CN206070872U - 一种工字型钢开孔腹板式组合梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工字型钢开孔腹板式组合梁，包括钢结构梁，钢结构梁的顶部固定有开孔腹板连接件，开孔腹板连接件由翼缘和腹板组成，翼缘固定在腹板的一端，腹板的另一端固定在钢结构梁上，腹板上设有均匀分布的孔位；开孔腹板连接件一侧设有第一开孔预制板，另一侧设有第二开孔预制板，第一开孔预制板和第二开孔预制板上均设有均匀分布的孔洞；还包括连接钢筋，连接钢筋穿过孔位一端位于第一开孔预制板的孔洞内，另一端位于第二开孔预制板的孔洞内，第一开孔预制板上的孔洞和第二开孔预制板上的孔洞内靠近开孔腹板连接件的一端均填充有粘合材料。采用本实用新型提供的组合梁，通过对比计算，型钢用量可减少12％‑17％，显著降低建造成本。

Description

一种工字型钢开孔腹板式组合梁

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种工字型钢开孔腹板式组合梁。

背景技术

钢－混凝土组合梁同钢筋混凝土梁相比，可以减轻结构自重，加强抗震性能，减小截面尺寸，增加有效使用空间，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加梁的延伸性等。同钢梁相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构防火性和耐久性等。

近年来，钢－混凝土组合梁在我国城市立交桥梁及建筑结构中已得到了越来越广泛的应用，并且正朝着大跨方向发展。钢－混凝土组合梁在我国的应用实践表明，它兼有钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的技术经济效益和社会效益，适合我国基本建设的国情，是未来结构体系的主要发展方向之一。

但是，钢－混凝土组合梁的搭建耗时比较长，首先要搭建好主体钢结构，然后在钢结构基础上进行浇筑，浇筑过程需要耗用大量的时间，并且在浇筑过程中也会产生大量的扬尘。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种工字型钢开孔腹板式组合梁，可实现100％全装配式施工，建造过程更为简单，同时显著减少建筑垃圾的产生。最大程度上减少现浇混凝土施工作业，显著减小施工扬尘，从而减少粉尘污染。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种工字型钢开孔腹板式组合梁，包括钢结构梁，钢结构梁包括两个槽钢和夹板钢，夹板钢位于两个槽钢之间，夹板钢和槽钢之间通过螺栓固定；钢结构梁可以固定在钢结构柱上，钢结构梁的顶部固定有开孔腹板连接件，开孔腹板连接件由翼缘和腹板组成，翼缘固定在腹板的一端，腹板的另一端固定在钢结构梁上，腹板上设有均匀分布的孔位，翼缘的两侧设有均匀分布的槽孔，翼缘两侧的槽孔交错设置，槽孔可以是圆形孔、矩形孔、梯形孔等；孔位的形状可以是矩形、梯形、半圆形、圆形等。开孔腹板连接件一侧设有第一开孔预制板，另一侧设有第二开孔预制板，第一开孔预制板和第二开孔预制板均抵触开孔腹板连接件。第一开孔预制板和第二开孔预制板上均设有均匀分布的孔洞，安装好后，孔位和孔洞的位置是对应的。本组合梁还包括连接钢筋，连接钢筋穿过孔位一端位于第一开孔预制板的孔洞内，另一端位于第二开孔预制板的孔洞内，第一开孔预制板上的孔洞和第二开孔预制板上的孔洞内靠近开孔腹板连接件的一端均填充有粘合材料，所述粘合材料可以选用水泥砂浆或混凝土。本实用新型的组合梁的钢结构梁采用工字型钢，相较于槽钢、加厚钢板能够提供更大的载荷，更加适用于适用于跨度中等、荷载一搬的建筑。并且，夹板钢和槽钢之间通过螺栓固定，采用简单而牢固的固定方式，能够通过增减夹板钢的数量调控钢结构梁的承载能力。连接钢筋由水平设置的第一钢筋和竖直设置的第二钢筋组成，第一钢筋的数量大于或者等于3，相邻的第一钢筋沿竖直方向布置，第一钢筋的两端均和第二钢筋固定连接，由于连接钢筋的主要受力点是其两端，所以竖直方向设置的第一钢筋能够提高连接钢筋的承载能力，而第二钢筋能够进一步提高连接钢筋的承载能力。

