CN104251038A - 一种外包钢板-混凝土组合连梁及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种外包钢板-混凝土组合连梁及其施工方法，属于建筑结构技术领域。该连梁由外包钢板、内填混凝土和抗剪连接件组成。所述的外包钢板包括钢腹板和钢翼缘两部分。所述的抗剪连接件用于增强外包钢板和内填混凝土的协同工作能力，同时延缓外包钢板发生局部屈曲。连梁的上部钢翼缘在浇筑混凝土前开有施工孔，混凝土浇筑完成后用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。所述的外包钢板-混凝土组合连梁可用于连接钢筋混凝土剪力墙和外包钢板-混凝土组合剪力墙。本发明具有很好的延性和耗能能力。将其应用在剪力墙结构体系中，能够充分满足结构对连梁高延性、高耗能的要求，具有广阔的应用前景。

Description

一种外包钢板-混凝土组合连梁及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种外包钢板-混凝土组合连梁，属于建筑结构技术领域。
背景技术
在剪力墙结构体系中，连梁是重要的耗能构件；但由于连梁的跨高比一般较小，受剪作用明显，普通配筋的钢筋混凝土连梁很难满足结构对其延性和耗能能力的要求。为了改善钢筋混凝土连梁的延性和耗能能力，研究人员提出了一些改进配筋形式的钢筋混凝土连梁，一定程度上提高了连梁的受力性能，但提高作用有限。因此，开发具有良好延性性能和耗能能力的连梁形式来取代传统的钢筋混凝土连梁，仍是十分必要而有意义的。
钢-混凝土组合结构能够充分发挥钢材和混凝土的各自优势，同时通过“组合”作用，实现“1+1>2”的目的。钢-混凝土组合结构具有很强的变形能力，因此采用合理的形式将其用在连梁上，必能满足结构对连梁高延性、高耗能的要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提出一种具有高延性、高耗能、构造简单、施工方便的外包钢板-混凝土组合连梁及其施工方法。
本发明的技术方案如下：
一种外包钢板-混凝土组合连梁，其特征在于，该连梁包括外包钢板、内填混凝土和抗剪连接件；所述抗剪连接件焊接在外包钢板内，所述外包钢板的上部开设有施工孔，连梁两端分别与剪力墙固接。所述外包钢板包括两钢腹板和两钢翼缘并固接在一起形成箱体。所述的抗剪连接件采用栓钉连接件。所述剪力墙为钢筋混凝土剪力墙或外包钢板-混凝土组合剪力墙，为钢筋混凝土剪力墙时连梁两端还分别固接有端板。
本发明的一种外包钢板-混凝土组合连梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
在外包钢板内焊接抗剪连接件，加工好外包钢板，在外包钢板的上部开设有施工孔，并将连梁两端分别与剪力墙固接。
上述剪力墙为钢筋混凝土剪力墙，该施工方法包括以下步骤：
在外包钢板的腹板（2）和翼缘（3）上焊接抗剪连接件并将腹板（2）和翼缘（3）焊接在一起；在外包钢板的上部钢翼缘上开设施工孔；在伸入钢筋混凝土剪力墙肢部分的腹板（2）和翼缘（3）的外部焊接锚固栓钉（4），在连梁两端分别焊接端板，就位连梁钢结构部分；施工钢筋混凝土剪力墙肢的纵筋（7）和箍筋（6），将中断的箍筋（6）端部焊接在对应的腹板（2）上；分别浇筑钢筋混凝土剪力墙肢的混凝土和外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土，在浇筑完外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土后，用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。
上述剪力墙为外包钢板-混凝土组合剪力墙，该施工方法包括以下步骤：
在外包钢板的腹板（2）和翼缘（3）上焊接抗剪连接件并将腹板（2）和翼缘（3）焊接在一起；在外包钢板的上部钢翼缘上开设施工孔；将翼缘（3）伸入外包钢板-混凝土组合剪力墙肢的暗柱内，翼缘与周围的外包钢板-混凝土组合剪力墙肢暗柱外包钢板（8）焊接，腹板（2）与墙肢暗柱外包钢板（8）通过对接焊缝连接；在浇筑完外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土后，用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。
所述连梁伸入钢筋混凝土剪力墙肢内部的长度为外包钢板高度的1～2倍。
本发明相对于现有技术具有以下优点及突出效果：
相比传统钢筋混凝土连梁，本发明具有更好的延性和耗能能力。由于内填混凝土的支撑作用，外包钢板不易发生局部屈曲，因此可以充分发挥钢板的滞回耗能能力。同时，外包钢板为内填混凝土提供约束作用，提高了内填混凝土的变形性能。相比钢筋混凝土连梁，本发明无需绑扎钢筋和施工模板，只需在外包钢板内部浇筑混凝土，施工简单方便。本发明的外包钢板还可以阻止混凝土裂缝的外露，因此相比钢筋混凝土连梁，具有更好的正常使用性能。
本发明可应用于多、高层建筑的剪力墙结构体系中。
附图说明
图1为本发明连接钢筋混凝土剪力墙的构造正视图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4为本发明的构造正视图；
图5为图4的C-C剖面图；
图6为本发明连接外包钢板-混凝土组合剪力墙的构造正视图；
图7为图6的D-D剖面图；
图8为图6的E-E剖面图；
图中：1－抗剪连接件；2－钢腹板；3－钢翼缘；4－连梁锚固栓钉；5－连梁端板；6－钢筋混凝土剪力墙肢箍筋；7－钢筋混凝土剪力墙肢纵筋；8－外包钢板-混凝土组合剪力墙的暗柱钢板。
具体实施方法
以下结合附图，对本发明的具体实施方法作进一步描述。
一种外包钢板-混凝土组合连梁，其特征在于：该外包钢板-混凝土组合连梁由外包钢板、内填混凝土和抗剪连接件1组成，如图4所示。外包钢板包括两钢腹板2和两钢翼缘3两部分，钢腹板2和钢翼缘3通过焊接连接在一起形成一箱体。抗剪连接件1用于增强外包钢板和内填混凝土的协同工作能力，同时延缓外包钢板发生局部屈曲。抗剪连接件1可采用栓钉连接件，如图2所示。连梁的上部钢翼缘在浇筑混凝土前开有施工孔（图中未示），混凝土浇筑完成后用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。
本发明的外包钢板-混凝土组合连梁可用于连接钢筋混凝土剪力墙和外包钢板-混凝土组合剪力墙。
当用于连接钢筋混凝土剪力墙时，如图1至图5所示。伸入墙肢部分的连梁钢腹板2和钢翼缘3外部焊接有锚固栓钉4，用于传递连梁外包钢板与墙肢混凝土之间的界面剪力。连梁两端焊接有端板5，用于提高连梁在墙肢内部的锚固。连梁的伸入钢筋混凝土剪力墙肢中断了相应位置的墙肢箍筋6；中断的箍筋6端部须焊接在相应的连梁钢腹板2上。本发明的外包钢板-混凝土组合连梁须伸入钢筋混凝土剪力墙肢内部的长度可为外包钢板高度的1～2倍。
当用于连接外包钢板-混凝土组合剪力墙时，如图6至8所示。所述的连梁钢翼缘3伸入外包钢板-混凝土组合剪力墙肢的暗柱内，并与周围的墙肢暗柱外包钢板8焊接。伸入墙肢暗柱的连梁钢翼缘开有施工孔，使墙肢暗柱内填混凝土能够从上往下顺利浇筑。所述的连梁钢腹板2与墙肢暗柱外包钢板8通过对接焊缝连接。
本发明的施工方法为：
当用于连接钢筋混凝土剪力墙时，先加工完成连梁外包钢板部分，并在相应位置焊接好连梁抗剪连接件1和锚固栓钉4；就位连梁外包钢板部分；施工剪力墙肢的纵筋7和箍筋6，将中断的箍筋6端部焊接在相应的连梁钢腹板2上；分别浇筑剪力墙肢的混凝土和外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土。
本发明的外包钢板-混凝土组合连梁须伸入钢筋混凝土剪力墙肢内部的长度可为外包钢板高度的1～2倍。
当用于连接外包钢板-混凝土组合剪力墙时，先加工完成连梁的钢腹板2和钢翼缘3，并在相应位置焊接好连梁抗剪连接件1；就位连梁钢腹板2和钢翼缘3；将钢腹板2、钢翼缘3和相应的墙肢钢板焊接成整体；分别浇筑剪力墙肢的内填混凝土和外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土。
在浇筑外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土前，需在连梁的上部钢翼缘上开施工孔，混凝土浇筑完毕后用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。

