[發(fā)明專利]防火防屈曲的裝配式組合梁及施工方法

有效

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• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107313540B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設計）人: 邢穎;郭琪;安毅;王蕊
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E04B5/02
• 分類號: E04B5/02;E04B5/04;E04B5/08;E04B1/94
• 代理公司: 11638 北京權智天下知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王新愛

本發(fā)明公開了一種防火防屈曲的裝配式組合梁，屬于房屋建造領域。該組合梁主要包括預制鋼筋混凝土板、外包混凝土鋼梁、摩擦型高強螺栓連接副以及橡膠套筒，預制鋼筋混凝土板和外包混凝土鋼梁通過摩擦型高強螺栓連接副以及橡膠套筒連接為一體。本發(fā)明通過結合可恢復結構的設計理念，將上述四者相結合，提高了鋼構件的承載力，節(jié)約了鋼構件防腐防火處理成本，擴展了組合梁的適用范圍，實現(xiàn)了組合梁的裝配化施工，節(jié)約了現(xiàn)場綁扎鋼筋、澆筑混凝土和混凝土養(yǎng)護的時間，很大程度的縮短了工期，提高了施工效率，在鋼結構建筑結構中具有較廣闊的應用前景。

技術領域

本發(fā)明屬于住宅建筑中鋼-混凝土組合梁領域，具體為一種防火防屈曲的裝配式組合梁，適用于多、高層裝配式鋼結構住宅中的組合梁。

背景技術

目前，在鋼結構住宅中，樓板是承力傳力的重要構件，且考慮到使用舒適度，鋼結構住宅均適用混凝土板作為樓板。傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結構通常將栓釘作為剪力連接件焊接在型鋼上，并在鋼筋網(wǎng)鋪設和模板支護完成后，澆筑混凝土而成。在制作過程中，傳統(tǒng)組合梁需要在現(xiàn)場完成，因鋼筋網(wǎng)的綁扎鋪設、模板的支護和混凝土的養(yǎng)護等一系列措施很大程度的延長了施工周期，提高了成本。

鋼材是各向同性、拉壓等強的材料，良好的塑性使得鋼結構住宅在抗震方面具有無可比擬的優(yōu)勢，且鋼結構構件更加適合工廠制造，可以回收利用，是滿足可持續(xù)發(fā)展需要的新型建筑體系。相比于混凝土構件，常用鋼構件均為薄壁構件，它的承載力往往由其本身的穩(wěn)定性來控制，失穩(wěn)使得受壓鋼構件在遠未達到受壓屈服應力的情況下就失去承載力，無法充分發(fā)揮材料的強度。此外，鋼材的耐久性差，需要通過特種涂料解決其防腐、防火等問題，而鋼構件通常肢寬壁薄，表面積很大，后期防護涂料的成本大大增加了工程造價。

綜上所述，鋼混材料的裝配、鋼材的穩(wěn)定性能及防護成本仍舊是制約裝配式鋼結構發(fā)展的重要因素。因此需要一種穩(wěn)定性能好，防護成本低、且便于裝配的組合梁構件，可發(fā)揮裝配式鋼結構住宅的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中鋼梁與混凝土板難以裝配、鋼構件穩(wěn)定性差、后期防腐、防火造價高等問題，提供了一種穩(wěn)定性高、外露面積小、防腐防火、安裝便捷、易于裝配的防火防屈曲的裝配式組合梁。

本發(fā)明是通過如下技術方案來實現(xiàn)的：一種防火防屈曲的裝配式組合梁：包括預制鋼筋混凝土板、外包混凝土鋼梁以及摩擦型高強螺栓連接副；所述摩擦型高強螺栓連接副包括摩擦型高強螺栓桿、墊圈和螺母；所述外包混凝土鋼梁包括H型鋼梁和外包混凝土，所述H型鋼梁的上下翼緣在關于腹板對稱的左右兩側留有對稱的螺栓孔，所述摩擦型高強螺栓桿穿過H型鋼梁的上下翼緣的螺栓孔、且位于H型鋼梁的下翼緣上表面及上翼緣下表面旋擰有墊圈及螺母，在H型鋼梁的上下翼緣與腹板圍成的區(qū)域內(nèi)澆筑外包混凝土，將摩擦型高強螺栓桿預埋在內(nèi)；所述預制鋼筋混凝土板上設有與H型鋼梁所設螺栓孔對應的通孔，所述摩擦型高強螺栓桿上部穿過通孔、并通過墊圈和螺母旋擰固定。

本發(fā)明的構思是將摩擦型高強螺栓連接副與預制鋼筋混凝土板、外包混凝土鋼梁相結合成為一種新型的裝配式組合梁，使其實現(xiàn)防火防屈曲的功能，此種組合梁在現(xiàn)有技術中較為缺乏，因此利用摩擦型高強螺栓連接副將預制鋼筋混凝土板與外包混凝土鋼梁連接成為一體，該裝配式組合梁的梁、板構件可實現(xiàn)拆卸、分離的功能；可有效提高薄壁鋼構件的穩(wěn)定承載力，使用混凝土包裹H型鋼后，鋼梁翼緣和腹板被約束，計算長度趨于0，無法產(chǎn)生局部變形，因此穩(wěn)定性大大提高，達到防屈曲的目的；同時可減少上、下翼緣及腹板的外露表面積，減少防護面積，外包混凝土可以阻止鋼構件直接接觸熱源，此外混凝土體積較大，熱容量大，耐火性好，可以防止內(nèi)部鋼構件溫度的急劇上升，從而達到防火目的。

進一步的，所述H型鋼梁的所述螺栓孔的直徑比摩擦型高強螺栓桿的直徑大1~2mm，該螺栓孔用于裝配摩擦型高強螺栓連接副；在摩擦型高強螺栓桿穿過并旋擰緊后，在上下翼緣及腹板圍成的空間內(nèi)澆筑外包混凝土。