[發(fā)明專利]一種部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件及其組合結(jié)構(gòu)建筑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010086509.8
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111173195A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔超;曾濱;王建中;李偉男;王志文
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶建筑研究總院（深圳）有限公司;中冶建筑研究總院有限公司;中國京冶工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: E04C3/293
• 分類號: E04C3/293;E04B1/30;E04B1/00;E04B1/76;E04B1/64
• 代理公司: 北京邦創(chuàng)至誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11717
• 代理人: 吳強(qiáng)

本發(fā)明提供了一種部分包覆鋼?混凝土組合構(gòu)件及其組合結(jié)構(gòu)建筑，組合構(gòu)件包括第一側(cè)鋼板、第二側(cè)鋼板、栓釘、補(bǔ)焊鋼板、加勁鋼板、鋼筋骨架和混凝土；兩個(gè)所述加勁鋼板與所述第一側(cè)鋼板和所述第二側(cè)鋼板在所述預(yù)制區(qū)域圍合出一個(gè)預(yù)制腹腔；所述預(yù)制腹腔內(nèi)澆筑有混凝土；所述混凝土內(nèi)埋設(shè)有所述鋼筋骨架。本發(fā)明發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)連接方便、抗震性能好的優(yōu)勢，同時(shí)綜合了混凝土結(jié)構(gòu)剛度大、防腐防火性能好、成本低的優(yōu)勢，利用鋼?混凝土組合作用，克服了鋼構(gòu)件防腐防火性能差、剛度弱、成本高的不足，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、裝配化施工、長效耐久、經(jīng)濟(jì)適用等諸多優(yōu)勢，極大增強(qiáng)了鋼結(jié)構(gòu)的競爭優(yōu)勢，在裝配式建筑中應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件及其組合結(jié)構(gòu)建筑。

背景技術(shù)

現(xiàn)澆混凝土剪力墻住宅結(jié)構(gòu)是我國當(dāng)前住宅建筑的主流，但是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)存在現(xiàn)場濕作業(yè)多、生產(chǎn)效率低、資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、不能實(shí)現(xiàn)四節(jié)一環(huán)保等不足，難以適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展需求。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有“輕、快、好、省”的優(yōu)勢，同時(shí)是綠色建材，可以回收再利用，相對于目前普遍使用的其他建筑材料，其最有利于節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和節(jié)地。

然而，鋼結(jié)構(gòu)也存在著一些不足，諸如耐火性能及耐腐蝕性能較差的問題，雖然可以通過防腐和防火涂裝滿足使用要求，但防腐防火涂裝有效期與結(jié)構(gòu)使用年限不匹配，防腐和防火涂裝有效期較短，在使用期內(nèi)需要進(jìn)行多次維護(hù)，防腐防火涂裝有效期到期后如何處理仍缺乏有效解決辦法。此外，鋼結(jié)構(gòu)成本較高，降低了開發(fā)商應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅的積極性，制約了鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中的應(yīng)用。

因此，開發(fā)新型鋼-混凝土組合構(gòu)件提升鋼結(jié)構(gòu)的防腐防火性能、力學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)性、耐久性是鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中大范圍應(yīng)用必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件及其加工方法，其目的是通過混凝土包覆解決鋼梁防腐防火費(fèi)用高的問題，提升耐久性能；通過栓釘實(shí)現(xiàn)兩側(cè)鋼板與混凝土梁的共同工作，同時(shí)兩側(cè)鋼板離試件中和軸較遠(yuǎn)，抗彎剛度較大，可大幅提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度并降低成本；通過鋼板和栓釘實(shí)現(xiàn)構(gòu)件制作的標(biāo)準(zhǔn)化，減少加工量，降低加工成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，包括：第一側(cè)鋼板、第二側(cè)鋼板、栓釘、補(bǔ)焊鋼板、加勁鋼板、鋼筋骨架和混凝土；

所述第一側(cè)鋼板和所述第二側(cè)鋼板平行間隔設(shè)置；

兩個(gè)所述加勁鋼板間隔設(shè)置在所述第一側(cè)鋼板和所述第二側(cè)鋼板之間，加勁鋼板的兩端分別與所述第一側(cè)鋼板和所述第二側(cè)鋼板固定連接；

兩個(gè)所述加勁鋼板將所述部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件分割為兩個(gè)所述加勁鋼板外側(cè)的連接區(qū)域，兩個(gè)所述加勁鋼板之間的預(yù)制區(qū)域；

兩個(gè)所述加勁鋼板與所述第一側(cè)鋼板和所述第二側(cè)鋼板在所述預(yù)制區(qū)域圍合出一個(gè)預(yù)制腹腔；

所述預(yù)制腹腔內(nèi)澆筑有混凝土；所述混凝土內(nèi)埋設(shè)有所述鋼筋骨架；所述鋼筋骨架包括受力主筋，所述受力主筋的兩端分別與所述加勁鋼板固定連接；

在所述預(yù)制區(qū)域內(nèi)，所述第一側(cè)鋼板靠近所述混凝土一側(cè)的端面上焊接有多個(gè)伸入所述混凝土內(nèi)的第一栓釘；所述第二側(cè)鋼板靠近所述混凝土一側(cè)的端面上焊接有多個(gè)伸入所述混凝土內(nèi)的第二栓釘；

所述補(bǔ)焊鋼板設(shè)置在所述連接區(qū)域，所述補(bǔ)焊鋼板兩端分別與第一側(cè)鋼板和所述第二側(cè)鋼板焊接固定；所述補(bǔ)焊鋼板上設(shè)置有若干個(gè)連接孔。

其中，栓釘規(guī)格和栓釘間距由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，滿足完全剪切連接傳力需要，使得極限狀態(tài)時(shí)第一側(cè)鋼板和第二側(cè)鋼板可以達(dá)到屈服。