專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁。
背景技術(shù)：
目前鋼結(jié)構(gòu)住宅中的鋼-預(yù)制混凝土疊合板組合梁，鋼梁多采用工字形或H形鋼梁，預(yù)制底板放置在鋼梁的上翼緣，鋼梁和疊合板之間通過(guò)剪力連接件組合在一起共同受力。剪力連接件一般采用栓釘，焊接在鋼梁上翼緣，焊接工作量大，同時(shí)混凝土預(yù)制底板與鋼梁之間協(xié)同工作的性能也有待提高。若在鋼結(jié)構(gòu)住宅中采用鋼梁外包的組合梁，梁肋內(nèi)填充的混凝土與混凝土預(yù)制底板上的面層混凝土整澆，能有效保證混凝土預(yù)制底板與組合梁的整體性，因此對(duì)外包鋼-混凝土疊合板組合梁來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵的問(wèn)題是解決外包鋼梁與混凝土的共同工作問(wèn)題?，F(xiàn)有的國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)可見(jiàn)的外包鋼-混凝土組合梁一般有以下幾種

帽形截面鋼-混凝土組合梁采用整塊薄壁型鋼焊成或冷彎成U型截面，鋼梁側(cè)板上翼緣外翻形成帽形，外包鋼梁的成型較為方便，但鋼梁與混凝土之間需設(shè)置足夠數(shù)量的抗剪連接件來(lái)保證其共同工作。輕鋼-混凝土組合梁采用帶卷邊的冷彎薄壁Z形或C形鋼焊接而成，利用鋼梁的底面和側(cè)面所帶的卷邊來(lái)保證外包鋼梁和混凝土之間的粘結(jié)性能，雖不需設(shè)置剪力連接件，但外包鋼梁本身焊接工作量大，且薄壁型鋼焊接易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力與殘余變形，整體承載力較小，使用受到限制。外包厚底板鋼-混凝土組合梁采用較厚的鋼板做底板，冷彎薄壁型鋼做腹板，兩者通過(guò)焊接而成，主要優(yōu)勢(shì)是承載力大，適合大跨度結(jié)構(gòu)，但外包鋼梁本身的焊接工作量大，外包鋼梁與混凝土之間也是通過(guò)焊接剪力連接件來(lái)保證兩者的共同工作，施工工藝較為復(fù)雜。因此，提出一種成型方便，施工方便、組合作用強(qiáng)的疊合板組合梁，對(duì)促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展有較為重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有的鋼-混凝土疊合板組合梁存在的焊接工作量大，剪力連接件設(shè)置較為復(fù)雜的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種成型方便、施工方便，經(jīng)濟(jì)適用、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，所述組合梁包括下部的C型鋼梁，混凝土預(yù)制底板設(shè)置于C型鋼梁的上翼緣，在所述C型鋼梁的梁肋內(nèi)，以及混凝土預(yù)制底板面層整體澆筑混凝土形成組合梁。所述C型鋼梁采用花紋鋼板冷彎制成，C型鋼梁內(nèi)表面布設(shè)有花紋樣凸起。所述混凝土預(yù)制底板面層設(shè)有鋼筋網(wǎng)片。
所述組合梁內(nèi)設(shè)有豎向插筋或鋼筋骨架。所述C型鋼梁上翼緣設(shè)有嵌入梁肋混凝土中的切片。所述切片在上翼緣間隔設(shè)置。所述切片均斜向梁跨中截面。所述C型鋼梁上翼緣向下彎折形成折邊。所述C型鋼梁的梁肋內(nèi)，以及混凝土預(yù)制底板面層整體澆筑混凝土為普通混凝土、輕骨料混凝土或再生混凝土。所述混凝土預(yù)制底板為普通鋼筋混凝土預(yù)制底板或預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板。