專利名稱：一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合梁，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在多層、高層和超高層建筑中廣泛采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，其中框架 柱常常采用鋼柱或鋼管混凝土柱或型鋼混凝土柱，框架梁則采用鋼_混凝土組合梁或鋼筋 混凝土梁。采用鋼_混凝土組合梁具有施工方便、施工速度快、承載力高、跨越能力強(qiáng)等優(yōu) 點(diǎn)，但也存在用鋼量大、需要采用適當(dāng)?shù)姆阑鸨Ｗo(hù)措施、結(jié)構(gòu)造價(jià)高等缺點(diǎn)。采用鋼筋混凝 土梁具有抗火性能好、結(jié)構(gòu)造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但存在自重大、跨越能力相對小等缺點(diǎn)，特別是 需要支模、現(xiàn)場澆注混凝土、混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模等多工序，不利于發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)和鋼_混凝土 組合結(jié)構(gòu)施工速度快的特點(diǎn)，且鋼筋混凝土梁與鋼柱或鋼_混凝土組合柱連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù) 雜、施工困難，施工周期長。基于以上所述，公開號(hào)為CN10121585
公開日為2008年7月9日的發(fā)明專利申請 提出了一種組合梁，文中所述的組合梁是針對預(yù)制鋼筋混凝土梁與鋼筋混凝土墻柱連接不 方便的問題而提出的。所述的組合梁是通過在預(yù)制鋼筋混凝土梁端設(shè)置型鋼，同時(shí)在墻柱 內(nèi)預(yù)埋型鋼接頭，然后利用預(yù)制梁梁端型鋼和預(yù)埋的型鋼接頭將預(yù)制鋼筋混凝土梁與鋼筋 混凝土墻柱連接在一起；另外所述的組合梁的預(yù)制鋼筋混凝土梁端設(shè)置的型鋼與預(yù)制梁分 體制造后連接。綜上，所述的組合梁其實(shí)質(zhì)還是預(yù)制鋼筋混凝土梁，僅是在連接節(jié)點(diǎn)上采用 了型鋼連接，其與鋼筋混凝土墻柱連接還是存在操作復(fù)雜和施工不便的問題，而且所述的 組合梁還存在承載力低、剛度小、跨越能力弱和受拉區(qū)混凝土裂縫寬度大的問題，同時(shí)所述 的組合梁也無法應(yīng)用于鋼筋混凝土梁與鋼柱、鋼筋混凝土梁與鋼管混凝土柱以及鋼筋混凝 土梁與型鋼混凝土柱的連接中，應(yīng)用范圍小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)和鋼_混凝土組合結(jié)構(gòu)中存在的鋼筋混 凝土梁與柱連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、施工困難的問題；普通組合梁存在的用鋼量大、需要采用適 當(dāng)?shù)姆阑鸨Ｗo(hù)措施、結(jié)構(gòu)造價(jià)高的問題；以及公開號(hào)為CN101215855的組合梁存在的與鋼 筋混凝土墻柱連接，操作復(fù)雜、施工不便，承載力低、剛度小、跨越能力弱、受拉區(qū)混凝土裂 縫寬度大和應(yīng)用范圍小的問題，進(jìn)而提供一種預(yù)制鋼_混凝土組合梁。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種預(yù)制鋼_混凝土組 合梁包括兩個(gè)工字形鋼梁段、受拉區(qū)鋼板、多根抗火縱筋、多個(gè)箍筋、多根受壓區(qū)縱筋、四個(gè) 縱向鋼板加勁肋、四個(gè)橫向短鋼板加勁肋、四個(gè)橫向長鋼板加勁肋和混凝土，每個(gè)工字形鋼 梁段的上翼緣的縱向長度小于其下翼緣的縱向長度，每個(gè)工字形鋼梁段的腹板均呈直角梯 形結(jié)構(gòu)，所述兩個(gè)工字形鋼梁段沿任意一個(gè)工字形鋼梁段的縱向設(shè)置，且兩個(gè)工字形鋼梁 段的腹板的斜腰相對設(shè)置，所述兩個(gè)工字形鋼梁段的下翼緣之間設(shè)有受拉區(qū)鋼板，且受拉 