CN112942660B - 一种钢与再生混凝土组合梁板及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型钢与再生混凝土组合梁板,包括两个刚性梁,两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板;每个刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢,箱型钢沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a,两个侧板a与箱型钢上底面形成凹槽,凹槽内固定连接上梁,两个上梁之间固定连接混凝土刚性板;将钢与混凝土梁组合,充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能,避免梁下部受拉开裂,使其具有良好的延性;梁与板内钢骨的结合,使梁与混凝土刚性板连接可靠,达到共同工作的目的;混凝土刚性板内采用空心冷弯薄壁箱型钢管,减轻整体结构的自重,可作为大跨度楼板结构;梁内含有箱型钢作为空心通道,能够用于设管线。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域,具体涉及一种钢与再生混凝土组合梁板,还涉及一种钢与再生混凝土组合梁板的装配方法。
背景技术
钢与混凝土组合结构近年来在国内发展较为迅速,其结构形式多种多样,广泛应用于各类工程中。然而结构中也存在许多问题。传统混凝土梁和型钢混凝土梁发生破坏时,大多呈现梁下部开裂而导致构件承载力降低;传统钢梁由于刚度不足和荷载过大等出现不同程度的失稳情况;另外,梁与楼板采用分离式,致使其连接不可靠,并且设计出的梁截面尺寸较大;实心混凝土楼板自重太大,材料比较浪费;二次装修时,管线铺设是较为麻烦的问题等。
随着技术的不断进步,建筑节能工作的开展对解决我国当前能源和环境问题有深远影响。近年来,由于建筑物更新速度不断加快,使得大批老旧建筑物被拆除,产生了数量巨大的废弃混凝土。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢与再生混凝土组合梁板,将钢与混凝土梁组合,充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能,避免梁下部受拉开裂,使其具有良好的延性。
本发明的另一目的是提供一种钢与再生混凝土组合梁板装配方法。
本发明所采用的技术方案是,一种钢与再生混凝土组合梁板,包括两个刚性梁,两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板;每个刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢,箱型钢沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a,两个侧板a与箱型钢上底面形成凹槽,凹槽内固定连接上梁,两个上梁之间固定连接混凝土刚性板。
本发明的特点还在于:
每个上梁包括上宽下窄的工字钢,工字钢外等间距套接多个箍筋,工字钢的上翼缘两侧均垂直焊接侧板b,混凝土刚性板焊接在两个上梁的侧板b之间,多个箍筋通过两排长螺杆连接两个侧板a之间,多个箍筋内部其余空间填充再生混凝土a。
每个上梁的两个侧板b之间等距离焊接多个加劲肋。
混凝土刚性板包括多个平行设置的冷弯薄壁箱型钢,多个冷弯薄壁箱型钢底面垂直连接多个钢筋,冷弯薄壁箱型钢上浇筑再生混凝土b形成长方体结构的混凝土刚性板,多个冷弯薄壁箱型钢一端均连接一个上梁的侧板b,且每个冷弯薄壁箱型钢均焊接在与加劲肋相对位置。
多个箍筋内部还包括多个均匀分布的纵筋。
两排长螺杆呈交错排列。
箱型钢相对侧面内壁沿长度方向焊接多个腹板。
本发明所采用的另一种技术方案是,一种钢与再生混凝土组合梁板的装配方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、在箱型钢上焊接沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a,并在侧板a、工字钢上开设预留孔;
步骤2、绑扎纵筋和箍筋,并且固定工字钢,将长螺杆通过预留孔穿插过下梁侧板a及工字钢,固定长螺杆;
步骤3、将多个冷弯薄壁箱型钢平行等间距排列,并在多个冷弯薄壁箱型钢下方等间距焊接多个钢筋;在工字钢对应的两个侧板b之间焊接多个加劲肋,将冷弯薄壁箱型钢的两端分别焊接在两个工字钢的一个侧板b上,且冷弯薄壁箱型钢与加劲肋位置相对,获得组合梁板骨架;
步骤4、对组合梁板骨架浇筑混凝土,凝固后形成型钢与再生混凝土组合梁板。
