一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁制造技术

本实用新型专利技术提供一种可拆卸预制装配式钢‑混凝土组合梁，该组合梁包括钢梁、混凝土板、凹凸钢板连接件、拼接钢板；钢梁为工型钢或矩形钢结构，拼接钢板设置在钢梁的上表面；两块所述凹凸钢板连接件设置在拼接钢板的两侧，两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构；混凝土板的中间设有T型剪力槽口，混凝土板设置在钢梁的上方，两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内；混凝土板的T型剪力槽口内浇筑有剪力槽后浇混凝土层。本实用新型专利技术提供的可拆卸预制装配式钢‑混凝土组合梁施工便捷、承载力高、钢梁与预制钢筋混凝土板连接的抗剪能力强、抗拔承载力强、耗能性能好、便于拆卸。

A detachable prefabricated steel-concrete composite beam

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁
本技术涉及一种组合结构梁，具体涉及一种装配式钢-混凝土组合结构梁，属于结构工程钢结构

技术介绍
组合结构因其施工便捷、材料性能利用合理等优点而广泛运用于路桥和建筑邻域，自从建筑业“十二五”规划推动建筑工业化以来，预制装配式结构体系在工程实践中正逐步得到广泛的应用与发展，将预制装配式结构体系运用在组合结构中能提高劳动生产率，加快建设速度，降低工程成本，提高工程质量。目前，钢与混凝土组合结构中混凝土板有预制和现浇两种施工方式，预制方式可以极大减少现场湿作业，不仅能提高生产效率，还绿色环保。为了使钢与混凝土两种不同材料能够较好的协同工作，可通过剪力连接件的连接使其组合作用得到充分发挥，抗剪连接件不仅抵抗钢梁与混凝土翼板间的纵向剪力，而且具有抵抗两者间掀起的作用，抗剪连接件与钢梁的连接方式有焊接和栓接。目前组合结构中剪力连接件与钢梁的连接多数采用焊接，这种方式现场施工复杂，且焊接质量不易控制，一旦结构某一部分发生破坏，拆卸修复非常复杂。因此寻找一种承载力高、施工便捷、延性及耗能性能好、可以预制装配和拆卸修复便捷的新型钢–混凝土组合结构体系，以满足建筑工业化的需要具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种施工便捷、承载力高、钢梁与预制钢筋混凝土板连接的抗剪能力强、抗拔承载力强、耗能性能好、便于拆卸更换的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁。根据本技术提供的第一种实施方案，提供一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁。一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，该组合梁包括钢梁、混凝土板、凹凸钢板连接件、拼接钢板。钢梁为工型钢或矩形钢结构。拼接钢板设置在钢梁的上表面。两块所述凹凸钢板连接件设置在拼接钢板的两侧，两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构。混凝土板的中间设有T型剪力槽口。混凝土板设置在钢梁的上方。两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内。混凝土板的T型剪力槽口内浇筑有剪力槽后浇混凝土层。作为优选，该组合梁还包括下层钢筋网。下层钢筋网设置在混凝土板的T型剪力槽口内，并且凹凸钢板连接件穿过下层钢筋网，下层钢筋网与凹凸钢板连接件的下部接触。作为优选，该组合梁还包括上层钢筋网。上层钢筋网设置在混凝土板的T型剪力槽口内，并且上层钢筋网位于凹凸钢板连接件的上方，上层钢筋网的底面与凹凸钢板连接件的顶部接触。作为优选，钢梁的上表面设有钢梁连接孔。钢梁连接孔贯穿钢梁的上表面。拼接钢板上设有钢板连接孔。钢板连接孔贯穿拼接钢板。拼接钢板与钢梁通过钢梁连接孔、钢板连接孔和螺栓连接。作为优选，所述螺栓为高强螺栓。高强螺栓包括高强螺丝、螺帽和垫片。高强螺丝依次穿过钢板连接孔、钢梁连接孔、垫片后，与螺帽配合连接，将拼接钢板固定在钢梁上。作为优选，钢板连接孔的上方也设有螺帽和/或垫片。高强螺丝依次穿过螺帽、垫片、钢板连接孔、钢梁连接孔、垫片后，与钢梁下方的螺帽配合连接，将拼接钢板固定在钢梁上。作为优选，混凝土板的底部设有凹陷限位槽。凹陷限位槽设置在T型剪力槽口的底部。凹陷限位槽的形状与钢梁的上表面相同。凹陷限位槽的宽度大于钢梁上表面的宽度。作为优选，凹陷限位槽的宽度比钢梁上表面的宽度大0.1-100mm，优选为凹陷限位槽的宽度比钢梁上表面的宽度大0.2-50mm，更优选为凹陷限位槽的宽度比钢梁上表面的宽度大0.2-20mm。作为优选，凹陷限位槽的深度为混凝土板厚度的1-20％，优选为2-15％，更优选为3-10％。作为优选，混凝土板中间的T型剪力槽口的表面涂有沥青层。作为优选，凹凸钢板连接件为凸槽与倒凸键重复排列。根据本技术提供的第二种实施方案，提供一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的施工方法。一种用于第一种实施方案中所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的施工方法，该施工方法包括以下步骤：1)工厂预制钢梁、混凝土板、凹凸钢板连接件、拼接钢板，将凹凸钢板连接件焊接在拼接钢板的两侧，组成“U”型结构；2)将凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构固定在钢梁的上表面；3)将混凝土板放置在钢梁的上方，并且凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内；4)在混凝土板的T型剪力槽口内浇筑剪力槽后浇混凝土层，得到所述可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁。作为优选，步骤1)还包括工厂预制下层钢筋网和上层钢筋网。作为优选，步骤3)具体为：3a)将混凝土板放置在钢梁的上方，并且凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内；3b)将下层钢筋网放入混凝土板的T型剪力槽口内，移动下层钢筋网，使得凹凸钢板连接件穿过下层钢筋网，下层钢筋网与凹凸钢板连接件的下部接触；3c)将上层钢筋网放入混凝土板的T型剪力槽口内，移动上层钢筋网使得上层钢筋网位于凹凸钢板连接件的上方，上层钢筋网的底面与凹凸钢板连接件的顶部接触。作为优选，步骤2)中所述将凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构固定在钢梁的上表面具体为：采用高强螺栓将拼接钢板固定在钢梁上；高强螺栓的高强螺丝依次穿过螺帽、垫片、钢板连接孔、钢梁连接孔、垫片后，与钢梁下方的螺帽配合连接，将拼接钢板固定在钢梁上。作为优选，步骤3a)具体为：将混凝土板放置在钢梁的上方，并且凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内，钢梁的上部位于混凝土板底部的凹陷限位槽内。本技术的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，首先将拼接钢板和凹凸钢板连接件焊接成固定的“U”型结构，通过拼接钢板连接在钢梁上。拼接钢板连接在钢梁上的连接方式为可拆卸连接。混凝土板的中间设有T型剪力槽口，两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内。也就是说通过凹凸钢板连接件与混凝土板连接，然后再在混凝土板的T型剪力槽口内浇筑混凝土，形成剪力槽后浇混凝土层，实现钢梁和混凝土板的连接。也就是说，本技术的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，通过拼接钢板和凹凸钢板连接件作为中间的连接结构，而拼接钢板和凹凸钢板连接件通过焊接等固定连接方式组成整体的“U”型结构。拼接钢板通过可拆卸的连接方式(例如螺栓连接)与钢梁连接，凹凸钢板连接件通过剪力槽后浇混凝土层与混凝土板连接，从而实现了整个可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的可拆卸结构效果。在本技术中，混凝土板的中间设有T型剪力槽口，该结构的作用是保证剪力槽后浇混凝土层与混凝土板连接具有较高的抗剪、抗拔承载力，保证组合结构具有良好的组合性能。剪力槽口采用T型结构的目的是，在剪力槽口浇筑混凝土后，浇筑的混凝度层也是T型结构，T型结构的下部可以更好的与凹凸钢板连接件固定，T型结构的上部横截面积较宽，可以更好的与混凝土板结合，使得整个组合梁中的混凝土板与钢梁的连接部件为T型结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，该组合梁包括钢梁(1)、混凝土板(2)、凹凸钢板连接件(3)、拼接钢板(4)；其特征在于：钢梁(1)为工型钢或矩形钢结构，拼接钢板(4)设置在钢梁(1)的上表面；两块所述凹凸钢板连接件(3)设置在拼接钢板(4)的两侧，两块所述凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构；混凝土板(2)的中间设有T型剪力槽口(201)，混凝土板(2)设置在钢梁(1)的上方，两块所述凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构位于混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内；混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内浇筑有剪力槽后浇混凝土层；/n其中：钢梁(1)的长度为10-3000cm。/n

