內(nèi)間隔分布且縱橫交接的鋼縱筋5和鋼 箍筋6構(gòu)成，鋼箍筋6首尾閉合。鋼梁2由兩側(cè)面3和底面4構(gòu)成并形 成矩形橫截面；兩側(cè)面3的下邊緣分別與底面4的兩側(cè)邊焊接，其上邊 緣焊接有托板7,托板7埋設于翼板內(nèi)并與閉合鋼箍筋6焊接。閉合鋼 箍筋6呈矩形。該組合梁的參數(shù)確定如下 1)組合梁的跨度為3m,總高h為270mm (如圖1所示)，鋼梁2高hs 為200mm，高跨比為1/11. 1。對于建筑結(jié)構(gòu)中的主要承重框架， 一般可以取簡支組合梁的高跨比為1 /10~1/20，連續(xù)組合梁的高跨比為1 / 20 - 1 / 25,即組合梁的高跨比應是l/10-l/25之間；對于非承重框架的梁，截面高度還可進一步 適當降低；某些特殊情況下，鋼梁2的抗剪能力顯得相對不足，為了避 免這種情況，組合梁截面的總高度/z不宜超過鋼梁2截面高度&的2. 5 倍。2 )翼板1伸出鋼梁2中心線229mm,翼板1伸出鋼梁2邊緣199mm。 一般建筑結(jié)構(gòu)中，翼板1應滿足伸出鋼梁2中心線不小于150mm,伸出鋼 梁2邊緣不小于50腿的構(gòu)造要求。3 )翼板1保護層厚度^為20mm，翼板1寬度Z^為700mm,翼板1高度Z^ 為80mm，箍筋6屈服強度/,=縱筋5屈服強度/^=285. 5MPa (實測值)， 翼板1的混凝土抗拉強度乂 =2.73MPa (實測值)，翼板1的混凝土抗壓 強度/￡ = 23.45 MPa (實測值)。4) 一般建筑結(jié)構(gòu)中，翼板1截面受扭塑性抵抗矩按下式計算^t伐—^竺(3x0.7-謹一.隨55 ，則翼板l的抗開裂扭矩 6 6= = 0.7x (0.95 + 0.057x旦)x 0.002155x 2.73x 103 = 5.97kN.m ，0.08AJ(_il￡_一0.154)/0.0176 = (-^~~^-^ — 0.154)/0.0176 —2.077w,/c 0.002155 x 23.45 x106^ 700 。，《，8.75〉-2.077，滿足122^2(^~ — 0.154)/0.0176; 丄=——=8.75 A 『尸&80 c '人5) 箍筋6的直徑按一般建筑構(gòu)造要求選取，本實施例選擇06mm的光圓 鋼筋作箍筋6,翼板1主壓應力傾角《取37. 5° ，翼板1斜壓桿有效厚 度f = /zc/3 = 80/3 = 26.7mm，翼板1保護厚度^取20mm，剪力流中心線所圍翼板1的橫截面積4 =(700-26.7)(80_26.7) = 35911麗2 ， 箍筋6的單支截 面積^^3.14x32,則箍筋6間距 2x3.14x32 x0.85x285.5x 1.3x35911.97x106=107ww , ^又 ^=100/ 7<formula>formula see original document page 12</formula>滿足要求；6 )先試選直徑《為6mm的光圓鋼筋作為縱筋5,貝寸^^^=100xtan37'5° = 4.8mm, 6mm>4. 8mm，經(jīng)驗算縱筋5直徑&滿足 16 16 刀 2w,& tana iA工_+、 167) 箍筋6的兩端彎成135。，箍筋6的兩端彎出部包住縱筋，該兩端彎 出告卩長度的/ = 6><6 = 36附附；8) 4。 =700-2x20-2x6 = 648mw , &0,. =80-2x20-2x6二28謂' "咖=2(6咖+ /2CW) = 2x(648 + 28) = 1352mw'縱筋5的最大配置才艮凄史3.14x9 .....285.xl352x(~~^)xl.32 = 22.8 ，3.14x9x100 285.5' 取"皿=23,縱筋5的間距取^ "25附m，上下均勻布置六根，滿足100膽!^2 "00附w的要求?？v筋5沿箍筋6的周邊均勻布置。將上述本實施例的組合梁與帶栓釘?shù)匿?混凝土組合梁(即翼板1 與鋼梁2通過栓釘連接的鋼-混凝土組合梁)進行抗扭力的比較計算如 下1. 選用帶栓釘?shù)匿?混凝土組合梁如圖4所示，該組合梁的結(jié)構(gòu)與本實 施例組合梁基本相同，不同的是在翼板l內(nèi)中部預埋間隔分布且端頭外 露的栓釘8，栓釘8的外露端與鋼梁2的托板7焊接。