區(qū)鋼板與兩個(gè)工字形鋼梁段的下翼緣制成一體，每個(gè)工字形鋼梁段的腹板的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)橫向長鋼板加勁肋、一個(gè)縱向鋼板加勁肋和一個(gè)橫向短鋼板加勁肋，橫向長鋼板加勁 肋的兩端分別與上翼緣和下翼緣連接，縱向鋼板加勁肋安裝在下翼緣的上，其左端與橫向 長鋼板加勁肋連接，橫向短鋼板加勁肋的上端與上翼緣連接，所述兩個(gè)工字形鋼梁段的下 翼緣上縱向相對應(yīng)的縱向鋼板加勁肋之間通過多根并列設(shè)置的抗火縱筋連接，每根抗火縱 筋的端部均焊接在縱向鋼板加勁肋的上端面上，所述兩個(gè)工字形鋼梁段的上翼緣之間通過 多根并列設(shè)置的受壓區(qū)縱筋連接，每根受壓區(qū)縱筋的端部均焊接在相應(yīng)的上翼緣的上端面 上，所述多個(gè)箍筋沿抗火縱筋的縱向均勻布置，每個(gè)箍筋將多根抗火縱筋和多根受壓區(qū)縱 筋套裝在一起，且每個(gè)箍筋的下緣均焊接在受拉區(qū)鋼板上，所述兩個(gè)工字形鋼梁段、受拉區(qū) 鋼板、多根抗火縱筋、多個(gè)箍筋、多根受壓區(qū)縱筋、四個(gè)縱向鋼板加勁肋、四個(gè)橫向短鋼板加 勁肋和四個(gè)橫向長鋼板加勁肋構(gòu)成組合梁勁性骨架，所述混凝土澆注在梁勁性骨架上，且 兩個(gè)工字形鋼梁段的遠(yuǎn)離的兩端預(yù)留在混凝土的外側(cè)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果本發(fā)明的預(yù)制鋼_混凝土組合梁在工廠內(nèi) 預(yù)制完成后運(yùn)至施工現(xiàn)場，可直接吊裝、安裝，施工方法與普通鋼-混凝土組合梁相同，操 作簡單，施工速度快，縮短了施工周期，并可為樓板施工提供支撐和平臺(tái)。本法發(fā)明的預(yù)制 鋼-混凝土組合梁，受拉區(qū)鋼板與工字形鋼梁段是一個(gè)整體，同時(shí)受壓區(qū)縱筋通過焊接與 工字形鋼梁段翼緣連接在一起，箍筋的下緣焊接在受拉區(qū)鋼板上，使得組合梁的整體性非 常好，具有承載力高、剛度大、跨越能力強(qiáng)和受拉區(qū)混凝土裂縫寬度小的優(yōu)點(diǎn)。工字形鋼梁 段設(shè)計(jì)為上翼緣的縱向長度小于下翼緣的縱向長度，腹板呈直角梯形結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明在 實(shí)施時(shí)便于工字形鋼梁段混凝土澆注，且鋼腹板的高度逐漸變小與梁剪力分布相協(xié)調(diào)，受 力更加合理。本發(fā)明的預(yù)制鋼-混凝土組合梁應(yīng)用于鋼筋混凝土梁與鋼柱、鋼筋混凝土梁 與鋼管混凝土柱以及鋼筋混凝土梁與型鋼混凝土柱的連接中，連接簡單。另外，本發(fā)明的組 合梁克服了鋼筋混凝土梁與鋼柱或鋼_混凝土組合柱連接節(jié)點(diǎn)復(fù)雜、施工速度慢等缺點(diǎn)； 克服了鋼_混凝土組合梁用鋼量大、需要采取防火保護(hù)措施、結(jié)構(gòu)造價(jià)高等缺點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體局部剖視圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是圖1 的B-B剖視圖，圖4是圖1的C-C剖視圖，圖5是圖1的D-D剖視圖，圖6是本發(fā)明與預(yù)制 混凝土樓板8的安裝結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本發(fā)明與現(xiàn)場澆注的混凝土樓板11的安裝結(jié)構(gòu)示 意圖，圖8是本發(fā)明與鋼筋混凝土疊合板12的安裝結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是本發(fā)明與鋼柱17連 接鋪現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是本發(fā)明與鋼管混凝土柱18連接鋪現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)示意圖，圖11 