前述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁中，第一开孔预制板上的孔洞和第二开孔预制板上的孔洞内均设有隔板，隔板的形状和所述孔洞的孔型匹配。隔板将孔洞的一端封闭，防止粘合材料填充过多，使粘合材料能够包覆连接钢筋即可。隔板可以是和连接钢筋预先固定连接的，连接钢筋固定在隔板的几何中心处，使连接钢筋位于孔洞的中心位置，保证连接钢筋受力均匀，提高整体强度。即：连接钢筋一端和第一开孔预制板上孔洞内的隔板相连，另一端和第二开孔预制板上孔洞内的隔板相连。

较佳的，所述孔位成梯形，将孔位设计成梯形，一方面是为了防止腹板遮挡孔洞，减小粘合材料的截面面积，导致粘合材料局部强度降低；另一方面是为了便于加工，腹板可以直接采用H型钢进行切割，将H型钢一切为二，然后在翼缘上开设槽孔，从而提高加工速度，加快施工进程，切割方式如图3所示。作为其中一种可实施方式，连接钢筋位于第一开孔预制板上孔洞内的长度，和位于第二开孔预制板上孔洞内的长度相等。前述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁中，第一开孔预制板、第二开孔预制板和翼缘上方具有后浇层，所述后浇层是水泥层或混凝土层。

与现有技术相比，本实用新型的组合梁具有以下优点：

1、现有钢结构标准节点设计和施工方法同样适用于本结构。

2、本结构设计满足现有设计规范的所有要求。

3、楼板整体性强，楼板与框架整体结构刚度得到提高。

4、挠度显著减少，建筑结构性能得到大幅提高。

5、通过对比计算，型钢用量可减少12％-17％，显著降低建造成本。

6、本结构使用预制混凝土空心板，可显著减小楼板自重，从而增强整体结构抗震性能，同时显著降低混凝土的整体用量。

7、在保证或提高结构整体刚度得前提下，由于本结构的应用，使得组合梁的总高度降低，从而增加了楼层净高，进而增加可用空间。

8、现场施工工艺步骤清晰，可实现100％全装配式施工，建造过程更为简单，同时显著减少建筑垃圾的产生。

9、最大程度上减少现浇混凝土施工作业，显著减小施工扬尘，从而减少粉尘污染，达到“绿色施工”的标准。

10、可达到建筑标准化，构配件生产工厂化，施工机械化和组织管理科学化的要求。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一种实施例的局部剖视图；

