[發明專利]一種鋼箱組件及由其組成的鋼箱—混凝土組合U型梁

有效

• 申請號: 201210487340.2
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103046462A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 陳星;林景華;張小良;歐妍君;孫學水;王仕琪;林撲強;邱麗琴;徐靜;陳航;倪煒麟;連麗凌;賴鴻立;關超;王忠秋
• 申請（專利權）人: 廣東省建筑設計研究院
• 主分類號: E01D2/04
• 分類號: E01D2/04;E01D19/00;E04C3/294
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 劉小敏

技術領域

本發明涉及建筑領域中的梁結構，特別是涉及一種鋼箱組件，還涉及由該鋼箱組件組成的鋼箱—混凝土組合U型梁，可作為應用于橋梁、工業建筑、民用建筑結構中承載力大、跨度大、截面面積受限制的梁。

背景技術

鋼骨混凝土梁包括型鋼—混凝土梁、鋼箱—混凝土梁等，其中，型鋼—混凝土梁是指混凝土內配置軋制型鋼或焊接型鋼和鋼筋的結構，如圖1所示，鋼箱-混凝土梁30是指：用鋼板焊接成橫截面為方形或矩形的梁，在梁的密閉空間內灌注混凝土并配置鋼筋，鋼箱-混凝土梁30用做樓面梁時，直接固定在樓板40的下板面上。鋼骨混凝土梁兼具鋼結構和鋼筋混凝土結構的特性，能夠同時發揮鋼材抗拉強度高和混凝土抗壓強度高的優點，目前，鋼骨混凝土梁作為重荷載梁、吊車梁、高層建筑的轉換梁、大荷載梁已經廣泛應用于工業建筑領域中。

但是，現有的型鋼—混凝土梁、鋼箱-混凝土梁還存在以下的缺陷：

⑴與鋼筋混凝土梁相比，現有型鋼—混凝土梁的用鋼量較多，不僅自重大，而且鋼材的耗費量較多。

⑵現有鋼箱-混凝土梁在施工時，需要向密閉的矩形鋼箱截面內澆注混凝土，澆筑難度大，容易出現混凝土灌注不密實、振搗不到位的現象，繼而影響鋼箱的鋼板與混凝土之間的摩擦、咬合效果及二者的結合能力，從而影響梁的承載力。

⑶在現有型鋼-混凝土梁的負彎矩區段，一般負彎矩最大區段為梁兩端的支座處，位于下方的型鋼存在受壓穩定問題，為了保證受壓穩定，往往會增設側向拉結部件，比如隅撐或者拉桿等，這就使得結構更為復雜，有時還會影響建筑使用要求。

⑷現有型鋼-混凝土組合梁中的型鋼固定混凝土樓板的下板面上，型鋼除了上翼緣的上表面與混凝土接觸外，其余各表面均裸露于外，因此外露部分較多，防腐防火面積也相應較大，導致處理費用較高，成本增加；鋼箱-混凝土梁也同樣存在這樣的問題。

⑸現有組合梁的施工過程一般需要先搭建施工模板，然后再澆注混凝土以形成組合梁，之后再將施工模板拆除，這樣不僅增加了施工成本，而且還延長了施工工期。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種結構簡單、施工方便、承載力強、可提高抗彎能力、減少鋼材消耗量、具有經濟節約性、能夠減小自重、縮短工期的鋼箱組件，可與任意的鋼牛腿連接而實現與次梁的順利相接。

本發明的上述目的通過如下的技術方案來實現：一種鋼箱組件，其特征在于它主要由U型鋼件、n型鋼件及設于U型鋼件跨中位置的鋼管組成，所述U型鋼件由長形底板及一對外側板組成，所述外側板豎向設置在底板兩側上；所述n型鋼件由一對豎向設置的長形內側板與設于該對內側板上端的頂板組成，所述n型鋼件設置于所述U型鋼件兩端處的U形空間內，所述n型鋼件的長度方向與U型鋼件的縱向方向一致，所述n型鋼件的內側板下端固定在U型鋼件的底板上，并與U型鋼件的底板圍括成具有內、外端口的中空澆注室，所述n型鋼件的頂板上開有用于將混凝土灌注入澆注室中的澆注孔；所述澆注室的內端口設有豎向的封口板，所述鋼管懸空設置且其兩端管口分別連接在所述封口板上并由其封堵；所述U型鋼件與n型鋼件、鋼管之間分別具有用于灌注混凝土的間隙。

本發明采用U型鋼件除了作為U型梁鋼箱組件的組成部分之外，同時可作為施工支承模板，因此，在施工過程中無需另外搭建模板或者施工后拆除模板，不僅節約了施工成本，而且縮短了施工工期；本發明的U型鋼箱組件基本為開放式結構，故容易澆注混凝土，混凝土灌注密實、可振搗到位，鋼箱與混凝土之間的摩擦和咬合效果好，提高了梁的承載力；在U型鋼件的兩端支座處設置了n型鋼件，即在整段梁的負彎矩最大處設置n型鋼件，相當于加設了配有抵抗梁負彎矩的型鋼，有鋼箱梁的作用，可大大提高梁支座處的抗彎能力，同時減少支座處的配筋面積；另外，外形尺寸小于現有的鋼箱-混凝土梁，而且，鋼管內未澆注混凝土，可減小約25%的自重。

本發明作為樓面梁時，在所述U型鋼件外側板的頂面上增設上翼緣，所述上翼緣沿外側板的縱向水平設置，所述n型鋼件頂板的上板面高于所述上翼緣的上表面，以便使n型鋼件的頂板伸入混凝土樓板并與其結合，而所述上翼緣固定在樓板的下板面上。n型鋼件的頂板伸入樓板中，僅U型鋼件外露，使得防腐防火面積減小，節省了施工成本，而且保證了樓板的雙向底筋能夠順利通過，另外，本發明與混凝土樓板形成整體結構，能有效地改善梁的側板拉結現象。