一种“L”型部分预制组合梁及其施工方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种“L”型部分预制组合梁及其施工方法和应用，属于建筑技术领域。此组合梁充分发挥了钢和混凝土两种材料的性能，在型钢中填充混凝土，型钢的存在增强了对混凝土的约束效应，混凝土的存在减少型钢发生局部屈曲或整体失稳的可能性，从而增加组合梁的承载能力，同时，达到降低组合梁截面尺寸的目的；此组合梁的腹板为抗剪强度更大的波纹板，其较高的侧向刚度大大提升了对混凝土的约束效应；针对第二预制混凝土、现浇混凝土以及H型钢之间的粘结，此组合梁采取对H型钢的腹板进行冲切抗剪键的形式，使得抗剪键部分内置于第二预制混凝土、部分内置于现浇混凝土，保证了混凝体与混凝土之间、钢与混凝土能够共同工作。

A \L\ Type Partially Prefabricated Composite Beam and Its Construction Method and Application

The invention discloses a \L\ type partial prefabricated composite beam and its construction method and application, which belongs to the field of construction technology. This composite beam gives full play to the performance of steel and concrete materials, filling concrete in the section steel, the existence of section steel enhances the restraint effect on concrete, the existence of concrete reduces the possibility of local buckling or overall instability of section steel, thus increasing the bearing capacity of composite beam, at the same time, achieving the purpose of reducing the section size of composite beam; the web of this composite beam is resistant. For the bond between the second precast concrete, cast-in-situ concrete and H-section steel, this composite beam adopts punching shear bond to the web of H-section steel, which makes the shear bond part embedded in the second precast concrete and part embedded in cast-in-situ concrete to ensure the coagulation. Body and concrete, steel and concrete can work together.

【技术实现步骤摘要】
一种“L”型部分预制组合梁及其施工方法和应用
本专利技术涉及一种“L”型部分预制组合梁及其施工方法和应用，属于建筑

技术介绍
组合结构的种类繁多，从广义上讲，组合结构是指两种或多种不同材料组成一个结构或构件而共同工作的结构(CompositeStructure)。其中，钢-混凝土组合结构是继木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构之后发展起来的第五大类结构。钢-混凝土组合梁就属于钢-混凝土组合结构的一种，是指由工字钢或H型钢及填充在两侧翼缘的混凝土构成的型钢-混凝土组合梁，能够充分发挥钢与混凝土的材料性能，具体体现为：组合梁两侧翼缘内的混凝土受翼缘和腹板的包裹处于三向受力状态，具有一定的约束效应，组合梁的型钢由于翼缘内填充混凝土，可有效抑制其局部屈曲或整体失稳的发生。因此，钢-混凝土组合梁由于具有较高的承载力、延性及抗震性能，被广泛应用于现代建筑。但是，由于钢-混凝土组合梁需以厚重的型钢作为重要受力构件，用钢量较大，并且，为保证钢-混凝土组合梁的有效连接，其节点连接一般构造复杂、拼接及模板施工较繁琐，这就使得钢-混凝土组合梁对现场施工人员要求较高，因此，钢-混凝土组合梁的劳动及资金成本明显远高于普通钢筋混凝土结构，这大大限制了钢-混凝土组合梁在实际工程中的应用。预制装配式结构是一种由工厂预制受力构件，施工现场拼接的新型结构形式，预制装配式混凝土组合梁是其结构体系中的一部分。由于预制装配式结构的主要构件在工厂制作，免去了传统混凝土结构施工中的大量模板工程，且构件质量更有保障，能够有效改善施工环境，近年来受到国家大力推广。