[發(fā)明專(zhuān)利]一種應(yīng)用在多高層建筑的預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合組合梁

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310418641.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103485478A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張愛(ài)林;惠怡;趙亮;劉學(xué)春;張勁愛(ài);趙海明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E04C3/10
• 分類(lèi)號(hào): E04C3/10;E04B1/61;E04B1/58
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合組合梁，涉及多高層建筑應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用在多高層建筑的預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合組合梁。

背景技術(shù)

目前，在大跨度多高層建筑領(lǐng)域，裝配式鋼結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)建筑體系發(fā)展的主要方向。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工時(shí)一般采用現(xiàn)場(chǎng)焊接，這種工作方式的施工速度慢且對(duì)環(huán)境造成一定污染，而且焊縫焊接質(zhì)量參差不齊，對(duì)建筑的安全性能造成很大隱患。裝配式鋼結(jié)構(gòu)雖能有效地克服傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，但組合梁與組合梁的現(xiàn)場(chǎng)拼裝節(jié)點(diǎn)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

在現(xiàn)有裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系中，通常是兩個(gè)槽鋼進(jìn)行拼裝、兩個(gè)槽鋼腹板對(duì)接并通過(guò)螺栓進(jìn)行連接形成裝配式H型鋼。在這種拼接方式中，由于腹板為平鋼板而剪力是通過(guò)螺栓傳遞給腹板，因此所以所需螺栓數(shù)和腹板數(shù)量很多且抗剪承載力有待提高。同時(shí)，在大跨度裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系中，傳統(tǒng)裝配式鋼構(gòu)件需大幅度地增加梁截面高度和面積，這樣造成用鋼量的增加。

為了改變傳統(tǒng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)性能差、材耗大、使用壽命不長(zhǎng)現(xiàn)狀，本發(fā)明提出一種應(yīng)用在多高層建筑的預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合組合梁，該結(jié)構(gòu)用預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合鋼梁代替?zhèn)鹘y(tǒng)型鋼作為組合梁中的鋼梁，在多高層建筑領(lǐng)域應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)成本降低、力學(xué)性能優(yōu)化及使用壽命延長(zhǎng)的目標(biāo)。本發(fā)明提出的預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合組合梁中，斷面組合最大特點(diǎn)是更大程度上優(yōu)化了斷面力學(xué)性能與產(chǎn)品用鋼量之間的關(guān)系，使其更趨于合理化和科學(xué)化。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的引用可以提高組合梁承載能力、減輕組合梁自重并增加鋼梁跨度。因此，本發(fā)明具有承載力和剛度高等優(yōu)良受力性能，是一種十分理想的結(jié)構(gòu)用型鋼材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用在多高層建筑的預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合組合梁，該組合梁包括波紋槽組合梁、上翼緣、腹板、下翼緣、鋼筋混凝土翼板、壓型鋼板、栓釘、橫向鋼筋、螺栓孔、螺栓、預(yù)應(yīng)力索、預(yù)應(yīng)力索孔、錨具、梁端板。該組合梁成本低廉、力學(xué)性能優(yōu)越，適用于大跨度多高層建筑領(lǐng)域。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種應(yīng)用在多高層建筑的預(yù)應(yīng)力裝配式波紋腹板咬合組合梁，該組合梁通過(guò)兩個(gè)波紋槽鋼組合梁通過(guò)螺栓和預(yù)應(yīng)力索裝配而成，兩個(gè)波紋槽鋼組合梁的腹板咬合對(duì)接并通過(guò)螺栓在腹板螺栓孔處進(jìn)行裝配連接；預(yù)應(yīng)力索穿過(guò)裝配后的腹板和梁端板上的預(yù)應(yīng)力索孔，經(jīng)張拉后由錨具將其固定在波紋槽組合鋼梁的梁端板上。

波紋槽鋼組合梁的斷面口型由上翼緣、腹板、下翼緣、梁端板、鋼筋混凝土翼板和壓型鋼板組成，上翼緣與下翼緣平行，腹板垂直于上翼緣與下翼緣之間；腹板斷面呈均勻或不均勻周期性重復(fù)波紋，該波紋斷面為矩形波紋曲線(xiàn)、梯形波紋曲線(xiàn)、楔形波紋曲線(xiàn)或正弦曲線(xiàn)；腹板上開(kāi)設(shè)有螺栓孔和預(yù)應(yīng)力索孔，螺栓孔設(shè)置在整個(gè)腹板上，預(yù)應(yīng)力索孔設(shè)置在腹板的斜折板部分；腹板放置于上翼緣和下翼緣波紋曲線(xiàn)邊處，腹板波紋斷面與上翼緣和下翼緣波紋曲線(xiàn)邊吻合相連；腹板與上翼緣和下翼緣之間分別為單面角焊縫；腹板的波紋密度和高度可根據(jù)受力要求改變。

上翼緣和下翼緣為鋼板，鋼板中與腹板平行的邊為波形曲線(xiàn)，波紋曲線(xiàn)形狀與腹板波紋斷面形狀相同；梁端板為鋼板，與腹板、上翼緣和下翼緣垂直，位于波紋槽鋼梁的兩端，梁端板與上翼緣、腹板和下翼緣通過(guò)焊接相連；梁端板上留有預(yù)應(yīng)力索孔，預(yù)應(yīng)力索穿過(guò)腹板和梁端板上預(yù)留的預(yù)應(yīng)力索孔，且預(yù)應(yīng)力索是一根或者多根，預(yù)應(yīng)力索的線(xiàn)形是凹口向上的，其線(xiàn)性形狀可根據(jù)受力要求改變。

矩形波紋曲線(xiàn)為圓弧角矩形波紋曲線(xiàn)，梯形波紋曲線(xiàn)為圓弧角梯形波紋曲線(xiàn)，楔形波紋曲線(xiàn)為圓弧角楔形波紋曲線(xiàn)；梯形波紋曲線(xiàn)、圓弧角梯形波紋曲線(xiàn)梯形斜線(xiàn)段傾角為20°—90°，楔形波紋曲線(xiàn)、圓弧角楔形波紋曲線(xiàn)的楔形斜線(xiàn)段傾角為20°—90°；圓弧角梯形波紋曲線(xiàn)、圓弧角矩形波紋曲線(xiàn)和圓弧角楔形波紋曲線(xiàn)采用數(shù)控折彎技術(shù)制成，正弦曲線(xiàn)采用數(shù)控輥壓技術(shù)制成。

鋼筋混凝土翼板位于壓型鋼板上方，壓型鋼板位于上翼緣上方，鋼筋混凝土翼板、壓型鋼板、上翼緣三者通過(guò)栓釘固定，栓釘可以作為抗剪連接件將鋼筋混凝土翼板、壓型鋼板、鋼梁上翼緣連接成整體，橫向鋼筋焊接于壓型鋼板上部，可以作為壓型鋼板和鋼筋混凝土板之間的連接件。

與傳統(tǒng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系中的裝配式組合梁相比，本發(fā)明具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：