本實(shí)用新型涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種加厚鋼板基礎(chǔ)的開孔腹板式組合梁。
背景技術(shù):
鋼-混凝土組合梁同鋼筋混凝土梁相比,可以減輕結(jié)構(gòu)自重,加強(qiáng)抗震性能,減小截面尺寸,增加有效使用空間,節(jié)省支模工序和模板,縮短施工周期,增加梁的延伸性等。同鋼梁相比,可以減小用鋼量,增大剛度,增加穩(wěn)定性和整體性,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)防火性和耐久性等。
近年來,鋼-混凝土組合梁在我國城市立交橋梁及建筑結(jié)構(gòu)中已得到了越來越廣泛的應(yīng)用,并且正朝著大跨方向發(fā)展。鋼-混凝土組合梁在我國的應(yīng)用實(shí)踐表明,它兼有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,適合我國基本建設(shè)的國情,是未來結(jié)構(gòu)體系的主要發(fā)展方向之一。
但是,鋼-混凝土組合梁的搭建耗時(shí)比較長,首先要搭建好主體鋼結(jié)構(gòu),然后在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行澆筑,澆筑過程需要耗用大量的時(shí)間,并且在澆筑過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于,提供一種加厚鋼板基礎(chǔ)的開孔腹板式組合梁,可實(shí)現(xiàn)100%全裝配式施工,建造過程更為簡單,同時(shí)顯著減少建筑垃圾的產(chǎn)生。最大程度上減少現(xiàn)澆混凝土施工作業(yè),顯著減小施工揚(yáng)塵,從而減少粉塵污染。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
一種加厚鋼板基礎(chǔ)的開孔腹板式組合梁,包括鋼結(jié)構(gòu)梁,所述鋼結(jié)構(gòu)梁是加厚鋼板,鋼結(jié)構(gòu)梁可以固定在鋼結(jié)構(gòu)柱上,鋼結(jié)構(gòu)梁的頂部固定有開孔腹板連接件,開孔腹板連接件由翼緣和腹板組成,翼緣固定在腹板的一端,腹板的另一端固定在鋼結(jié)構(gòu)梁上,腹板上設(shè)有均勻分布的孔位,翼緣的兩側(cè)設(shè)有均勻分布的槽孔,翼緣兩側(cè)的槽孔交錯(cuò)設(shè)置,槽孔可以是圓形孔、矩形孔、梯形孔等;孔位的形狀可以是矩形、梯形、半圓形、圓形等。開孔腹板連接件一側(cè)設(shè)有第一開孔預(yù)制板,另一側(cè)設(shè)有第二開孔預(yù)制板,第一開孔預(yù)制板和第二開孔預(yù)制板均抵觸開孔腹板連接件。第一開孔預(yù)制板和第二開孔預(yù)制板上均設(shè)有均勻分布的孔洞,安裝好后,孔位和孔洞的位置是對(duì)應(yīng)的。本組合梁還包括連接鋼筋,連接鋼筋穿過孔位一端位于第一開孔預(yù)制板的孔洞內(nèi),另一端位于第二開孔預(yù)制板的孔洞內(nèi),第一開孔預(yù)制板上的孔洞和第二開孔預(yù)制板上的孔洞內(nèi)靠近開孔腹板連接件的一端均填充有粘合材料,所述粘合材料可以選用水泥砂漿或混凝土。其中,加厚鋼板為常用技術(shù)術(shù)語,具體的可以選用3厘米以上的鋼板。本實(shí)用新型的組合梁的鋼結(jié)構(gòu)梁采用加厚鋼板,相較于H型鋼、槽鋼、工字型鋼等更加適應(yīng)于跨度比較小、荷載不大的建筑,能夠提供足夠的在和,并且能夠節(jié)省鋼材。
前述的一種加厚鋼板基礎(chǔ)的開孔腹板式組合梁中,第一開孔預(yù)制板上的孔洞和第二開孔預(yù)制板上的孔洞內(nèi)均設(shè)有隔板,隔板的形狀和所述孔洞的孔型匹配。隔板將孔洞的一端封閉,防止粘合材料填充過多,使粘合材料能夠包覆連接鋼筋即可。隔板可以是和連接鋼筋預(yù)先固定連接的,連接鋼筋固定在隔板的幾何中心處,使連接鋼筋位于孔洞的中心位置,保證連接鋼筋受力均勻,提高整體強(qiáng)度。即:連接鋼筋一端和第一開孔預(yù)制板上孔洞內(nèi)的隔板相連,另一端和第二開孔預(yù)制板上孔洞內(nèi)的隔板相連。