本發(fā)明的有益效果為外包鋼梁采用花紋鋼板冷彎而成，鋼梁側(cè)板的上翼緣內(nèi)翻截面成C形，成型方便；花紋鋼梁內(nèi)表面存在凸起花紋，花紋的凸起需滿(mǎn)足一定的高度要求，從而有效增大外包鋼梁與混凝土的粘結(jié)咬合作用；同時(shí)鋼梁的C形截面構(gòu)造對(duì)梁肋內(nèi)的混凝土也具有約束作用，使鋼構(gòu)件和混凝土的組合作用增強(qiáng)，共同保證外包鋼梁與混凝土之間的共同工作，不需另設(shè)抗外包鋼梁與混凝土之間整體滑移的剪力連接件；外包鋼梁梁肋內(nèi)混凝土和混凝土預(yù)制底板上面層的混凝土整澆，有效保證了混凝土預(yù)制底板和組合梁之間的整體工作性能，組合梁混凝土內(nèi)豎向插筋的設(shè)置施工也極為方便。本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單，受力合理，施工快速方便，組合作用強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑樓蓋結(jié)構(gòu)中，對(duì)實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化起到很好的推進(jìn)作用。


圖1C型花紋鋼梁示意圖(上翼緣有切片)；圖2外包花紋鋼-混凝土疊合板組合梁橫截面示意圖(上翼緣有切片，配置豎向插筋)；圖3C型花紋鋼梁示意圖(上翼緣帶折邊)；圖4外包花紋鋼-混凝土疊合板組合梁橫截面示意圖(上翼緣帶折邊，配置豎向插筋)；圖5混凝土預(yù)制板示意圖；圖6外包花紋鋼-混凝土疊合板組合梁立體示意圖(上翼緣有切片)；圖7外包花紋鋼-混凝土疊合板組合梁立體示意圖(上翼緣帶折邊)；圖8外包花紋鋼-混凝土疊合板組合梁橫截面示意圖(上翼緣有切片，配置鋼筋骨架)；圖9外包花紋鋼-混凝土疊合板組合梁橫截面示意圖(上翼緣帶折邊，配置鋼筋骨架)。圖中1為C型鋼梁，2為整體澆筑的混凝土 ；3為混凝土預(yù)制底板，4為鋼筋網(wǎng)片，5為豎向插筋，6為鋼筋骨架，7為切片，8為折邊。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供了一種新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，如圖2和圖4所示，組合梁包括下部的C型鋼梁1，混凝土預(yù)制底板3設(shè)置于C型鋼梁I的上翼緣，在C型鋼梁I的梁肋內(nèi)，以及混凝土預(yù)制底板3的面層整體澆筑混凝土 2形成組合梁。其中混凝土預(yù)制底板3，如圖5所示，可采用普通鋼筋混凝土預(yù)制底板或預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板。而C型鋼梁的梁肋內(nèi)，以及混凝土預(yù)制底板3面層整體澆筑混凝土可采用普通混凝土、輕骨料混凝土或再生混凝土。本發(fā)明采用鋼梁外包的形式，梁肋內(nèi)與混凝土預(yù)制底板3的面層進(jìn)行混凝土現(xiàn)場(chǎng)整澆，混凝土預(yù)制底板3和組合梁之間的整體性強(qiáng)，共同工作性能較好。本發(fā)明中，C型鋼梁I采用花紋鋼板冷彎制成，鋼梁側(cè)板的上翼緣向內(nèi)翻截面成C形，成型方便。采用花紋鋼板制成的C型鋼梁I，其內(nèi)表面布設(shè)有花紋樣凸起，花紋的凸起需滿(mǎn)足一定的高度要求，從而有效增大外包鋼梁與混凝土的粘結(jié)咬合作用。為提高混凝土澆注的穩(wěn)固性，本發(fā)明在混凝土預(yù)制底板3的面層設(shè)置鋼筋網(wǎng)片4，并在組合梁內(nèi)設(shè)置豎向插筋5或由箍筋與縱筋形成的鋼筋骨架6，如圖2、圖6、圖7和圖8所示。為了提高組合梁的整體作用性，確保外包C型鋼梁I的穩(wěn)定性，本發(fā)明還考慮對(duì)C型鋼梁I的上翼緣進(jìn)行改進(jìn)，以增大外包花紋鋼梁與混凝土的粘結(jié)作用。方法一是，如圖1、圖2和圖8所示，在C型鋼梁I上翼緣設(shè)置嵌入梁肋混凝土中的切片7，切片7在上翼緣采用按一定間距間隔設(shè)置的方式，且所有切片均按一定角度斜向上翼緣中部即鋼梁跨中截面。方法二是，如圖3、圖4和圖9所示，將C型鋼梁I上翼緣向下彎折形成折邊8。本發(fā)明中的鋼梁的C形截面構(gòu)造對(duì)梁肋內(nèi)的混凝土具有約束作用，使鋼構(gòu)件和混凝土的組合作用增強(qiáng)，共同保證外包鋼梁與混凝土之間的共同工作，不需另設(shè)抗外包鋼梁與混凝土之間整體滑移的剪力連接件。