Claims (8)

1.一种外包钢板-混凝土组合连梁，其特征在于，该连梁包括外包钢板、内填混凝土和抗剪连接件（1）；所述抗剪连接件焊接在外包钢板内，所述外包钢板的上部开设有施工孔，连梁两端分别与剪力墙固接。
2.根据权利要求1所述的外包钢板-混凝土组合连梁，其特征在于，所述外包钢板包括两钢腹板（2）和两钢翼缘（3）并固接在一起形成箱体。
3.根据权利要求1所述的外包钢板-混凝土组合连梁，其特征在于，所述的抗剪连接件采用栓钉连接件。
4.根据权利要求1所述的外包钢板-混凝土组合连梁，其特征在于，所述剪力墙为钢筋混凝土剪力墙或外包钢板-混凝土组合剪力墙，为钢筋混凝土剪力墙时连梁两端还分别固接有端板。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的外包钢板-混凝土组合连梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
在外包钢板内焊接抗剪连接件，加工好外包钢板，在外包钢板的上部开设有施工孔，并将连梁两端分别与剪力墙固接。
6.根据权利要求5所述的施工方法，所述剪力墙为钢筋混凝土剪力墙，该施工方法包括以下步骤：
在外包钢板的腹板（2）和翼缘（3）上焊接抗剪连接件并将腹板（2）和翼缘（3）焊接在一起；在外包钢板的上部钢翼缘上开设施工孔；在伸入钢筋混凝土剪力墙肢部分的腹板（2）和翼缘（3）的外部焊接锚固栓钉（4），在连梁两端分别焊接端板，就位连梁钢结构部分；施工钢筋混凝土剪力墙肢的纵筋（7）和箍筋（6），将中断的箍筋（6）端部焊接在对应的腹板（2）上；分别浇筑钢筋混凝土剪力墙肢的混凝土和外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土，在浇筑完外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土后，用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。
7.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述剪力墙为外包钢板-混凝土组合剪力墙，该施工方法包括以下步骤：
在外包钢板的腹板（2）和翼缘（3）上焊接抗剪连接件并将腹板（2）和翼缘（3）焊接在一起；在外包钢板的上部钢翼缘上开设施工孔；将翼缘（3）伸入外包钢板-混凝土组合剪力墙肢的暗柱内，翼缘与周围的外包钢板-混凝土组合剪力墙肢暗柱外包钢板（8）焊接，腹板（2）与墙肢暗柱外包钢板（8）通过对接焊缝连接；在浇筑完外包钢板-混凝土组合连梁的内填混凝土后，用与施工孔大小相同的钢板将施工孔密封，并将密封钢板与周围钢板焊接成一体。
8.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述连梁伸入钢筋混凝土剪力墙肢内部的长度为外包钢板高度的1～2倍。
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