是本發(fā)明與型鋼混凝土柱19連接鋪現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1-圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種預(yù)制鋼_混 凝土組合梁包括兩個(gè)工字形鋼梁段1、受拉區(qū)鋼板2、多根抗火縱筋3、多個(gè)箍筋4、多根受 壓區(qū)縱筋5、四個(gè)縱向鋼板加勁肋6-1、四個(gè)橫向短鋼板加勁肋6-2、四個(gè)橫向長鋼板加勁肋 6-3和混凝土 7，每個(gè)工字形鋼梁段1的上翼緣1-1的縱向長度小于其下翼緣1-3的縱向長 度，每個(gè)工字形鋼梁段1的腹板1-2均呈直角梯形結(jié)構(gòu)，所述兩個(gè)工字形鋼梁段1沿任意一 個(gè)工字形鋼梁段1的縱向設(shè)置，且兩個(gè)工字形鋼梁段1的腹板1-2的斜腰相對設(shè)置，所述兩個(gè)工字形鋼梁段1的下翼緣1-3之間設(shè)有受拉區(qū)鋼板2，且受拉區(qū)鋼板2與兩個(gè)工字形鋼梁 段1的下翼緣1-3制成一體，每個(gè)工字形鋼梁段1的腹板1-2的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)橫向長 鋼板加勁肋6-3、一個(gè)縱向鋼板加勁肋6-1和一個(gè)橫向短鋼板加勁肋6-2，橫向長鋼板加勁 肋6-3的兩端分別與上翼緣1-1和下翼緣1-3連接，縱向鋼板加勁肋6-1安裝在下翼緣1-3 的上，其左端與橫向長鋼板加勁肋6-3連接，橫向短鋼板加勁肋6-2的上端與上翼緣1-1連 接，所述兩個(gè)工字形鋼梁段1的下翼緣1-3上縱向相對應(yīng)的縱向鋼板加勁肋6-1之間通過 多根并列設(shè)置的抗火縱筋3連接，每根抗火縱筋3的端部均焊接在縱向鋼板加勁肋6-1的 上端面上，所述兩個(gè)工字形鋼梁段1的上翼緣1-1之間通過多根并列設(shè)置的受壓區(qū)縱筋5 連接，每根受壓區(qū)縱筋5的端部均焊接在相應(yīng)的上翼緣1-1的上端面上，所述多個(gè)箍筋4沿 抗火縱筋3的縱向均勻布置，每個(gè)箍筋4將多根抗火縱筋3和多根受壓區(qū)縱筋5套裝在一 起，且每個(gè)箍筋4的下緣均焊接在受拉區(qū)鋼板2上，所述兩個(gè)工字形鋼梁段1、受拉區(qū)鋼板 2、多根抗火縱筋3、多個(gè)箍筋4、多根受壓區(qū)縱筋5、四個(gè)縱向鋼板加勁肋6-1、四個(gè)橫向短鋼 板加勁肋6-2和四個(gè)橫向長鋼板加勁肋6-3構(gòu)成組合梁勁性骨架，所述混凝土 7澆注在梁 勁性骨架上，且兩個(gè)工字形鋼梁段1的遠(yuǎn)離的兩端預(yù)留在混凝土 7的外側(cè)。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的工字形鋼梁段1由 Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的受拉區(qū)鋼板2由Q235 鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二 相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的鋼板加勁肋6由Q235 鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二 或三相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的抗火縱筋3由直徑為 6 30mm的HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工制成。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、 二、三或四相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的受壓區(qū)縱筋5由直徑為 6 30mm的HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工制成。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、 二、三、四或五相同。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的箍筋4由直徑為 6 16mm的HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工制成。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、
