一种外包钢板混凝土-钢梁混合连梁及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种外包钢板混凝土-钢梁混合连梁及其施工方法，属于建筑结构技术领域。该混合连梁由中部的钢梁段、两端的外包钢板-混凝土组合梁段和分隔板组成。钢梁段为由翼缘和腹板组成。外包钢板-混凝土组合梁段由钢腹板、钢翼缘、内填混凝土和抗剪连接件组成。分隔板位于梁段和钢梁段的交界区，并与相应的外包钢板-混凝土组合梁段和钢梁段的钢板焊接连接。本发明专利技术的混合连梁可用于连接外包钢板-混凝土组合剪力墙或钢筋混凝土剪力墙。本发明专利技术相比单一的外包钢板-混凝土组合连梁，能够防止连梁出现变形能力较差的梁端塑性铰破坏，变形和耗能能力更强。相比单一的钢连梁，能显著节约材料用量，且设计更为灵活，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，属于建筑结构

技术介绍
在剪力墙结构体系中，连梁是重要的耗能构件。在地震荷载作用下，连梁一般承受沿梁跨度方向不变的剪力作用；其反弯点在跨中，弯矩往两端呈线性增大；即连梁的跨中部分以受剪作用为主，梁端以受弯作用为主。外包钢板-混凝土组合连梁具有较高的抗弯承载力，且在弯剪作用下具有很好的塑性变形能力；钢连梁在不发生弯曲破坏的前提下具有很好的剪切屈服耗能能力。因此，结合连梁独特的受力特点，将外包钢板-混凝土组合连梁用在以受弯为主的连梁两端，将钢连梁用在以受剪作用为主的跨中，从而形成受力更为合理的混合连梁，不但节省材料用量，而且能够根据实际受力更为灵活的对连梁进行设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种构造简单、受力合理、施工方便的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁。本专利技术的技术方案如下：一种外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，其特征在于，该连梁包括中部的钢梁段、两端的外包钢板-混凝土组合梁段和分隔板，所述外包钢板-混凝土组合梁段的上部开设有施工孔，所述钢梁段两端通过隔板与外包钢板-混凝土组合梁段固接；所述连梁两端分别与剪力墙固接。所述钢梁段为一工字形钢，由上、下翼缘和腹板固接组成。所述的外包钢板-混凝土组合梁段包括固接在一起的两钢腹板和两钢翼缘，在两钢腹板和两钢翼缘形成的空间内焊接有抗剪连接件并浇注混凝土。所述的抗剪连接件为栓钉连接件。所述的剪力墙为外包钢板-混凝土组合剪力墙或钢筋混凝土剪力墙；为钢筋混凝土剪力墙时，连梁两端还分别固接有端板。一种外包钢板混凝土-钢梁混合连梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：加工完成钢梁段、两端的外包钢板-混凝土组合梁段和分隔板；在外包钢板-混凝土组合梁段的上部开设有施工孔，并将连梁两端分别与剪力墙固接。上述剪力墙为外包钢板-混凝土组合剪力墙，该施工方法包括以下步骤：将上、下翼缘和腹板焊接完成工字形钢，在外包钢板-混凝土组合梁段的两钢腹板和两钢翼缘相应位置焊接好抗剪连接件后焊接到一起，并在外包钢板-混凝土组合梁段的上部钢翼缘上开设施工孔；工字形钢两端通过隔板与外包钢板-混凝土组合梁段焊接一起；将钢翼缘伸入墙肢的暗柱内，并与外包钢板-混凝土组合剪力墙肢暗柱钢板焊接；钢腹板与相连的外包钢板-混凝土组合剪力墙肢暗柱钢板通过对接焊缝连接；分别浇筑剪力墙肢的内填混凝土和外包钢板-混凝土组合梁段的内填混凝土；在浇筑完外包钢板-混凝土组合梁段的内填混凝土后，用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。上述剪力墙为钢筋混凝土剪力墙，该施工方法包括以下步骤：将上、下翼缘和腹板焊接完成工字形钢，在外包钢板-混凝土组合梁段的两钢腹板和两钢翼缘相应位置焊接好抗剪连接件后焊接到一起；并在外包钢板-混凝土组合梁段的上部钢翼缘上开设施工孔；工字形钢两端通过隔板与外包钢板-混凝土组合梁段焊接一起；就位连梁钢结构部分，伸入墙肢部分的钢腹板和钢翼缘外部焊接有锚固栓钉；连梁两端还分别焊接有端板，施工钢筋混凝土剪力墙肢纵筋和箍筋，将中断的箍筋端部焊接在对应的外包钢板-混凝土组合梁段的钢腹板上；分别浇筑剪力墙肢的混凝土和外包钢板-混凝土组合梁段的内填混凝土，在浇筑完外包钢板-混凝土组合梁段的内填混凝土后，用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。所述的连梁伸入钢筋混凝土剪力墙肢内部的长度为工字形钢梁高度的1～2倍。本专利技术相对于现有技术具有以下优点及突出效果：本专利技术在受剪为主的区域采用了钢连梁，受弯为主的区域采用了外包钢板-混凝土组合连梁，充分发挥了两种构件各自的优势，受力合理。相比单一的外包钢板-混凝土组合连梁，本专利技术能够防止连梁出现变形能力较差的梁端塑性铰破坏，变形和耗能能力更强。相比单一的钢连梁，本专利技术能显著节约材料用量，且设计更为灵活。本专利技术可应用于多、高层建筑的剪力墙或核心筒结构体系中。