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，该组合梁包括钢梁(1)、混凝土板(2)、凹凸钢板连接件(3)、拼接钢板(4)；其特征在于：钢梁(1)为工型钢或矩形钢结构，拼接钢板(4)设置在钢梁(1)的上表面；两块所述凹凸钢板连接件(3)设置在拼接钢板(4)的两侧，两块所述凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构；混凝土板(2)的中间设有T型剪力槽口(201)，混凝土板(2)设置在钢梁(1)的上方，两块所述凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构位于混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内；混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内浇筑有剪力槽后浇混凝土层；
其中：钢梁(1)的长度为10-3000cm。


2.根据权利要求1所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，其特征在于：该组合梁还包括下层钢筋网(5)，下层钢筋网(5)设置在混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内，并且凹凸钢板连接件(3)穿过下层钢筋网(5)，下层钢筋网(5)与凹凸钢板连接件(3)的下部接触；和/或
该组合梁还包括上层钢筋网(6)，上层钢筋网(6)设置在混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内，并且上层钢筋网(6)位于凹凸钢板连接件(3)的上方，上层钢筋网(6)的底面与凹凸钢板连接件(3)的顶部接触。


3.根据权利要求1或2所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，其特征在于：钢梁(1)的上表面设有钢梁连接孔(101)，钢梁连接孔(101)贯穿钢梁(1)的上表面；拼接钢板(4)上设有钢板连接孔(401)，钢板连接孔(401)贯穿拼接钢板(4)；拼接钢板(4)与钢梁(1)通过钢梁连接孔(101)、钢板连接孔(401)和螺栓连接。


4.根据权利要求3所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，其特征在于：所述螺栓为高强螺栓(7)，高强螺栓(7)包括高强螺丝(701)、螺帽(702)和垫片(703)；高强螺丝(701)依次穿过钢板连接孔(401)、钢梁连接孔(101)、垫片(703)后，与螺帽(702)配合连接，将拼接钢板(4)固定在钢梁(1)上。


5.根据权利要求4所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁，其特征在于：钢板连接孔(401)的上方也设有螺帽(702)和/或垫片(703)；高强螺丝(701)依次穿过螺帽(702)、垫片(703)、钢板连接孔(401)、钢梁连接孔(101)、垫片(703)后，与钢梁(1)下方的螺帽(702)配合连接，将拼接钢板(4)固定在钢梁(1)上。


6.根据权利要求1-2、4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，陈超，汪威，陈绪林，许福，杨才千，龙士国，王开，吴蒙，彭月，刘雨晴，刘哲，胥卉，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43