本发明有益效果是:
本发明一种钢与再生混凝土组合梁板结构:
1).将钢与混凝土梁组合,充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能,避免梁下部受拉开裂,使其具有良好的延性。
2).梁与板内钢骨的结合,使梁与混凝土刚性板连接可靠,达到共同工作的目的;
3).混凝土刚性板内采用空心冷弯薄壁箱型钢管,减轻整体结构的自重,可作为大跨度楼板结构;
4).梁内含有箱型钢作为空心通道,能够用于设管线。
本发明一种钢与再生混凝土组合梁板装配方法,具有易安装、连接可靠的优点。
附图说明
图1是本发明一种钢与再生混凝土组合梁板结构示意图;
图2是本发明一种钢与再生混凝土组合梁板侧视图;
图3是本发明中上梁结构示意图;
图4是本发明中工字钢与侧板b结构侧视图;
图5是本发明中上梁与混凝土刚性板结构示意图;
图6是本发明中箱型钢与侧板a结构示意图;
图7是本发明中箱型钢与侧板a结构侧视图。
图中,1.箱型钢,2.腹板,3.侧板a,4.长螺杆,5.工字钢,6.侧板b,7.纵筋,8.箍筋,9.再生混凝土a,10.钢筋,11.再生混凝土b,12.冷弯薄壁箱型钢,13.预留孔,14.加劲肋。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种钢与再生混凝土组合梁板,如图1及图2所示,包括两个刚性梁,两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板;每个刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢1,箱型钢1沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a3,两个侧板a3与箱型钢1上底面形成凹槽,凹槽内固定连接上梁,两个上梁之间固定连接混凝土刚性板。
如图3及图4所示,每个上梁包括上宽下窄的工字钢5,工字钢5外等间距套接多个箍筋8,工字钢5的上翼缘两侧均垂直焊接侧板b6,混凝土刚性板焊接在两个上梁的侧板b6之间,多个箍筋8通过两排长螺杆4连接两个侧板a3之间,多个箍筋8内部其余空间填充再生混凝土a9。
每个上梁的两个侧板b6之间等距离焊接多个加劲肋14。
如图5所示,混凝土刚性板包括多个平行设置的冷弯薄壁箱型钢12,多个冷弯薄壁箱型钢12底面垂直连接多个钢筋10,冷弯薄壁箱型钢12上浇筑再生混凝土b11形成长方体结构的混凝土刚性板,多个冷弯薄壁箱型钢12一端均连接一个上梁的侧板b6,且每个冷弯薄壁箱型钢12均焊接在与加劲肋14相对位置。
多个箍筋8内部还包括多个均匀分布的纵筋7。
两排长螺杆4呈交错排列。
如图6及图7所示,箱型钢1相对侧面内壁沿长度方向焊接多个腹板2。
本发明一种钢与再生混凝土组合梁板的装配方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、在箱型钢1上焊接沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a3,并在侧板a3、工字钢5上开设预留孔13;
步骤2、绑扎纵筋7和箍筋8,并且固定工字钢5,将长螺杆4通过预留孔13穿插过下梁侧板a3及工字钢5,固定长螺杆4;
步骤3、将多个冷弯薄壁箱型钢12平行等间距排列,并在多个冷弯薄壁箱型钢12下方等间距焊接多个钢筋10;在工字钢5对应的两个侧板b6之间焊接多个加劲肋14,将冷弯薄壁箱型钢12的两端分别焊接在两个工字钢5的一个侧板b6上,且冷弯薄壁箱型钢12与加劲肋14位置相对,获得组合梁板骨架;
步骤4、对组合梁板骨架浇筑混凝土,凝固后形成型钢与再生混凝土组合梁板。
本发明一种钢与再生混凝土组合梁板中,各部件的作用如下:
箱型钢1采用箱体结构,可以作为空心通道,能够用于设管线
腹板2能够提高箱型钢1的稳定性。
侧板a3能够包裹下梁,使箱型钢1与型钢混凝土梁连接可靠,二者能产生共同工作的效应。
长螺杆4能够将上梁连接在侧板a3上,组装时,能够起到连接固定的作用,拆卸时,在浇筑混凝土的状况下,通过螺旋的方式易于拆卸。
工字钢5采用的是上宽下窄的工字钢结构,上宽下窄的工字钢可节省钢材,上翼缘作为梁的受压部分,提高梁的受压区受压承载力,腹板作为可靠的连接骨架,当箱型钢失效时,不对称工字型钢使型钢混凝土梁依旧有较高承载力,结构依然能够继续承载。
侧板b6垂直连接在工字钢5的上翼缘两边,连接冷弯薄壁箱型钢12,同时提高梁受压部分的承载能力。
纵筋7和箍筋8形成外包骨架,约束再生混凝土,使再生混凝土与工字钢连接可靠。
钢筋10垂直冷弯薄壁箱型钢12的方向是板的受力薄弱方向,钢筋10提高该方向的承载力,使楼板成为双向板。