其結(jié)構(gòu)參數(shù)與本 實施例組合梁相同。2. 組合梁開裂扭矩計算公式是rcc^c^^y;+2/z賊y;其中= 0.7, i2 = 0.95 + 0.057丄^=i(36c — /zc) = ^~(3 x 0.7 — 0.08) 0.002155 6 62. 1本實施例組合梁的開裂扭矩T = 0.7 x (0.95 + 0.057 x ) x 0.002155 x 2.73 x 103 CT 0.08+ 2 x 0.27 x 0.25 x 0.08 x 2.73 x 103 = 35.45級.m2. 2帶栓釘?shù)匿?混凝土組合梁的開裂扭矩rcr = 0.7 x (0.95 + 0.057 x !) x 0.002155 x 2.73 x 103 cr 0.08+ 2 x 0.27 x 0.25 x 0.08 x 2.73 x 103 = 35.45掛3. 組合梁極限扭矩計算公式是r =^//t/cSin2"(l + ^)其中/c=23.45MP", ^i二26.7附w,4 =(700-26.7)(80-26.7) = 35911薩2' "1.15， G = 7.9xl04MP" J:4.19xl05wm4 ， a = 37.50,《o =4.13xl010iV.OTm23. 1本實施例組合梁的極限扭矩7.9xl04 x4.19xl0571 = 35911 x 26.7 x 1.15 x 23.45 x sin 75u (1 + ~^-^"^^-) = 44.72欣.w" 4.13xl01Q3. 2帶栓釘?shù)匿?混凝土組合梁的極限扭矩 7Qx104x4 19x105 7; = 35911 x 26.7 x 1.15 x 23.45 x sin 75。 (1 + n ) = 44.72亂附" 4.13xl010對比上述兩種組合梁的開裂扭矩和極限扭矩，由于兩種組合梁的開 裂扭矩和極限扭矩計算公式相同，并且計算公式中各參數(shù)都不受栓釘?shù)?影響，因此，實際計算得出的兩種組合梁的開裂扭矩和極限扭矩數(shù)值是 完全相同的。由此可見，本實施例的組合梁在保證抗扭承載能力的基礎 上，節(jié)省了大量纟全4丁。此外，在本實施例中，翼板l內(nèi)的箍筋6與鋼梁2的托板7直接焊 接，由于箍筋6是在翼板1內(nèi)周向布置，因此對于翼板1與鋼梁2來說， 其相互間形成的是連續(xù)的近似線連接而不是分散獨立的點連接。這樣， 翼板1與鋼梁2之間的連接整體性能更好。因此本實施例的組合梁整體13在承受扭矩時，翼板1和鋼梁2能夠更好的協(xié)調(diào)工作，即本實施例的組 合梁的整體協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性好，從而在受扭過程中能有效抑制翼板1的 掀起等翼板1或鋼梁2的變形。更進一步的是，本實施例的鋼-混凝土組合梁給出了清晰明確的結(jié) 構(gòu)參數(shù)要求， 一改以往鋼-混凝土組合梁抗扭結(jié)構(gòu)要求的盲目性，從而 能夠避免材料浪費或安全隱患。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。比如容易理解，1)翼板l橫截面也可以是梯形、其它四邊形或多邊形；2)鋼梁2的兩 側(cè)面3也可以是與底面4整體彎折而成；3)鋼梁2的上邊緣的托板7 也可以是與鋼梁2的上邊緣制成整體；4)鋼梁2的橫截面也可以是梯 形或其它的四邊形；5)閉合鋼箍筋6也可以形成棱形、六邊形、其它 多邊形或圓、橢圓等形狀；等等。凡采用等同替換或等效變換形成的技 術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，主要由翼板和支撐在翼板下面的鋼梁構(gòu)成，所述翼板主要由混凝土、包容于混凝土內(nèi)間隔分布且縱橫交叉連接的鋼縱筋和鋼箍筋構(gòu)成，所述鋼箍筋首尾閉合，所述鋼梁由兩側(cè)面和底面構(gòu)成；其特征在于所述兩側(cè)面的下邊緣分別與所述底面的兩側(cè)邊固連，其上邊緣固連有托板；所述托板位于翼板內(nèi)并與鋼箍筋焊接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，其特征 在于l)所述翼板的寬度和高度之比滿足下式122&2(—^~-0.154)/0.0176,式中Z^—翼板寬度，翼板高度，4一翼板抗開裂扭矩，rl￡= A#^， ^一翼板截面塑性抵抗矩，, —翼板的混凝土抗壓強度，"H —翼板的混凝土抗拉強度折減系數(shù)，c^取0. 