因此，若能使用预制装配式混凝土组合梁替代钢-混凝土组合梁，一定能够大幅度解决现有钢-混凝土组合梁节点连接构造复杂、拼接及模板施工较繁琐的问题。但是，传统预制装配式构件自重大，现场拼接困难，此外节点现浇区域与预制构件的连接存在粘结滑移、漏水等先天问题，这使得其结构的使用及受力性能不能得到有效保障。因此，急需设计出一种受力性能好、构件连接稳固、施工工序少且简单、施工效率高的部分预制组合梁。此外，由于现有的梁结构设计均基于“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的抗震理念，因此，包含钢-混凝土组合梁以及部分预制组合梁在内的几乎所有的梁结构均只重视梁结构主体的性能，对梁与楼板的连接不够重视，这就导致了地震作用下，经常发生梁主体结构未坍塌但楼板脱落的现象，对人身安全造成了极大的威胁。因此，急需设计出一种与楼板连接稳固，能够使得楼板不易脱落的组合梁。
技术实现思路
[技术问题]本专利技术要解决的技术问题是提供一种受力性能好、构件连接稳固、施工工序少且简单、施工效率高、与楼板连接稳固的部分预制组合梁。[技术方案]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种“L”型部分预制组合梁，所述组合梁包含H型钢、缀板、第一预制混凝土、第二预制混凝土、预制混凝土楼板、现浇混凝土、连接件以及纵筋；所述H型钢包含上翼缘板、下翼缘板以及腹板；所述缀板位于H型钢的一侧且所述缀板的两端分别连接于H型钢的上翼缘板和下翼缘板；所述第一预制混凝土填充于H型钢的上翼缘板、下翼缘板、腹板以及缀板形成的空腔内；所述第二预制混凝土位于H型钢不与缀板相连的另一侧且所述第二预制混凝土填充于H型钢的上翼缘板和下翼缘板之间；所述第二预制混凝土不与上翼缘板相接触；所述第二预制混凝土靠近上翼缘板的一面设置有垂直于梁长方向的U型槽；所述预制混凝土楼板包含填充于U型槽内部的第三预制混凝土以及位于第三预制混凝土上方的预制混凝土翼缘板；所述预制混凝土楼板靠近第二预制混凝土的一面位于第二预制混凝土正上方且与上翼缘板平行的部分紧贴第二预制混凝土；所述预制混凝土翼缘板靠近上翼缘板的一面不与上翼缘板相接触；所述预制混凝土翼缘板靠近腹板的一面不与腹板相接触；所述现浇混凝土位于上翼缘板的上方且所述现浇混凝土靠近下翼缘板的一面延伸至紧贴第二预制混凝土以及预制混凝土翼缘板；所述纵筋延梁长方向贯穿现浇混凝土且所述纵筋通过连接件与H型钢的上翼缘板相连。在本专利技术的一种实施方式中，所述第三预制混凝土可以在U型槽内部移动且第三预制混凝土在U型槽内部的沿梁长方向的相对位移为1.5～2.5cm。在本专利技术的一种实施方式中，所述第三预制混凝土可以在U型槽内部移动且第三预制混凝土在U型槽内部的沿梁长方向的相对位移为2cm。在本专利技术的一种实施方式中，所述第三预制混凝土与U型槽沿梁长方向的截面均为等腰梯形且所述第三预制混凝土与U型槽沿梁长方向的截面沿同一条线对称。在本专利技术的一种实施方式中，所述腹板上设置有开口以及抗剪键；所述抗剪键部分内置于第二预制混凝土、部分内置于现浇混凝土。在本专利技术的一种实施方式中，所述开口为长方形；所述开口是通过在腹板上进行三面冲切后将冲切下来的部分进行弯折得到的，此弯折的部分即为抗剪键。在本专利技术的一种实施方式中，所述开口平行于梁长方向的对称轴与下翼缘板之间的距离为不低于预制混凝土翼缘板垂直于梁长方向长度的1.5倍且不超过预制混凝土翼缘板垂直于梁长方向长度的2倍。在本专利技术的一种实施方式中，所述开口平行于梁长方向的对称轴与下翼缘板之间的距离为预制混凝土翼缘板垂直于梁长方向长度的1.5倍。在本专利技术的一种实施方式中，所述抗剪键垂直于上翼缘板且所述抗剪键垂直于腹板。在本专利技术的一种实施方式中，所述抗剪键一半内置于第二预制混凝土、一半内置于现浇混凝土。在本专利技术的一种实施方式中，所述连接件垂直于纵筋且所述连接件垂直于上翼缘板。在本专利技术的一种实施方式中，所述连接件垂直于梁长方向的对称轴与腹板垂直于梁长方向的对称轴在同一条直线上。在本专利技术的一种实施方式中，所述缀板为波纹板。在本专利技术的一种实施方式中，所述连接件为单排孔钢板抗剪连接件。在本专利技术的一种实施方式中，所述腹板为波纹板。在本专利技术的一种实施方式中，所述组合梁还包含预制板；所述预制板通过若干螺栓固定于缀板上且所述预制板位于现浇混凝土下方；所述预制板紧贴缀板不与第一预制混凝土相接触的一侧；所述螺栓贯穿整个预制板且部分内置于第一预制混凝土。在本专利技术的一种实施方式中，所述螺栓内置于第一预制混凝土的部分的长度为不低于螺栓直径的10倍。在本专利技术的一种实施方式中，所述预制板包含防水层、保温层以及装饰层；所述防水层紧贴缀板；所述保温层位于防水层和装饰层之间。在本专利技术的一种实施方式中，所述螺栓为自攻螺栓。在本专利技术的一种实施方式中，所述第一预制混凝土、第二预制混凝土、预制混凝土楼板、现浇混凝土的材料可为玻璃轻石混凝土、陶粒混凝土或普通混凝土中的一种或多种。