一种空腹式组合梁及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种空腹式组合梁及其制作方法，该组合梁基于空腹式钢骨架与混凝土结合，其中钢骨架包括上、下翼缘板、中间的桁架角钢或钢筋、以及上、下翼缘板内壁边缘的拉结筋，通过结构设计令钢骨架受力构件形成一受力钢结构整体，并通过钢骨架形成的腔体对所浇筑的混凝土进行约束，形成钢包覆混凝土的开口构件。本发明专利技术组合梁受力机理类似于钢结构构件，钢结构腔体对混凝土形成约束，使混凝土可以分担轴力，同时混凝土能约束钢板屈曲，形成组合作用，整个组合梁的钢结构截面均参与受力，抗震性能优于传统混凝土包覆钢的组合结构。本发明专利技术的钢骨架在浇筑混凝土时充当浇筑模板，省去了额外支模的麻烦，具有用钢量低、承载力好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种空腹式组合梁及其制作方法
本专利技术涉及装配式建筑领域，具体涉及一种空腹式组合梁及其制作方法。
技术介绍
我国在大力推进传统建筑向工业化建筑转型。传统建筑中，绝大部分的工作需在施工现场完成，施工周期长、环境污染严重、堆料场地大、施工人员短缺等问题成为抑制建筑产业进步的壁垒。在民用建筑中，现较为成熟的装配式建筑结构体系主要包括PC结构、钢结构及钢混组合结构。PC结构应用较为广泛，但其存在着竖向拼接节点可靠性等问题而饱受诟病，且由于其自重大，影响安装效率。钢结构虽具有较为可靠的节点构造且其施工质量易于保证，但结构自身存在隔音保温较差、刚度低、舒适度不佳、需要额外进行防火防腐处理等问题，这在住宅建筑中是必须克服的难关。而钢混组合结构兼具有上述两种结构的优点，其部分结构体系例如部分包覆混凝土组合结构，因其主体大面积包覆混凝土，而又具备与钢结构相同的连接节点，完美地克服了钢结构及PC结构的不足，但依然具有用钢量较高的问题。钢混H型钢梁是目前装配式建筑中常用的结构，这种钢混组合梁以H型钢作为骨架，在H型钢的腹板两侧空腔浇筑混凝土，通常在工厂浇筑时需要分两次进行双面浇筑成型，制作工艺相对繁琐。即使在H型钢的腹板上开孔方便一次混凝土浇筑成型，腹板上开孔作业又增加了额外的工序，并且这种开孔浇筑易产生空鼓不密实等问题。桁架梁是桥梁、建筑中广泛应用的一种结构，由许多腹杆组成，具有优良的抗弯性能和较强的变形协调能力。本专利技术也采用空腹式钢骨架结构作为支撑，将钢桁架结构与混凝土进行结合，利用所设计的钢骨架形成的腔体约束混凝土，使混凝土能够分担轴力，同时混凝土还能约束钢板屈曲，两者形成组合作用，在减少用钢量的同时，提高梁的承载力，本案由此而生。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种空腹式组合梁，包括上、下翼缘钢板，上、下翼缘钢板之间焊接固定倾斜设置的桁架角钢或桁架钢筋，所述桁架角钢或桁架钢筋双排阵列且留有间隙，每排桁架角钢或桁架钢筋的外侧竖向设有若干拉结筋，拉结筋的两端折弯焊接于上、下翼缘钢板内壁上，拉结筋沿梁长度方向间隔布设，靠近梁的连接端的拉结筋布设密度大于梁的中间段布设密度，上、下翼缘钢板之间浇筑混凝土填充。进一步，所述桁架角钢或桁架钢筋的两端直接焊接在上、下翼缘钢板内壁上。进一步，所述上、下翼缘钢板的内壁上对称焊接双排搭筋板，桁架角钢或桁架钢筋的两端焊接在搭筋板外侧面上。进一步，所述每排桁架钢筋以交叉方式布设，桁架钢筋交叉处捆扎固定。进一步，所述上、下翼缘钢板的两侧端部焊接连接板，连接板上下两端分别与上、下翼缘钢板内壁焊接且令断面呈工字型结构，连接板中部两侧对称焊接封头板，封头板与连接板垂直，并将连接板分隔为外侧连接段和内侧延伸段，外侧连接段上开设安装孔，内侧延伸段与上、下翼缘钢板连接处设有焊接过渡板，焊接过渡板为直角三角形，两个直角边分别与连接板延伸段及翼缘钢板焊接固定，封头板与上、下翼缘钢板围合区域浇筑混凝土。