图3是开孔腹板连接件的加工方式示意图；

图4是开孔腹板连接件的一种实施例的结构示意图；

图5是连接钢筋的一种实施例的结构示意图。

附图标记：1-钢结构柱，2-钢结构梁，3-开孔腹板连接件，4-连接钢筋，5-第一开孔预制板，6-粘合材料，7-第二开孔预制板，8-翼缘，9-腹板，10-孔位，11-孔洞，12-隔板，13-后浇层，14-槽钢，15-夹板钢，16-螺栓，17-槽孔，18-第一钢筋，19-第二钢筋。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：如图1和图2所示，一种工字型钢开孔腹板式组合梁，包括钢结构梁2，钢结构梁2包括两个槽钢14和夹板钢15，夹板钢15位于两个槽钢14之间，夹板钢15和槽钢14之间通过螺栓16固定；钢结构梁2以螺栓连接的方式固定在钢结构柱1上。钢结构梁2的顶部固定有开孔腹板连接件3，开孔腹板连接件3由翼缘8和腹板9组成，翼缘8固定在腹板9的一端，腹板9的另一端固定在钢结构梁2上，腹板9上设有均匀分布的孔位10，翼缘8的两侧设有均匀分布的槽孔17，翼缘8两侧的槽孔17交错设置，本实施例中，所述孔位10成梯形，孔位10也可以成矩形、圆形、半圆形等；开孔腹板连接件3一侧设有第一开孔预制板5，另一侧设有第二开孔预制板7，第一开孔预制板5和第二开孔预制板7上均设有均匀分布的孔洞11；还包括连接钢筋4，连接钢筋4穿过孔位10一端位于第一开孔预制板5的孔洞11内，另一端位于第二开孔预制板7的孔洞11内，第一开孔预制板5上的孔洞11和第二开孔预制板7上的孔洞11内靠近开孔腹板连接件3的一端均填充有粘合材料6，本实施例中所述粘合材料6是水泥砂浆。连接钢筋4由水平设置的第一钢筋18和竖直设置的第二钢筋19组成，第一钢筋18的数量大于或者等于3，相邻的第一钢筋18沿竖直方向布置，第一钢筋18的两端均和第二钢筋19固定连接。

第一开孔预制板5上的孔洞11和第二开孔预制板7上的孔洞11内均设有隔板12，隔板12的形状和所述孔洞11的孔型匹配。连接钢筋4一端和第一开孔预制板5上孔洞11内的隔板12相连，另一端和第二开孔预制板7上孔洞11内的隔板12相连。连接钢筋4位于第一开孔预制板5上孔洞11内的长度，和位于第二开孔预制板7上孔洞11内的长度相等。第一开孔预制板5、第二开孔预制板7和翼缘8上方具有后浇层13；所述后浇层13是水泥层。

实施例2：如图1和图2所示，一种工字型钢开孔腹板式组合梁，包括钢结构梁2，钢结构梁2包括两个槽钢14和夹板钢15，夹板钢15位于两个槽钢14之间，夹板钢15和槽钢14之间通过螺栓16固定；钢结构梁2的顶部固定有开孔腹板连接件3，开孔腹板连接件3由翼缘8和腹板9组成，翼缘8固定在腹板9的一端，腹板9的另一端固定在钢结构梁2上，腹板9上设有均匀分布的孔位10，翼缘8的两侧设有均匀分布的槽孔17，翼缘8两侧的槽孔17交错设置；开孔腹板连接件3一侧设有第一开孔预制板5，另一侧设有第二开孔预制板7，第一开孔预制板5和第二开孔预制板7上均设有均匀分布的孔洞11；还包括连接钢筋4，连接钢筋4穿过孔位10一端位于第一开孔预制板5的孔洞11内，另一端位于第二开孔预制板7的孔洞11内，第一开孔预制板5上的孔洞11和第二开孔预制板7上的孔洞11内靠近开孔腹板连接件3的一端均填充有粘合材料6，本实施例中所述粘合材料6是混凝土。连接钢筋4由水平设置的第一钢筋18和竖直设置的第二钢筋19组成，第一钢筋18的数量大于或者等于3，相邻的第一钢筋18沿竖直方向布置，第一钢筋18的两端均和第二钢筋19固定连接。

第一开孔预制板5上的孔洞11和第二开孔预制板7上的孔洞11内均设有隔板12，隔板12的形状和所述孔洞11的孔型匹配。连接钢筋4一端和第一开孔预制板5上孔洞11内的隔板12相连，另一端和第二开孔预制板7上孔洞11内的隔板12相连。较佳的，所述孔位10成梯形。连接钢筋4位于第一开孔预制板5上孔洞11内的长度，和位于第二开孔预制板7上孔洞11内的长度相等。第一开孔预制板5、第二开孔预制板7和翼缘8上方具有后浇层13；所述后浇层13是混凝土层。

本实用新型的组合梁适用于多种不同跨度的结构，如大型体育馆、酒店、物流仓库、停车场，办公楼等。能与交错桁架结合使用，大幅度改善结构的整体布局，使布局更加灵活、合理。