為驗(yàn)證本組合梁的性能，首先進(jìn)行了花紋鋼板的推出試驗(yàn)，制作了厚度分別為3mm，4mm，5mm的花紋鋼板棱柱體，并在其內(nèi)澆筑強(qiáng)度等級(jí)不同的混凝土，研究了花紋鋼板與混凝土之間的粘結(jié)性能。其次進(jìn)行了外包花紋鋼-混凝土疊合板組合梁的試驗(yàn)研究，試件中C形外包花紋鋼梁I用Q235花紋鋼板冷彎而成，花紋鋼板厚為5mm，C形外包花紋鋼梁I上翼緣寬度為50mm，C形外包花紋鋼梁的轉(zhuǎn)角處過(guò)渡圓弧半徑為2tmm(t為花紋鋼梁的厚度)，預(yù)制混凝土底板厚度為50mm,組合梁的翼板厚度為IlOmm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。
權(quán)利要求
1.一種新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述組合梁包括下部的C型鋼梁，混凝土預(yù)制底板設(shè)置于C型鋼梁的上翼緣，在所述C型鋼梁的梁肋內(nèi)，以及混凝土預(yù)制底板面層整體澆筑混凝土形成組合梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述C型鋼梁采用花紋鋼板冷彎制成，C型鋼梁內(nèi)表面布設(shè)有花紋樣凸起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述混凝土預(yù)制底板面層設(shè)有鋼筋網(wǎng)片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述組合梁內(nèi)設(shè)有豎向插筋或鋼筋骨架。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述C型鋼梁上翼緣設(shè)有嵌入梁肋混凝土中的切片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述切片在上翼緣間隔設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述切片均斜向梁跨中截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述C型鋼梁上翼緣向下彎折形成折邊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述C型鋼梁的梁肋內(nèi)，以及混凝土預(yù)制底板面層整體澆筑混凝土為普通混凝土、輕骨料混凝土或再生混凝土。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，其特征在于所述混凝土預(yù)制底板為普通鋼筋混凝土預(yù)制底板或預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制底板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型外包鋼-混凝土疊合板組合梁，包括下部的C型鋼梁，混凝土預(yù)制底板設(shè)置于C型鋼梁的上翼緣，在C型鋼梁的梁肋內(nèi)，以及混凝土預(yù)制底板面層整體澆筑混凝土形成組合梁。本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單，受力合理，施工快速方便，組合作用強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑樓蓋結(jié)構(gòu)中，對(duì)實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化起到很好的推進(jìn)作用。
文檔編號(hào)E04B5/29GK103061443SQ201210597480
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者陳麗華, 阮海燕, 金奇亮, 屈創(chuàng) 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué), 安徽鴻路鋼結(jié)構(gòu)(集團(tuán))股份有限公司