本专利技术还提供上述空腹式组合梁的制作方法，具体内容包括：步骤1：将上、下翼缘钢板按照设计高度保留间距相对放置，将连接板焊接在上、下翼缘钢板端部之间的内壁上，令断面呈工字型结构，上、下翼缘钢板中间段保持中空；步骤2：在连接板靠近中空部位端的上、下各设置一块直角三角形焊接过渡板，将焊接过渡板的两个直角边分别焊接在上、下翼缘钢板内壁以及连接板侧端上；步骤3：在上、下翼缘钢板中间段的内壁上分别焊接双排搭筋板，双排搭筋板之间留有间隔距离，在每排搭筋板的外侧面焊接倾斜45度角设置的若干桁架角钢或桁架钢筋，相邻桁架角钢或桁架钢筋倾斜方向相反；步骤4：在两端连接板的中部段的两侧分别焊接封头板，封头板与连接板垂直，封头板顶部和底部分别焊接在上、下翼缘钢板内壁上；在两端封头板之间的区域，位于每排桁架角钢或桁架钢筋的外侧焊接若干拉结筋，拉结筋竖向设置且两端折弯，折弯部焊接在上、下翼缘钢板内壁上，相邻拉结筋之间间隔距离，且靠近封头板处的拉结筋布设间距小于中间段的拉结筋间距；步骤5：按照步骤1至4完成钢骨架的装配后，将钢骨架放置在模台上躺平，向上、下翼缘钢板及两端封头板围合的腔体内浇筑混凝土并振捣充分。本专利技术还公开另外一种结构的空腹式组合梁，具体采用如下技术实现：一种空腹式组合梁，包括上、下T型翼缘板，上、下T型翼缘板的腹板相对且间隔距离布设，在上、下T型翼缘板两个端部分别设置与腹板共面的连接板，连接板与腹板焊接固定；在上、下T型翼缘板的腹板同侧焊接固定倾斜设置的桁架角钢或桁架钢筋，桁架角钢或桁架钢筋焊接在腹板外表面，在两端连接板的中部段的两侧分别焊接封头板，封头板与连接板垂直，封头板顶部和底部分别焊接在上、下T型翼缘板内壁上；在两端封头板之间区域，位于上、下T型翼缘板两侧内壁边缘处分别沿梁长度方向间隔焊接若干竖向拉结筋，拉结筋的两端折弯焊接于上、下T型翼缘板内壁上，靠近封头板处拉结筋间距要小于中间段拉结筋间距，在上、下T型翼缘板及两端封头板围合区域浇筑混凝土填充。本专利技术还提供上述空腹式组合梁的制作方法，具体内容包括：步骤1：将上、下T型翼缘板按照设计高度保留间距令腹板相对布设，将连接板与腹板共面焊接在上、下T型翼缘板两端的腹板上，上、下T型翼缘板中间段保持中空；步骤2：在上、下T型翼缘板的腹板相同一侧焊接倾斜45度角设置的若干桁架角钢或桁架钢筋，桁架角钢或桁架钢筋焊接在腹板外表面上，相邻桁架角钢或桁架钢筋倾斜方向相反；步骤3：在两端连接板的中部段的两侧分别焊接封头板，封头板与连接板垂直，封头板顶部和底部分别焊接在上、下T型翼缘板内壁上；在两端封头板之间的区域，位于上、下T型翼缘板内壁两侧边缘处分别焊接若干拉结筋，拉结筋竖向设置且两端折弯，折弯部焊接在上、下T型翼缘板内壁上，相邻拉结筋之间间隔距离，且靠近封头板处的拉结筋布设间距小于中间段的拉结筋间距；步骤4：按照步骤1至3完成钢骨架的装配后，将钢骨架放置在模台上躺平，向上、下T型翼缘板及两端封头板围合的腔体内浇筑混凝土并振捣充分。本专利技术还公开第三种结构的空腹式组合梁，具体采用如下技术实现：一种空腹式组合梁，包括上、下T型翼缘板，上、下T型翼缘板的腹板相对且间隔距离布设，在上、下T型翼缘板两个端部分别设置与腹板共面的连接板，连接板与腹板焊接固定，在上、下T型翼缘板的腹板同侧间隔焊接若干扁钢条，扁钢条与T型翼缘板垂直布设；在两端连接板的中部段的两侧分别焊接封头板，封头板与连接板垂直，封头板顶部和底部分别焊接在上、下T型翼缘板内壁上；由上、下两条水平钢筋以及垂直焊接于两条水平钢筋之间的若干拉结筋构成钢筋网片，将两片钢筋网片分别置于扁钢条的两侧，并将两条水平钢筋分别焊接于T型翼缘板的内壁上，在上、下T型翼缘板及两端封头板围合区域浇筑混凝土填充。本专利技术还提供上述空腹式组合梁的制作方法，具体内容包括：步骤1：将上、下T型翼缘板按照设计高度保留间距令腹板相对布设，将连接板与腹板共面焊接在上、下T型翼缘板两端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空腹式组合梁，其特征在于：包括上、下翼缘钢板，上、下翼缘钢板之间焊接固定倾斜设置的桁架角钢或桁架钢筋，所述桁架角钢或桁架钢筋双排阵列且留有间隙，每排桁架角钢或桁架钢筋的外侧竖向设有若干拉结筋，拉结筋的两端折弯焊接于上、下翼缘钢板内壁上，拉结筋沿梁长度方向间隔布设，靠近梁的连接端的拉结筋布设密度大于梁的中间段布设密度，上、下翼缘钢板之间浇筑混凝土填充。/n