组合梁的安装工艺流程：

步骤1：首先将钢结构梁2采用传统的连接形式固定在钢结构柱1上，如：螺栓连接。

步骤2：然后将开孔腹板连接件3的腹板9焊接在钢结构梁2的顶部(步骤2和步骤1也可以顺序倒换)。

步骤3：将连接钢筋4***孔位10内，并保持孔位10两侧的连接钢筋4两端等长。

步骤4：将第一开孔预制板5和第二开孔预制板7放置在钢结构梁2的翼缘上，并使孔洞11的位置与孔位10的位置对应，以使连接钢筋4能够伸入第一开孔预制板5和第二开孔预制板7的孔洞11内。

步骤5：在翼缘8的下方灌注粘合材料6，使粘合材料6填充入孔洞11内，粘合材料6可通过槽孔17灌注，如果没有槽孔17，则粘合材料6很难灌注。由于槽孔17均匀分布，所以粘合材料6能够均匀灌注，防止出现灌注盲区；翼缘8两侧的槽孔交错设置，能够使翼缘的受力更加均匀，从而提高整体的可靠性。

步骤6：在第一开孔预制板5、第二开孔预制板7和翼缘8的上方浇筑一层后浇层13，以平整楼层板面。

Claims (8)

1.一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，包括钢结构梁(2)，钢结构梁(2)包括两个槽钢(14)和夹板钢(15)，夹板钢(15)位于两个槽钢(14)之间，夹板钢(15)和槽钢(14)之间通过螺栓(16)固定；钢结构梁(2)的顶部固定有开孔腹板连接件(3)，开孔腹板连接件(3)由翼缘(8)和腹板(9)组成，翼缘(8)固定在腹板(9)的一端，腹板(9)的另一端固定在钢结构梁(2)上，腹板(9)上设有均匀分布的孔位(10)，翼缘(8)的两侧设有均匀分布的槽孔(17)，翼缘(8)两侧的槽孔(17)交错设置；开孔腹板连接件(3)一侧设有第一开孔预制板(5)，另一侧设有第二开孔预制板(7)，第一开孔预制板(5)和第二开孔预制板(7)上均设有均匀分布的孔洞(11)；还包括连接钢筋(4)，连接钢筋(4)穿过孔位(10)一端位于第一开孔预制板(5)的孔洞(11)内，另一端位于第二开孔预制板(7)的孔洞(11)内，第一开孔预制板(5)上的孔洞(11)和第二开孔预制板(7)上的孔洞(11)内靠近开孔腹板连接件(3)的一端均填充有粘合材料(6)；连接钢筋(4)由水平设置的第一钢筋(18)和竖直设置的第二钢筋(19)组成，第一钢筋(18)的数量大于或者等于3，相邻的第一钢筋(18)沿竖直方向布置，第一钢筋(18)的两端均和第二钢筋(19)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，第一开孔预制板(5)上的孔洞(11)和第二开孔预制板(7)上的孔洞(11)内均设有隔板(12)，隔板(12)的形状和所述孔洞(11)的孔型匹配。

3.根据权利要求2所述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，连接钢筋(4)一端和第一开孔预制板(5)上孔洞(11)内的隔板(12)相连，另一端和第二开孔预制板(7)上孔洞(11)内的隔板(12)相连。

4.根据权利要求1所述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，所述孔位(10)成梯形。

5.根据权利要求1所述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，所述粘合材料(6)是水泥砂浆或混凝土。

6.根据权利要求1所述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，连接钢筋(4)位于第一开孔预制板(5)上孔洞(11)内的长度，和位于第二开孔预制板(7)上孔洞(11)内的长度相等。

7.根据权利要求1所述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，第一开孔预制板(5)、第二开孔预制板(7)和翼缘(8)上方具有后浇层(13)。

8.根据权利要求7所述的一种工字型钢开孔腹板式组合梁，其特征在于，所述后浇层(13)是水泥层或混凝土层。