CN103556780B - 一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁 - Google Patents

一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁,其特征在于包括柱子(1)和翼缘防屈曲型钢部。该翼缘防屈曲型钢部安装于柱子(1)上,所述翼缘防屈曲型钢部包括钢梁(2)、楼板(3)、栓钉(4)、螺栓(5)和防屈曲钢套板(6),所述楼板(3)通过栓钉(4)固定于钢梁(2)上,所述防屈曲钢套板(6)通过螺栓(5)紧固于钢梁(2)下翼缘和下部腹板处。本发明具有施工便捷、自重轻、强度高、刚度大、正负弯矩作用下性能对称的优点。

Description

一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁
技术领域
[0001]本发明专利设计建筑结构抗震领域,具体涉及一种施工方便、自重轻、抗震性能优越、正负弯矩作用下性能对称的钢-混凝土组合梁。
背景技术
[0002]建筑结构必须进行抗震设计,结构必须拥有优良的性能,因此组成结构的构件必须具有适宜的刚度、强度和足够的滞回耗能性能。建筑结构的抗震设计理念要求“强柱弱梁”,采用梁的塑性变形耗散和吸收地震能力,因此,梁的抗震性能直接影响结构的抗震性會K。
[0003]钢-混凝土组合梁通过型钢和混凝土板的组合,充分发挥材料的受力特点,强度高、刚度大、抗震性能优越,是建筑结构楼盖体系常用的结构形式。
[0004] 本发明专利在已有钢-混凝土组合梁基础上,经技术改进,提出一种钢梁翼缘防屈曲的新型钢-混凝土组合梁。
[0005] 中国发明专利(型钢-混凝土组合梁,200410030515.2)公开了一种型钢一混凝土组合梁,由上层钢筋混凝土板、下层型钢梁以及位于两者之间的剪切连接件组成,其特征在于:所述的剪切连接件由位于型钢梁上的连续波浪形钢筋构成,该波浪形钢筋的单个波的形状为正梯形或与正梯形近似的多边形,与型钢梁相连的一边的各梯形的顶端与型钢梁焊接固定相连,另一边的各顶端伸入上层钢筋混凝土板中。
[0006]在正弯矩作用下,钢梁下翼缘及下部腹板受拉,上部混凝土楼板或压型钢板组合楼板受压,钢梁上翼缘与楼板通过栓钉连接在一起,避免钢梁的失稳,从而充分发挥了各种材料的受力特点,性能优越。但在负弯矩作用下,钢梁下翼缘受压,由于缺少侧向支撑和约束,钢梁翼缘易屈曲,导致整个组合梁的强度和刚度过低,抗震性能不足。
[0007]鉴于此,本案发明人对上述问题进行深入研究,遂有本案产生。
[0008]传统的型钢-混凝土组合楼板,自重轻、施工便捷,在正弯矩作用下强度高、刚度大,其缺点在于在负弯矩作用下,如梁柱刚结处,水平地震作用下和重力荷载作用下,均会收到负弯矩作用。此时型钢下翼缘受压,易屈曲,导致组合梁在负弯矩作用下强度和刚度均远小于正弯矩作用下的强度和刚度。本发明可解决该缺点,且方法简单,不影响主体结构的正常设计和施工。
发明内容
[0009]本发明专利的目的在于提供一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁,具有施工便捷、自重轻、强度高、刚度大、正负弯矩作用下性能对称的优点,为达到上述目的,本发明专利采用如下技术方案:
[0010] —种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁,其特征在于包括柱子(I)和翼缘防屈曲型钢部。
[0011]该翼缘防屈曲型钢部安装于柱子(I)上,所述翼缘防屈曲型钢部包括钢梁(2)、楼板(3)、栓钉(4)、螺栓(5)和防屈曲钢套板(6),所述楼板(3)通过栓钉(4)固定于钢梁(2)上,所述防屈曲钢套板(6)通过螺栓(5)紧固于钢梁(2)下翼缘和下部腹板处。
[0012]所述防屈曲钢套板(6)仅设置在钢梁端部2倍截面高度范围内。
[0013]所述防屈曲钢套板(6)上预留螺栓孔为椭圆形,钢梁下翼缘和下部腹板预留螺栓孔为圆形。