【技术特征摘要】
1.一种空腹式组合梁，其特征在于：包括上、下翼缘钢板，上、下翼缘钢板之间焊接固定倾斜设置的桁架角钢或桁架钢筋，所述桁架角钢或桁架钢筋双排阵列且留有间隙，每排桁架角钢或桁架钢筋的外侧竖向设有若干拉结筋，拉结筋的两端折弯焊接于上、下翼缘钢板内壁上，拉结筋沿梁长度方向间隔布设，靠近梁的连接端的拉结筋布设密度大于梁的中间段布设密度，上、下翼缘钢板之间浇筑混凝土填充。


2.根据权利要求1所述的一种空腹式组合梁，其特征在于：所述桁架角钢或桁架钢筋的两端直接焊接在上、下翼缘钢板内壁上。


3.根据权利要求1所述的一种空腹式组合梁，其特征在于：所述上、下翼缘钢板的内壁上对称焊接双排搭筋板，桁架角钢或桁架钢筋的两端焊接在搭筋板外侧面上。


4.根据权利要求1所述的一种空腹式组合梁，其特征在于：所述每排桁架钢筋以交叉方式布设，桁架钢筋交叉处捆扎固定。


5.根据权利要求1或3所述的一种空腹式组合梁，其特征在于：所述上、下翼缘钢板的两侧端部焊接连接板，连接板上下两端分别与上、下翼缘钢板内壁焊接且令断面呈工字型结构，连接板中部两侧对称焊接封头板，封头板与连接板垂直，并将连接板分隔为外侧连接段和内侧延伸段，外侧连接段上开设安装孔，内侧延伸段与上、下翼缘钢板连接处设有焊接过渡板，焊接过渡板为直角三角形，两个直角边分别与连接板延伸段及翼缘钢板焊接固定，封头板与上、下翼缘钢板围合区域浇筑混凝土。


6.一种如权利要求5所述空腹式组合梁的制作方法，其特征在于：内容包括：
步骤1：将上、下翼缘钢板按照设计高度保留间距相对放置，将连接板焊接在上、下翼缘钢板端部之间的内壁上，令断面呈工字型结构，上、下翼缘钢板中间段保持中空；
步骤2：在连接板靠近中空部位端的上、下各设置一块直角三角形焊接过渡板，将焊接过渡板的两个直角边分别焊接在上、下翼缘钢板内壁以及连接板侧端上；
步骤3：在上、下翼缘钢板中间段的内壁上分别焊接双排搭筋板，双排搭筋板之间留有间隔距离，在每排搭筋板的外侧面焊接倾斜45度角设置的若干桁架角钢或桁架钢筋，相邻桁架角钢或桁架钢筋倾斜方向相反；
步骤4：在两端连接板的中部段的两侧分别焊接封头板，封头板与连接板垂直，封头板顶部和底部分别焊接在上、下翼缘钢板内壁上；在两端封头板之间的区域，位于每排桁架角钢或桁架钢筋的外侧焊接若干拉结筋，拉结筋竖向设置且两端折弯，折弯部焊接在上、下翼缘钢板内壁上，相邻拉结筋之间间隔距离，且靠近封头板处的拉结筋布设间距小于中间段的拉结筋间距；
步骤5：按照步骤1至4完成钢骨架的装配后，将钢骨架放置在模台上躺平，向上、下翼缘钢板及两端封头板围合的腔体内浇筑混凝土并振捣充分。


7.一种空腹式组合梁，其特征在于：包括上、下T型翼缘板，上、下T型翼缘板的腹板相对且间隔距离布设，在上、下T型翼缘板两个端部分别设置与腹板共面的连接板，连接板与腹板焊接固定；在上、下T型翼缘板的腹板同侧焊接固定倾斜设置的桁架角钢或桁架钢筋，桁架角钢或桁架钢筋焊接在腹板外表面，在两端连接板的中部段的两侧分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建军，王狄龙，马荣奎，俞福利，薛建操，
申请(专利权)人：杭州喜屋集成建筑科技有限公司，浙江圣鑫建设有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33