[實用新型]一種空腹環形型鋼與鋼筋混凝土組合梁

有效

• 申請號: 201320178738.8
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN203201018U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 章永泉;章亦男;阮美琴;李發林;黃秦;施五四;奕天校;張超
• 申請（專利權）人: 上海嘉實（集團）有限公司
• 主分類號: E04C3/293
• 分類號: E04C3/293
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 黎雙華;徐關壽

技術領域

本實用新型涉及一種鋼-混凝土組合梁，特別涉及一種空腹環形型鋼與鋼筋混凝土組合梁。屬于建筑工程領域，適用于對梁抗彎抗扭承載力要求高，梁截面尺寸受到嚴格限制的工程。

背景技術

鋼-混凝土組合梁結構是在鋼結構和鋼筋混凝土結構基礎上發展起來的一種新型結構。它是通過連接件把鋼梁和混凝土板連接成一整體，在荷載作用下，上部的混凝土承受壓力，下部的鋼結構承受彎拉應力，

現有鋼-混凝土組合梁一般為外包混凝土的組合梁，該結構具有用鋼量省、穩定性好、剛度大、承載力高、延性好等優點，適用于跨度較大的結構。其中，外包U型鋼混凝土組合梁是近年來興起的一種新型組合結構體系，它是采用薄鋼板直接冷彎或用冷彎薄壁型鋼焊接成U形截面，然后在U形截面內部填充混凝土作為T形梁的肋部，翼緣為現澆混凝土板。外包鋼結構與內部混凝土通過鋼與混凝土之間的粘結力和開口隔板等連接件來共同受力，協調變形。這種結構克服了鋼筋混凝土結構的抗拉強度低的弱點，提高了鋼材的屈曲承載力，改善了結構的延性。

箱梁混凝土組合梁，是在原有結構中鋼筋混凝土梁的基礎上，依靠高強度結構膠結劑或抗剪連接件的連結作用，將箱梁（工字梁、箱型鋼梁、鋼桁架）與鋼筋混凝土板連接起來形成整體。組合梁在荷載作用下，交接面上的混凝土和型鋼具有基本相同的應變值，兩者共同受力。其中常見的就是T形組合梁（使用工字型鋼梁）和側錨組合梁（使用T形鋼梁），繼而衍生開發出箱形鋼梁、桁架梁和蜂窩形鋼梁。該類型結構具有承載力高、剛度大、抗震性能好、自重輕、結構高度小、施工簡易，工廠化生產程度高。

上述幾種組合梁雖在適宜的工程背景下以取得了較好的技術經濟效益，但上述組合梁在受力過程中常存在兩個受力薄弱面：一是鋼筋與填充混凝土的交界面；二是鋼筋混凝土翼緣板與梁的接觸面，這兩處的滑移過大，容易導致梁發生粘結滑移破壞和縱向剪切滑移破壞；而且組合梁在鋼-混凝土協調變形能力方面尚存不足。

綜上所述，外包混凝土組合梁的用鋼量大，中性線以上鋼板的抗拉性能難以發揮，而且易出現縱向剪切滑移破壞；箱梁混凝土組合梁中箱梁與上部混凝土的連接強度偏低，梁的抗扭性能、抗震性能等尚需改善。鑒于此，目前亟需發明一種新型鋼與鋼筋混凝土組合梁，使其具有變形協調能力強、自重輕、承壓能力和抗扭剛度突出等優點。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種鋼-混凝土組合梁，使其與上部混凝土板連接充分，具有良好的抗彎及抗扭性能，而且梁的重量輕、凈高小、外形美觀。

為了實現上述技術目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種空腹環形型鋼與鋼筋混凝土組合梁，其特征在于，主要由閉合環形半圓形鋼板、Y形腹板、剪力連接件、水平連接板、鋼筋混凝土翼緣板、彎筋、橫縱向配筋組成；“Y形”腹板焊接于閉合環形半圓形鋼板的內部；在閉合環形半圓形鋼板的平面兩端焊接有水平連接板和剪力連接件；剪力連接件與彎筋、橫縱向配筋連接；在水平連接板上澆筑有混凝土翼緣板。

所述閉合環形半圓形鋼板內部的Y形腹板為倒Y形放置，下部的兩支腳對稱焊接于半圓形鋼板的內壁上，未焊接的另一支腳與閉合環形半圓形鋼板頂面的矩形鋼板之間用高強度結構膠結劑粘結，鋼板厚度不小于10mm。

閉合環形半圓形鋼板頂面的矩形鋼板上設有注漿孔和排氣孔，半圓形鋼板負彎矩段的空腔用異形橫隔板分隔，其內灌注有混凝土；所述Y形腹板的各支腳上焊接有加筋板，加筋板長300mm~800mm，寬度為支腳寬度的1/3~1/2，鋼板厚度不小于8mm。

所述注漿孔、排氣孔呈圓形，在所述組合梁負彎矩段沿閉合環形半圓形鋼板頂面的矩形鋼板的中線均勻布設，注漿孔內徑40mm~60mm，排氣孔內徑20mm~30mm。

所述水平連接板焊接于閉合環形半圓形鋼板頂面的矩形鋼蓋板的上表面，水平連接板上焊接豎向剪力連接件，鋼板的厚度不小于10mm。

所述剪力連接件呈T形，其上端與鋼筋混凝土翼緣板內的彎筋、橫縱向配筋連接。

環形型鋼與上部鋼筋混凝土翼緣板連接區域的斜面與水平面夾角不大于45度。

本實用新型具有以下的特點和有益效果：

（1）閉合環形半圓形鋼板內接Y形截面鋼板組合鋼梁，充分利用同等截面積下Y形組合的慣性矩大于矩形、工字形、T形、X形的幾何特性，使結構具有更好的抗彎性能和抗扭剛度。

（2）在承受負彎矩的區域兩端焊接異形橫隔板，并灌注混凝土，既可發揮混凝土的抗壓性能、節省鋼材用量，還可減輕組合結構重量；同時，在該區域Y形腹板上焊接加筋板，可進一步改善組合梁的受力性能。