[發明專利]裝配式型鋼部分包裹混凝土組合梁及其設計與施工方法

在審

• 申請號: 202010849649.6
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112095920A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 辛力;姚怡帆;史生志;劉源;黃華;葉艷霞
• 申請（專利權）人: 中國建筑西北設計研究院有限公司
• 主分類號: E04C3/293
• 分類號: E04C3/293
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 史玫

本發明公開了裝配式型鋼部分包裹混凝土組合梁及其設計與施工方法，所公開的組合梁包括H型鋼部分包裹混凝土梁，該H型鋼部分包裹混凝土梁包括第一H型鋼梁和部分包裹第一H型鋼梁的混凝土，所述H型鋼部分包裹混凝土梁兩端固定連接有第二H型鋼梁，所述第二H型鋼梁與第一H型鋼梁的材質相同或不同；所述第二H型鋼梁與第一H型鋼梁的高度和寬度相同，所述第二H型鋼梁腹板的厚度與第一H型鋼梁腹板厚度相同，所述第二H型鋼梁翼緣的厚度大于第一H型鋼梁翼緣的厚度。本發明的組合梁結構形式明確，連接簡便，節約了鋼材用量降低了工程造價。

技術領域

本發明屬于裝配式鋼-混組合梁，尤其涉及型鋼部分包裹混凝土組合梁。

背景技術

普通的H型鋼梁跨中具有較高的結構彈性儲備，甚至直至節點結構破壞，鋼梁跨中仍然完好無損，從而造成較多的鋼材浪費。

發明內容

針對現有技術的缺陷或不足，本發明提供了一種裝配式型鋼部分包裹混凝土組合梁。

為此，本發明所提供的組合梁包括H型鋼部分包裹混凝土梁，該H型鋼部分包裹混凝土梁包括第一H型鋼梁和部分包裹第一H型鋼梁的混凝土，其特征在于，所述H型鋼部分包裹混凝土梁兩端固定連接有第二H型鋼梁，所述第二H型鋼梁與第一H型鋼梁的材質相同或不同；所述第二H型鋼梁與第一H型鋼梁的高度和寬度相同，所述第二H型鋼梁腹板的厚度與第一H型鋼梁腹板厚度相同，所述第二H型鋼梁翼緣的厚度大于第一H型鋼梁翼緣的厚度。

可選的，所述第二H型鋼梁通過梁-梁節點連接在第一H型鋼梁兩端，所述梁-梁節點包括第一H型鋼梁和第二H型鋼梁之間的焊縫。

可選的，所述第二H型鋼梁通過梁-梁節點連接在第一H型鋼梁兩端，所述梁-梁節點包括第一H型鋼梁和第二H型鋼梁之間的焊縫、固定連接在第一H型鋼梁和第二H型鋼梁腹板兩側的連接板及連接螺栓，所述連接板位于第一H型鋼梁腹板的部分被混凝土包裹。

可選的，所述連接板厚度較第一H型鋼梁或第二H型鋼梁腹板厚度大10mm-20mm。

可選的，第二H型鋼梁的長度大于1.5倍的組合梁梁高，同時所述第一H型鋼梁的長度大于等于2倍的第二H型鋼梁的長度；所述第二H型鋼梁的高寬比大于1.6、腹板厚度為8mm-12mm、翼緣厚度為12mm-16mm，所述第一H型鋼梁的翼緣厚度為6mm-8mm。

可選的，所述第二H型鋼梁與第一H型鋼梁焊接端的翼緣有厚度漸變削弱，且削弱后第二H型鋼梁翼緣的最小厚度與第一H型鋼梁翼緣厚度相同。

同時，本發明還提供了上述裝配式型鋼部分包裹混凝土組合梁的設計方法。為此，本發明所提供的設計方法包括：

根據組合梁總長確定梁高和梁寬；根據梁高和梁寬確定第二H型鋼梁的高度、寬度、長度及腹板和翼緣的厚度；并確定第一H型鋼梁的長度；根據第二H型鋼梁的高度、寬度及其腹板厚度和翼緣的厚度確定第一H型鋼梁的高度、寬度及腹板厚度和翼緣的厚度。

進一步，所述設計方法包括：根據組合梁總長確定梁高和梁寬；根據梁高和梁寬確定第二H型鋼梁的高度、寬度、長度及腹板和翼緣的厚度；并確定第一H型鋼梁的長度；根據第二H型鋼梁的高度、寬度及其腹板厚度和翼緣的厚度確定第一H型鋼梁的高度、寬度及腹板厚度和翼緣的厚度；同時組合梁的力學性能滿足條件a1和b1：

條件a1：第二型鋼的抗彎承載力設計值M₂等于0.9-1.1倍的組合梁跨中抗彎承載設計值M₁,第二型鋼的抗剪承載力設計值V₂等于0.9-1.1倍的組合梁的抗剪承載力設計值V₁；

M₂＝W₂f_a2；V₂＝h_w2t_w2f_av2；