二、三、四、五或六相同。
具體實(shí)施方式
八結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的混凝土 7為C3CTC80的 普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二、
三、四、五、六或七相同。
具體實(shí)施方式
九結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的預(yù)制鋼-混凝土組合梁 還增加有八個(gè)輔助鋼板加勁肋6-4，每個(gè)工字形鋼梁段1的上翼緣1-1的上端面上均設(shè)置有 四個(gè)輔助鋼板加勁肋6-4。鋼板加勁肋6-4可限定預(yù)制混凝土的范圍，并增強(qiáng)上翼緣的剛 度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二、三、四、五、六、七或八相同。
實(shí)施例(參見圖6-圖11)完成組合梁勁性骨架后，在此基礎(chǔ)上在工廠支模、澆 注混凝土 7、養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，即完成了本發(fā)明的預(yù)制鋼_混凝土梁10的制作。將預(yù)制 鋼_混凝土組合梁10運(yùn)抵施工現(xiàn)場，吊裝到位后，與懸臂梁段16進(jìn)行連接，從而與鋼柱17 或鋼管混凝土柱18或型鋼混凝土柱19形成受力結(jié)構(gòu)體系，此后便可在預(yù)制鋼-混凝土 梁10上安裝鋼筋混凝土樓板，鋼筋混凝土樓板可為預(yù)制鋼筋混凝土樓板8，兩塊預(yù)制鋼筋 混凝土樓板之間的間隙由水泥砂漿9填充，鋼筋混凝土樓板也可為現(xiàn)場澆注的鋼筋混凝土 樓板11，現(xiàn)場澆注的鋼筋混凝土樓板11中鋼筋15的設(shè)置應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010-2002中的相關(guān)規(guī)定，鋼筋混凝土樓板還可以是鋼筋混凝土疊合板12，鋼筋混凝土 疊合板12的底板13和預(yù)應(yīng)力鋼筋14的設(shè)置應(yīng)符合06SG439-1圖集的相關(guān)規(guī)定。
權(quán)利要求
一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁，它包括兩個(gè)工字形鋼梁段(1)、受拉區(qū)鋼板(2)、多根抗火縱筋(3)、多個(gè)箍筋(4)、多根受壓區(qū)縱筋(5)、四個(gè)縱向鋼板加勁肋(6-1)、四個(gè)橫向短鋼板加勁肋(6-2)、四個(gè)橫向長鋼板加勁肋(6-3)和混凝土(7)，其特征在于每個(gè)工字形鋼梁段(1)的上翼緣(1-1)的縱向長度小于其下翼緣(1-3)的縱向長度，每個(gè)工字形鋼梁段(1)的腹板(1-2)均呈直角梯形結(jié)構(gòu)，所述兩個(gè)工字形鋼梁段(1)沿任意一個(gè)工字形鋼梁段(1)的縱向設(shè)置，且兩個(gè)工字形鋼梁段(1)的腹板(1-2)的斜腰相對設(shè)置，所述兩個(gè)工字形鋼梁段(1)的下翼緣(1-3)之間設(shè)有受拉區(qū)鋼板(2)，且受拉區(qū)鋼板(2)與兩個(gè)工字形鋼梁段(1)的下翼緣(1-3)制成一體，每個(gè)工字形鋼梁段(1)的腹板(1-2)的兩側(cè)各設(shè)置有一個(gè)橫向長鋼板加勁肋(6-3)、一個(gè)縱向鋼板加勁肋(6-1)和一個(gè)橫向短鋼板加勁肋(6-2)，橫向長鋼板加勁肋(6-3)的兩端分別與上翼緣(1-1)和下翼緣(1-3)連接，縱向鋼板加勁肋(6-1)安裝在下翼緣(1-3)的上，其左端與橫向長鋼板加勁肋(6-3)連接，橫向短鋼板加勁肋(6-2)的上端與上翼緣(1-1)連接，所述兩個(gè)工字形鋼梁段(1)的下翼緣(1-3)上縱向相對應(yīng)的縱向鋼板加勁肋(6-1)之間通過多根并列設(shè)置的抗火縱筋(3)連接，每根抗火縱筋(3)的端部均焊接在縱向鋼板加勁