7， ai2—翼板抗扭提高系數(shù)，ai2 =0.95 + 0.057^, /,—翼板的 混凝土抗拉強度；2)所述箍筋的間距滿足下式^min("，250)mm，式中^ 一 箍筋間距，a=2《'M "，《,一單支箍筋截面積，0=0.85, 4 —剪力流中心線所圍翼板橫截面積，4 = (~ - - 0 ， /， —箍筋屈服強度值，"一翼板主壓應力傾角，30、"S45°,一箍筋 長邊中心線之間寬度，6:。r = ~ - A -《，一箍筋短邊中心線之間寬 度，(,=\-2,e-々A—箍筋直徑，^—翼板斜壓桿的有效厚度，取 / = &/3， ^一翼板保護層厚度，15mm^c^40mw;3) 所述縱筋的直徑滿足下式25^c/22^^，式中^一縱筋16直徑；4) 所述縱筋的間距滿足下式100wwS^ S300ww ，式中^一縱 筋間距。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，其特征 在于所述箍筋的兩端彎成135° ，其兩端彎出部包住所述縱筋，其兩端彎出部長度滿足下式/ = 6^,式中/—箍筋的兩端彎出部長度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，其特征在于當所述翼板寬度小于等于400mm時，所述縱筋布置于箍筋的四 角；當所述翼板寬度大于400腿時，所述縱筋沿箍筋的周邊均布；所述縱筋最大配置根數(shù)滿足下式"隨=々'2 l(^)co,、,式中"隨—縱筋最大配置根數(shù)，"，一箍筋的內(nèi)周長，"CW=2(6，+H L—箍 筋長邊內(nèi)側(cè)之間寬度，t一箍筋短邊內(nèi)側(cè)之間寬度，/",一縱筋屈服強 度值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述翼板主壓應力傾角是37. 5°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述翼板截面塑性抵抗矩<formula>formula see original document page 3</formula>6
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，其特征 在于所述翼板橫截面呈矩形，所述鋼梁橫截面呈矩形，所述鋼箍筋 呈矩形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，其特征 在于所述組合梁的高跨比是1/10-1/25，其截面總高度小于等于 鋼梁截面高度的2.5倍；所述翼板伸出鋼梁中心線的距離大于等于 150mm，其伸出鋼梁邊緣的距離大于等于50mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無連接件抗扭鋼-混凝土組合梁，屬于建工梁構(gòu)件技術(shù)領域。該組合梁主要由翼板和支撐在翼板下面的鋼梁構(gòu)成，所述翼板主要由混凝土、包容于混凝土內(nèi)間隔分布且縱橫交叉連接的鋼縱筋和鋼箍筋構(gòu)成，所述鋼箍筋首尾閉合，所述鋼梁由兩側(cè)面和底面構(gòu)成并形成矩形截面；所述兩側(cè)面的下邊緣分別與所述底面的兩側(cè)邊固連，其上邊緣固連有托板；所述托板位于翼板內(nèi)并與鋼箍筋焊接。該組合梁既節(jié)省了鋼材，又得到精確的抗扭組合梁構(gòu)造要求，從而大大降低組合梁的制造成本并提高安全系數(shù)；此外填補了鋼和混凝土組合梁結(jié)構(gòu)要求的空白。
文檔編號E04C3/294GK101245653SQ20081001984
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者胡少偉 申請人:胡少偉