附图说明图1为本专利技术连接外包钢板-混凝土组合剪力墙的构造正视图；图2为本专利技术连接外包钢板-混凝土组合剪力墙的构造附视图；图3为图1C1-C1剖面图；图4为图1D1-D1剖面图；图5为本专利技术连接钢筋混凝土剪力墙的构造正视图；图6为图5的A2-A2剖面图；图7为图5的B2-B2剖面图；图8为图5的C2-C2剖面图；图9为连接钢筋混凝土剪力墙的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁的构造正视图；图10为图9的D2-D2剖面图；图中：1－钢梁段翼缘；2－钢梁段腹板；3－分割板；4－外包钢板-混凝土组合梁段钢腹板；5－外包钢板-混凝土组合梁段钢翼缘；6－外包钢板-混凝土组合梁段抗剪连接件；7－外包钢板-混凝土组合剪力墙肢暗柱钢板；8－锚固栓钉；9－端板；10－钢筋混凝土剪力墙肢纵筋；11－钢筋混凝土剪力墙肢箍筋。具体实施方法以下结合附图，对本专利技术的具体实施作进一步描述。本专利技术是一种外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，该混合连梁由中部的钢梁段、两端的外包钢板-混凝土组合梁段和分隔板3组成，外包钢板-混凝土组合梁段的上部开设有施工孔(图中未示)，钢梁段两端通过分隔板与外包钢板-混凝土组合梁段固接；所述连梁两端分别与剪力墙固接。如图1和图2所示。钢梁段为一工字形钢，由上下翼缘1和腹板2组成，如图3所示。外包钢板-混凝土组合梁段由两钢腹板4、两钢翼缘5、混凝土（图中未示）和抗剪连接件6组成，抗剪连接件6焊接在两钢腹板4和两钢翼缘5形成的箱体内，通过外包钢板-混凝土组合梁段的上部钢翼缘上开设施工孔向形成的箱体内浇筑混凝土，浇筑完毕后用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。如图4所示；抗剪连接件可采用栓钉连接件。分隔板3位于外包钢板-混凝土组合梁段和钢梁段的交界区，并与相应的外包钢板-混凝土组合梁段和钢梁段的钢板焊接连接，如图2所示。本专利技术的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁可用于连接外包钢板-混凝土组合剪力墙（如图1所示）和钢筋混凝土剪力墙（如图5所示）。当本专利技术连接外包钢板-混凝土组合剪力墙时，外包钢板-混凝土组合梁段的钢翼缘5伸入外包钢板-混凝土组合剪力墙肢的暗柱内，并与周围的外包钢板-混凝土组合剪力墙肢暗柱钢板7焊接。所述的外包钢板-混凝土组合梁段的钢腹板4与相连的墙肢外包钢板-混凝土组合剪力墙肢暗柱钢板7通过对接焊缝连接，如图2所示。当本专利技术连接钢筋混凝土剪力墙时，伸入墙肢部分的外包钢板-混凝土组合梁段的钢腹板4和外包钢板-混凝土组合梁段钢翼缘5外部焊接有锚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外包钢板混凝土‑钢梁混合连梁，其特征在于，该连梁包括中部的钢梁段、两端的外包钢板‑混凝土组合梁段和分隔板，所述外包钢板‑混凝土组合梁段的上部开设有施工孔，所述钢梁段两端通过分隔板与外包钢板‑混凝土组合梁段固接；所述连梁两端分别与剪力墙固接。

【技术特征摘要】
1.一种外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，其特征在于，该连梁包括中部的钢梁段、两端的
外包钢板-混凝土组合梁段和分隔板，所述外包钢板-混凝土组合梁段的上部开设有施工孔，
所述钢梁段两端通过分隔板与外包钢板-混凝土组合梁段固接；所述连梁两端分别与剪力墙固
接。
2.根据权利要求1所述的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，其特征在于，所述钢梁段为一
工字形钢，由上、下翼缘和腹板固接组成。
3.根据权利要求1所述的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，其特征在于，所述的外包钢板
-混凝土组合梁段包括固接在一起的两钢腹板和两钢翼缘，在两钢腹板和两钢翼缘形成的空间
内焊接有抗剪连接件并浇注混凝土。
4.根据权利要求3所述的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，其特征在于，所述的抗剪连接
件为栓钉连接件。
5.根据权利要求1所述的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁，其特征在于，所述的剪力墙为
外包钢板-混凝土组合剪力墙或钢筋混凝土剪力墙；为钢筋混凝土剪力墙时，连梁两端还分别
固接有端板。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的外包钢板混凝土-钢梁混合连梁的施工方法，其特
征在于，包括以下步骤：
加工完成钢梁段、两端的外包钢板-混凝土组合梁段和分隔板；在外包钢板-混凝土组合
梁段的上部开设有施工孔，并将连梁两端分别与剪力墙固接。
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述剪力墙为外包钢板-混凝土组合
剪力墙，该施工方法包括以下步骤：
将上、下翼缘和腹板焊接完成工字形钢，在外包钢板-混凝土组合梁段的两钢腹板和两钢
翼缘相应位置焊接好抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂建国，胡红松，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11