肋(6-1)的上端面上，所述兩個(gè)工字形鋼梁段(1)的上翼緣(1-1)之間通過多根并列設(shè)置的受壓區(qū)縱筋(5)連接，每根受壓區(qū)縱筋(5)的端部均焊接在相應(yīng)的上翼緣(1-1)的上端面上，所述多個(gè)箍筋(4)沿抗火縱筋(3)的縱向均勻布置，每個(gè)箍筋(4)將多根抗火縱筋(3)和多根受壓區(qū)縱筋(5)套裝在一起，且每個(gè)箍筋(4)的下緣均焊接在受拉區(qū)鋼板(2)上，所述兩個(gè)工字形鋼梁段(1)、受拉區(qū)鋼板(2)、多根抗火縱筋(3)、多個(gè)箍筋(4)、多根受壓區(qū)縱筋(5)、四個(gè)縱向鋼板加勁肋(6-1)、四個(gè)橫向短鋼板加勁肋(6-2)和四個(gè)橫向長鋼板加勁肋(6-3)構(gòu)成組合梁勁性骨架，所述混凝土(7)澆注在梁勁性骨架上，且兩個(gè)工字形鋼梁段(1)的遠(yuǎn)離的兩端預(yù)留在混凝土(7)的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁，其特征在于工字形鋼梁段(1)由 Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種預(yù)制鋼_混凝土組合梁，其特征在于受拉區(qū)鋼板(2) 由Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種預(yù)制鋼_混凝土組合梁，其特征在于縱向鋼板加勁肋 (6-1)、橫向短鋼板加勁肋(6-2)和橫向長鋼板加勁肋(6-3)均由Q235鋼材、Q345鋼材、Q390 鋼材或Q420鋼材制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁，其特征在于抗火縱筋(3)由 直徑為6 30mm的HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁，其特征在于受壓區(qū)縱筋(5)由直 徑為6 30mm的HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種預(yù)制鋼_混凝土組合梁，其特征在于箍筋(4)由直徑為 6 16mm的HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁，其特征在于混凝土(7)為 C30 C80的普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、4、6或7所述一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁，其特征在于預(yù)制鋼-混 凝土組合梁還包括八個(gè)輔助鋼板加勁肋(6-4)，每個(gè)工字形鋼梁段(1)的上翼緣(1-1)的上 端面上均設(shè)置有四個(gè)輔助鋼板加勁肋(6-4 )。
全文摘要
一種預(yù)制鋼-混凝土組合梁，它涉及一種組合梁。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)中存在的鋼筋混凝土梁與柱連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、施工困難的問題；普通組合梁存在的用鋼量大、結(jié)構(gòu)造價(jià)高的問題；公開號(hào)為CN101215855的組合梁存在的與鋼筋混凝土墻柱連接，操作復(fù)雜，承載力低、剛度小、跨越能力弱和應(yīng)用范圍小的問題。本發(fā)明的兩個(gè)工字形鋼梁段的下翼緣與受拉區(qū)鋼板制成一體，縱向鋼板加勁肋通過抗火縱筋連接兩個(gè)工字形鋼梁段的上翼緣通過受壓區(qū)縱筋連接，箍筋沿抗火縱筋的縱向均勻布置，工字形鋼梁段、受拉區(qū)鋼板、抗火縱筋、箍筋、受壓區(qū)縱筋和鋼板加勁肋構(gòu)成勁性骨架，混凝土澆注在勁性骨架上。本發(fā)明應(yīng)用于土木工程建設(shè)中。
文檔編號(hào)E04C3/293GK101851984SQ201010213908
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者劉昌永, 張素梅, 王玉銀, 趙金濤, 郭蘭慧 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)