所述玻璃轻石混凝土记载于公开号为CN108585682A的专利申请文本中。在本专利技术的一种实施方式中，所述第一预制混凝土、第二预制混凝土、预制混凝土楼板的材料为玻璃轻石混凝土；所述现浇混凝土的材料为普通混凝土。本专利技术还提供了上述一种“L”型部分预制组合梁的施工方法，所述方法为根据设计，在H型钢的腹板上进行三面冲切，并将冲切下来的部分进行弯折，得到设有开口以及抗剪键的H型钢；将缀板焊接于H型钢的上翼缘板和下翼缘板之间，并将连接件焊接于上翼缘板的上方，得到型钢骨架；将预制板通过螺栓固定于缀板上，将第一预制混凝土浇筑于H型钢的上翼缘板、下翼缘板、腹板以及缀板形成的空腔内，将第二预制混凝土浇筑于H型钢的上翼缘板和下翼缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种“L”型部分预制组合梁，其特征在于，所述组合梁包含H型钢(1)、缀板(2)、第一预制混凝土(3)、第二预制混凝土(4)、预制混凝土楼板(5)、现浇混凝土(6)、连接件(7)以及纵筋(8)；所述H型钢(1)包含上翼缘板(9)、下翼缘板(10)以及腹板(11)；所述缀板(2)位于H型钢(1)的一侧且所述缀板(2)的两端分别连接于H型钢(1)的上翼缘板(9)和下翼缘板(10)；所述第一预制混凝土(3)填充于H型钢(1)的上翼缘板(9)、下翼缘板(10)、腹板(11)以及缀板(2)形成的空腔内；所述第二预制混凝土(4)位于H型钢(1)不与缀板(2)相连的另一侧且所述第二预制混凝土(4)填充于H型钢(1)的上翼缘板(9)和下翼缘板(10)之间；所述第二预制混凝土(4)不与上翼缘板(9)相接触；所述第二预制混凝土(4)靠近上翼缘板(9)的一面设置有垂直于梁长方向的U型槽(12)；所述预制混凝土楼板(5)包含填充于U型槽(12)内部的第三预制混凝土(13)以及位于第三预制混凝土(13)上方的预制混凝土翼缘板(14)；所述预制混凝土楼板(5)靠近第二预制混凝土(4)的一面位于第二预制混凝土(4)正上方且与上翼缘板(9)平行的部分紧贴第二预制混凝土(4)；所述预制混凝土翼缘板(14)靠近上翼缘板(9)的一面不与上翼缘板(9)相接触；所述预制混凝土翼缘板(14)靠近腹板(11)的一面不与腹板(11)相接触；所述现浇混凝土(6)位于上翼缘板(9)的上方且所述现浇混凝土(6)靠近下翼缘板(10)的一面延伸至紧贴第二预制混凝土(4)以及预制混凝土翼缘板(14)；所述纵筋(8)延梁长方向贯穿现浇混凝土(6)且所述纵筋(8)通过连接件(7)与H型钢(1)的上翼缘板(9)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种“L”型部分预制组合梁，其特征在于，所述组合梁包含H型钢(1)、缀板(2)、第一预制混凝土(3)、第二预制混凝土(4)、预制混凝土楼板(5)、现浇混凝土(6)、连接件(7)以及纵筋(8)；所述H型钢(1)包含上翼缘板(9)、下翼缘板(10)以及腹板(11)；所述缀板(2)位于H型钢(1)的一侧且所述缀板(2)的两端分别连接于H型钢(1)的上翼缘板(9)和下翼缘板(10)；所述第一预制混凝土(3)填充于H型钢(1)的上翼缘板(9)、下翼缘板(10)、腹板(11)以及缀板(2)形成的空腔内；所述第二预制混凝土(4)位于H型钢(1)不与缀板(2)相连的另一侧且所述第二预制混凝土(4)填充于H型钢(1)的上翼缘板(9)和下翼缘板(10)之间；所述第二预制混凝土(4)不与上翼缘板(9)相接触；所述第二预制混凝土(4)靠近上翼缘板(9)的一面设置有垂直于梁长方向的U型槽(12)；所述预制混凝土楼板(5)包含填充于U型槽(12)内部的第三预制混凝土(13)以及位于第三预制混凝土(13)上方的预制混凝土翼缘板(14)；所述预制混凝土楼板(5)靠近第二预制混凝土(4)的一面位于第二预制混凝土(4)正上方且与上翼缘板(9)平行的部分紧贴第二预制混凝土(4)；所述预制混凝土翼缘板(14)靠近上翼缘板(9)的一面不与上翼缘板(9)相接触；所述预制混凝土翼缘板(14)靠近腹板(11)的一面不与腹板(11)相接触；所述现浇混凝土(6)位于上翼缘板(9)的上方且所述现浇混凝土(6)靠近下翼缘板(10)的一面延伸至紧贴第二预制混凝土(4)以及预制混凝土翼缘板(14)；所述纵筋(8)延梁长方向贯穿现浇混凝土(6)且所述纵筋(8)通过连接件(7)与H型钢(1)的上翼缘板(9)相连。2.如权利要求1所述的一种“L”型部分预制组合梁，其特征在于，所述腹板(11)上设置有开口(15)以及抗剪键(16)；所述抗剪键(16)部分内置于第二预制混凝土(4)、部分内置于现浇混凝土(6)。3.如权利要求1或2所述的一种“L”型部分预制组合梁，其特征在于，所述开口(15)为长方形；所述开口(15)是通过在腹板(11)上进行三面冲切后将冲切下来...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹昀，康金鑫，李天祺，丁杰，钱慧超，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32