冷弯薄壁箱型钢12是空心冷弯薄壁箱型钢管,减轻整体结构的自重,可作为大跨度楼板结构。
加劲肋14能够约束两侧板b6,阻止侧板产生平面外扭曲,使楼板与梁达到可靠连接。
本发明一种钢与再生混凝土组合梁板的工作原理是:
一种钢与再生混凝土组合梁板梁受弯时,受拉区的应力全由箱型钢1承受,而受压区的应力则由再生混凝土a9和工字钢5共同承受,工字钢5的加入,减小了梁中再生混凝土a9的用量,同时,也缩小了整个梁截面的尺寸;随着腹板2的增加,箱型钢1在受到较大荷载时,也不会发生局部屈曲,提高了其稳定性;当箱型钢1、腹板2、侧板a3与上梁共同工作时,会在侧板a3和再生混凝土a9间产生较大的剪力,由长螺杆4承受剪力;由于梁的工字钢5、侧板b6与冷弯薄壁箱型钢12连接,能够有效的将荷载传递给上梁,避免混凝土刚性板与上梁产生分离,当混凝土刚性板受大荷载时,侧板b6可能会产生平面外扭曲,加劲肋14便起到拉侧板b6的作用,此连接方式增强了梁板连接效果;冷弯薄壁箱型钢12自身具有较高承载力,用于混凝土刚性板中,可加大板跨,同时空心的箱型钢可减少板中再生混凝土b11用量,减轻了混凝土刚性板的自身重量,垂直于冷弯薄壁箱型钢12方向的钢筋10,使板双向可承受荷载。
通过上述方式,本发明一种钢与再生混凝土组合梁板,将钢与混凝土梁组合,充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能,避免梁下部受拉开裂,使其具有良好的延性;梁与板内钢骨的结合,使梁与混凝土刚性板连接可靠,达到共同工作的目的;混凝土刚性板内采用空心冷弯薄壁箱型钢管,减轻整体结构的自重,可作为大跨度楼板结构;梁内含有箱型钢作为空心通道,能够用于设管线。
Claims (4)
1.一种钢与再生混凝土组合梁板,其特征在于,包括两个刚性梁,两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板;每个所述刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢(1),所述箱型钢(1)沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a(3),两个所述侧板a(3)与箱型钢(1)上底面形成凹槽,所述凹槽内固定连接上梁,两个所述上梁之间固定连接混凝土刚性板;
每个所述上梁包括上宽下窄的工字钢(5),所述工字钢(5)外等间距套接多个箍筋(8),所述工字钢(5)的上翼缘两侧均垂直焊接侧板b(6),所述混凝土刚性板焊接在两个上梁的侧板b(6)之间,多个所述箍筋(8)通过两排长螺杆(4)连接两个侧板a(3)之间,多个所述箍筋(8)内部其余空间填充再生混凝土a(9);
每个上梁的两个侧板b(6)之间等距离焊接多个加劲肋(14);
所述混凝土刚性板包括多个平行设置的冷弯薄壁箱型钢(12),多个所述冷弯薄壁箱型钢(12)底面垂直连接多个钢筋(10),所述冷弯薄壁箱型钢(12)上浇筑再生混凝土b(11)形成长方体结构的混凝土刚性板,多个所述冷弯薄壁箱型钢(12)一端均连接一个上梁的侧板b(6),且每个冷弯薄壁箱型钢(12)均焊接在与加劲肋(14)相对位置,所述箱型钢(1)相对侧面内壁沿长度方向焊接多个腹板(2)。
2.根据权利要求1所述一种钢与再生混凝土组合梁板,其特征在于,多个所述箍筋(8)内部还包括多个均匀分布的纵筋(7)。
3.根据权利要求1所述一种钢与再生混凝土组合梁板,其特征在于,两排所述长螺杆(4)呈交错排列。
4.一种如权利要求1所述钢与再生混凝土组合梁板的装配方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、在箱型钢(1)上焊接沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a(3),并在侧板a(3)、工字钢(5)上开设预留孔(13);
步骤2、绑扎纵筋(7)和箍筋(8),并且固定工字钢(5),将长螺杆(4)通过预留孔(13)穿插过下梁侧板a(3)及工字钢(5),固定长螺杆(4);
步骤3、将多个冷弯薄壁箱型钢(12)平行等间距排列,并在多个冷弯薄壁箱型钢(12)下方等间距焊接多个钢筋(10);在工字钢(5)对应的两个侧板b(6)之间焊接多个加劲肋(14),将冷弯薄壁箱型钢(12)的两端分别焊接在两个工字钢(5)的一个侧板b(6)上,且冷弯薄壁箱型钢(12)与加劲肋(14)位置相对,获得组合梁板骨架;
步骤4、对组合梁板骨架浇筑混凝土,凝固后形成型钢与再生混凝土组合梁板。
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