較佳的,所述孔位成梯形,將孔位設(shè)計(jì)成梯形,一方面是為了防止腹板遮擋孔洞,減小粘合材料的截面面積,導(dǎo)致粘合材料局部強(qiáng)度降低;另一方面是為了便于加工,腹板可以直接采用H型鋼進(jìn)行切割,將H型鋼一切為二,然后在翼緣上開設(shè)槽孔,從而提高加工速度,加快施工進(jìn)程,切割方式如圖3所示。作為其中一種可實(shí)施方式,連接鋼筋位于第一開孔預(yù)制板上孔洞內(nèi)的長度,和位于第二開孔預(yù)制板上孔洞內(nèi)的長度相等。前述的一種加厚鋼板基礎(chǔ)的開孔腹板式組合梁中,第一開孔預(yù)制板、第二開孔預(yù)制板和翼緣上方具有后澆層,所述后澆層是水泥層或混凝土層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的組合梁具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工方法同樣適用于本結(jié)構(gòu)。
2、本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范的所有要求。
3、樓板整體性強(qiáng),樓板與框架整體結(jié)構(gòu)剛度得到提高。
4、撓度顯著減少,建筑結(jié)構(gòu)性能得到大幅提高。
5、通過對(duì)比計(jì)算,型鋼用量可減少12%-17%,顯著降低建造成本。
6、本結(jié)構(gòu)使用預(yù)制混凝土空心板,可顯著減小樓板自重,從而增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)抗震性能,同時(shí)顯著降低混凝土的整體用量。
7、在保證或提高結(jié)構(gòu)整體剛度得前提下,由于本結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,使得組合梁的總高度降低,從而增加了樓層凈高,進(jìn)而增加可用空間。
8、現(xiàn)場施工工藝步驟清晰,可實(shí)現(xiàn)100%全裝配式施工,建造過程更為簡單,同時(shí)顯著減少建筑垃圾的產(chǎn)生。
9、最大程度上減少現(xiàn)澆混凝土施工作業(yè),顯著減小施工揚(yáng)塵,從而減少粉塵污染,達(dá)到“綠色施工”的標(biāo)準(zhǔn)。
10、可達(dá)到建筑標(biāo)準(zhǔn)化,構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化,施工機(jī)械化和組織管理科學(xué)化的要求。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的局部剖視圖;
圖3是開孔腹板連接件的加工方式示意圖;
圖4是開孔腹板連接件的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:1-鋼結(jié)構(gòu)柱,2-鋼結(jié)構(gòu)梁,3-開孔腹板連接件,4-連接鋼筋,5-第一開孔預(yù)制板,6-粘合材料,7-第二開孔預(yù)制板,8-翼緣,9-腹板,10-孔位,11-孔洞,12-隔板,13-后澆層,14-槽孔。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例1:如圖1和圖2所示,一種加厚鋼板基礎(chǔ)的開孔腹板式組合梁,包括鋼結(jié)構(gòu)梁2,,所述鋼結(jié)構(gòu)梁是加厚鋼板,鋼結(jié)構(gòu)梁2以螺栓連接的方式固定在鋼結(jié)構(gòu)柱1上。鋼結(jié)構(gòu)梁2的頂部固定有開孔腹板連接件3,開孔腹板連接件3由翼緣8和腹板9組成,翼緣8固定在腹板9的一端,腹板9的另一端固定在鋼結(jié)構(gòu)梁2上,腹板9上設(shè)有均勻分布的孔位10,翼緣8的兩側(cè)設(shè)有均勻分布的槽孔14,翼緣8兩側(cè)的槽孔14交錯(cuò)設(shè)置,本實(shí)施例中,所述孔位10成梯形,孔位10也可以成矩形、圓形、半圓形等;開孔腹板連接件3一側(cè)設(shè)有第一開孔預(yù)制板5,另一側(cè)設(shè)有第二開孔預(yù)制板7,第一開孔預(yù)制板5和第二開孔預(yù)制板7上均設(shè)有均勻分布的孔洞11;還包括連接鋼筋4,連接鋼筋4穿過孔位10一端位于第一開孔預(yù)制板5的孔洞11內(nèi),另一端位于第二開孔預(yù)制板7的孔洞11內(nèi),第一開孔預(yù)制板5上的孔洞11和第二開孔預(yù)制板7上的孔洞11內(nèi)靠近開孔腹板連接件3的一端均填充有粘合材料6,本實(shí)施例中所述粘合材料6是水泥砂漿。
