[實(shí)用新型]鋼-混凝土組合梁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320040435.X
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN203129439U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司秀勇;張富國;關(guān)清杰;王大千;江畔;李煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國市政工程東北設(shè)計(jì)研究總院
• 主分類號: E04C3/293
• 分類號: E04C3/293
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種鋼-混凝土組合梁。

背景技術(shù)

在鋼-混凝土組合梁中，需要設(shè)置剪力連接件來傳遞剪力，以保證鋼梁與混凝土梁共同受力，剪力鍵是一種常用的剪力連接件，通常在鋼-混凝土組合梁中沿梁軸向布置。在軸向荷載作用下，由于鋼梁與混凝土梁自身存在軸向變形，導(dǎo)致軸向荷載主要由鋼-混凝土組合梁端部的3～5排剪力鍵承擔(dān)，剪力鍵的荷載分布呈現(xiàn)兩端大、中間小的不均勻狀態(tài)，相應(yīng)地，鋼梁與混凝土梁的應(yīng)力分布也呈現(xiàn)兩端大、中間小的不均勻狀態(tài)。這樣的荷載與應(yīng)力分布狀態(tài)會導(dǎo)致鋼-混凝土組合梁的端部構(gòu)件先于中部構(gòu)件發(fā)生破壞，降低了鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。

基于此，亟需一種既能改善鋼-混凝土組合梁中的剪力鍵荷載分布，又不降低其力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)形式。

實(shí)用新型內(nèi)容

為克服現(xiàn)有鋼-混凝土組合梁中剪力鍵設(shè)置方式存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種便于實(shí)施、簡單可靠的鋼-混凝土組合梁。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

鋼-混凝土組合梁，包括鋼梁、混凝土梁、開孔鋼板和帶肋貫穿鋼筋；開孔鋼板焊接在鋼梁翼緣的表面；鋼梁的腹板上開有與開孔鋼板對應(yīng)的圓孔；帶肋貫穿鋼筋從開孔鋼板以及鋼梁腹板上的圓孔中心穿過；混凝土梁澆筑在鋼梁的外圍，包裹所述開孔鋼板、帶肋貫穿鋼筋。

優(yōu)選地，開孔鋼板焊接在鋼梁的翼緣的上和/或下表面。

優(yōu)選地，開孔鋼板的圓孔直徑為固定值，圓孔邊緣與開孔鋼板邊緣的最小距離不小于圓孔直徑的一半，圓孔邊緣與圓孔邊緣的距離不小于1.5倍的圓孔直徑。

優(yōu)選地，所述帶肋貫穿鋼筋為普通熱軋或冷軋帶肋鋼筋，其直徑不大于30mm，且不小于16mm。

優(yōu)選地，開孔鋼板通過沿梁縱向的角焊縫焊接在鋼梁翼緣的表面。

由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的鋼-混凝土組合梁具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型改善了鋼-混凝土組合梁中剪力鍵的荷載分布狀態(tài)。通過增加端部剪力鍵帶肋貫穿鋼筋的直徑來減小其抗剪剛度，從而減小端部剪力鍵承擔(dān)的荷載；從鋼-混凝土組合梁的端部至跨中，剪力鍵的抗剪剛度連續(xù)降低，使得鋼-混凝土組合梁中所有剪力鍵的內(nèi)力水平趨于一致。

2、本實(shí)用新型改善了鋼-混凝土組合梁的應(yīng)力分布狀態(tài)。通過連續(xù)變剛度的剪力鍵布置形式改善了剪力鍵的內(nèi)力不均勻狀態(tài)，相應(yīng)地，鋼-混凝土組合梁端部的鋼梁與混凝土梁的應(yīng)力集中現(xiàn)象也能得到改善。

3、本實(shí)用新型能夠提高鋼-混凝土組合梁的安全系數(shù)。增加帶肋貫穿鋼筋的直徑能減小剪力鍵的抗剪剛度，同時(shí)，也能提高剪力鍵的承載能力。端部剪力鍵的帶肋貫穿鋼筋直徑更大，承載力更高，提高了鋼-混凝土組合梁的安全系數(shù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的鋼-混凝土組合梁示意圖；

圖2為本實(shí)用新型圖1的側(cè)視示意圖；

圖3為本實(shí)用新型圖1的俯視示意圖；

圖4為本實(shí)用新型圖3的A-A剖面示意圖；

圖中：1、帶肋貫穿鋼筋，2、開孔鋼板，3、鋼梁，4、混凝土梁。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的連續(xù)變剛度剪力鍵式鋼-混凝土組合梁作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，該鋼-混凝土組合梁構(gòu)造包括：鋼梁3、混凝土梁4、開孔鋼板2和帶肋貫穿鋼筋1；開孔鋼板2通過沿梁縱向的角焊縫焊接在鋼梁3上、下翼緣的上下表面；鋼梁3的腹板上開有與開孔鋼板2對應(yīng)的圓孔；帶肋貫穿鋼筋1從開孔鋼板2以及鋼梁3腹板上的圓孔中心穿過；混凝土梁4澆筑在鋼梁3的外圍，包裹所述開孔鋼板、帶肋貫穿鋼筋。通過開孔鋼板圓孔中的混凝土榫和帶肋貫穿鋼筋抵抗鋼梁與混凝土梁之間的剪力。

如圖2、圖3所示，從組合梁的兩端向中心，帶肋貫穿鋼筋1的直徑依次減小(即：由兩端的第一排至第五排，帶肋貫穿鋼筋1的直徑依次減小，自第五排起向中間方向，所有帶肋貫穿鋼筋1的直徑一致)，抗剪剛度依次增大，承載力依次減小，既能緩解端部的應(yīng)力集中現(xiàn)象，又能增大端部剪力鍵的承載力，提高鋼-混凝土組合梁的安全系數(shù)。

如圖4所示，開孔鋼板2焊接在鋼梁3的翼緣的上、下表面；開孔鋼板的圓孔直徑為固定值，圓孔邊緣與開孔鋼板邊緣的最小距離不小于圓孔直徑的一半，圓孔邊緣與圓孔邊緣的距離不小于1.5倍的圓孔直徑。

所述帶肋貫穿鋼筋為普通熱軋或冷軋帶肋鋼筋，其直徑不大于30mm，且不小于16mm。