[0014]所述螺栓(5)通过人工拧紧,仅提供垂直于螺杆轴线的拉力,不承受剪力。
[0015] 有益效果:
[0016]本发明的翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁在正弯矩作用下,上部楼板受压,钢梁下翼缘和下部腹板受拉,由于螺栓孔为椭圆形,防屈曲钢套板不参与受力,组合梁受力状态与传统组合梁相同,强度高、刚度大;在负弯矩作用下,上部楼板和钢梁上翼缘受拉,钢梁下翼缘和下部腹板受压,此时防屈曲钢套板对钢梁下翼缘和下部腹板起到侧向约束作用,防止其发生屈曲,充分发挥其抗压强度,与传统的组合梁相比,其强度和刚度大大提高,从而实现了组合梁正负弯矩作用下性能对称,并具有良好的滞回耗能性能,最终提高了结构的强度、刚度和抗震性能。
附图说明
[0017]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0018]图1为本发明的局部结构透视示意图;
[0019]图2为本发明图1中的1-1剖面图;
[0020]图3为本发明图2中防屈曲钢套板的细部示意图;
具体实施方式
[0021 ]下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
[0022] 本发明的翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁,如图1和图2所示,包括钢梁2、楼板3和防屈曲钢套板6。
[0023]改进之处在于,在钢梁2下翼缘和下部腹板处,通过螺栓5将防屈曲钢套板6固定于钢梁2下部,保证钢梁2下翼缘和下部腹板受压时,能够受到防屈曲钢套板6的侧向约束,以充分发挥材料的抗压强度。
[0024]施工工程与传统钢-混凝土组合梁相同,仅需在结构施工完成后,将防屈曲钢套板6通过钢梁2在下翼缘和下部腹板处预留的螺栓孔采用螺栓5紧固即可,不影响结构主体的施工过程,方便快捷。
[0025]优选地,钢梁2在下翼缘和下部腹板处预留的螺栓孔为圆形,防屈曲钢套板6上预留螺栓孔位椭圆形,以保证在钢梁2受力发生变形时,螺栓5仅受拉力,防屈曲钢套板6仅提供垂直于钢梁应力方向的约束;
[0026]优选地,防屈曲钢套板6仅设置在与柱I刚结的钢梁2端部2倍截面高度范围内,其他范围内组合梁仅受正弯矩作用或所受负弯矩较小,即钢梁2下翼缘和下部腹板仅受拉应力或较小压应力作用,无须设置防屈曲钢套板6;若钢梁2与柱I铰结,则钢梁全跨均受正弯矩作用,也无须设置防屈曲钢套板6;
[0027]优选地,楼板3采用压型钢板组合楼板,可提高结构施工效率,缩短施工周期;
[0028]优选地,钢梁2上翼缘应设置足够数量的栓钉4,以提高钢梁2与楼板3的协同工作性能,提高组合梁的受力性能;
[0029 ]优选地,楼板3内应设置构造钢筋。
[0030] 应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁,其特征在于包括柱子(I)和翼缘防屈曲型钢部;该翼缘防屈曲型钢部安装于柱子(I)上,所述翼缘防屈曲型钢部包括钢梁(2)、楼板(3)、栓钉(4)、螺栓(5)和防屈曲钢套板(6),所述楼板(3)通过栓钉(4)固定于钢梁(2)上,所述防屈曲钢套板(6)通过螺栓(5)紧固于钢梁(2)下翼缘和下部腹板处; 所述防屈曲钢套板(6)上预留螺栓孔为椭圆形,钢梁下翼缘和下部腹板预留螺栓孔为圆形。
2.如权利要求1所述的一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁,其特征在于所述防屈曲钢套板(6)仅设置在钢梁端部2倍截面高度范围内。
3.如权利要求1所述的一种翼缘防屈曲型钢-混凝土组合梁,其特征在于所述螺栓(5)通过人工拧紧,仅提供垂直于螺杆轴线的拉力,不承受剪力。
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