第一開孔預(yù)制板5上的孔洞11和第二開孔預(yù)制板7上的孔洞11內(nèi)均設(shè)有隔板12,隔板12的形狀和所述孔洞11的孔型匹配。連接鋼筋4一端和第一開孔預(yù)制板5上孔洞11內(nèi)的隔板12相連,另一端和第二開孔預(yù)制板7上孔洞11內(nèi)的隔板12相連。連接鋼筋4位于第一開孔預(yù)制板5上孔洞11內(nèi)的長度,和位于第二開孔預(yù)制板7上孔洞11內(nèi)的長度相等。第一開孔預(yù)制板5、第二開孔預(yù)制板7和翼緣8上方具有后澆層13;所述后澆層13是水泥層。
實(shí)施例2:如圖1和圖2所示,一種加厚鋼板基礎(chǔ)的開孔腹板式組合梁,包括鋼結(jié)構(gòu)梁2,本實(shí)施例中,所述鋼結(jié)構(gòu)梁是加厚鋼板,鋼結(jié)構(gòu)梁2的頂部固定有開孔腹板連接件3,開孔腹板連接件3由翼緣8和腹板9組成,翼緣8固定在腹板9的一端,腹板9的另一端固定在鋼結(jié)構(gòu)梁2上,腹板9上設(shè)有均勻分布的孔位10;開孔腹板連接件3一側(cè)設(shè)有第一開孔預(yù)制板5,另一側(cè)設(shè)有第二開孔預(yù)制板7,第一開孔預(yù)制板5和第二開孔預(yù)制板7上均設(shè)有均勻分布的孔洞11,翼緣8的兩側(cè)設(shè)有均勻分布的槽孔14,翼緣8兩側(cè)的槽孔14交錯(cuò)設(shè)置;還包括連接鋼筋4,連接鋼筋4穿過孔位10一端位于第一開孔預(yù)制板5的孔洞11內(nèi),另一端位于第二開孔預(yù)制板7的孔洞11內(nèi),第一開孔預(yù)制板5上的孔洞11和第二開孔預(yù)制板7上的孔洞11內(nèi)靠近開孔腹板連接件3的一端均填充有粘合材料6,本實(shí)施例中所述粘合材料6是混凝土。
第一開孔預(yù)制板5上的孔洞11和第二開孔預(yù)制板7上的孔洞11內(nèi)均設(shè)有隔板12,隔板12的形狀和所述孔洞11的孔型匹配。連接鋼筋4一端和第一開孔預(yù)制板5上孔洞11內(nèi)的隔板12相連,另一端和第二開孔預(yù)制板7上孔洞11內(nèi)的隔板12相連。較佳的,所述孔位10成梯形。連接鋼筋4位于第一開孔預(yù)制板5上孔洞11內(nèi)的長度,和位于第二開孔預(yù)制板7上孔洞11內(nèi)的長度相等。第一開孔預(yù)制板5、第二開孔預(yù)制板7和翼緣8上方具有后澆層13;所述后澆層13是混凝土層。
本實(shí)用新型的組合梁適用于多種不同跨度的結(jié)構(gòu),如大型體育館、酒店、物流倉庫、停車場,辦公樓等。能與交錯(cuò)桁架結(jié)合使用,大幅度改善結(jié)構(gòu)的整體布局,使布局更加靈活、合理。
組合梁的安裝工藝流程:
步驟1:首先將鋼結(jié)構(gòu)梁2采用傳統(tǒng)的連接形式固定在鋼結(jié)構(gòu)柱1上,如:螺栓連接。
步驟2:然后將開孔腹板連接件3的腹板9焊接在鋼結(jié)構(gòu)梁2的頂部(步驟2和步驟1也可以順序倒換)。
步驟3:將連接鋼筋4插入孔位10內(nèi),并保持孔位10兩側(cè)的連接鋼筋4兩端等長。
步驟4:將第一開孔預(yù)制板5和第二開孔預(yù)制板7放置在鋼結(jié)構(gòu)梁2的翼緣上,并使孔洞11的位置與孔位10的位置對(duì)應(yīng),以使連接鋼筋4能夠伸入第一開孔預(yù)制板5和第二開孔預(yù)制板7的孔洞11內(nèi)。
步驟5:在翼緣8的下方灌注粘合材料6,使粘合材料6填充入孔洞11內(nèi),粘合材料6可通過槽孔14灌注,如果沒有槽孔14,則粘合材料6很難灌注。由于槽孔14均勻分布,所以粘合材料6能夠均勻灌注,防止出現(xiàn)灌注盲區(qū);翼緣8兩側(cè)的槽孔交錯(cuò)設(shè)置,能夠使翼緣的受力更加均勻,從而提高整體的可靠性。
步驟6:在第一開孔預(yù)制板5、第二開孔預(yù)制板7和翼緣8的上方澆筑一層后澆層13,以平整樓層板面。