CN106284840B - 一种二次浇注钢构架混凝土梁及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次浇注钢构架混凝土梁及其施工方法，包括钢构架和混凝土，钢构架包括钢底板、钢肋板、上角钢、下角钢、钢盖板、侧板和钢板，每侧的钢肋板为数个且按照梁的长度方向排布，钢肋板的底端固定在下角钢的直角槽内，下角钢的横边与钢底板连接，上角钢竖边与钢肋板连接，横边用于与楼板相连，侧板位于梁的跨中位置，钢板位于梁两端，侧板和钢板上端与上角钢竖边的外表面相连，下端与下角钢竖边的外表面连接，钢盖板固定在梁两端的钢肋板顶面上形成中空浇注室，混凝土浇注到中空浇注室内与钢构架结合成一体。本发明提高了梁的承载力与刚度，钢构架成为梁的混凝土成型的模板，节省支模费用，减少施工工序，降低施工成本，缩短施工工期。

Description

一种二次浇注钢构架混凝土梁及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑领域中的梁结构，特别是涉及一种二次浇注钢构架混凝土梁，可应用于荷载大、跨度大、但梁高受限制的建筑及隧道结构，还涉及该二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法。

背景技术

目前，随着建筑功能需求的逐步发展，各类建筑的使用荷载越来越大，对楼层净高的要求也越来越高。为了在梁高受到限制的情况下尽量提高梁的承载力与刚度，以往一般采用钢骨混凝土梁，普通的钢骨混凝土梁是在钢筋混凝土中配置型钢，使型钢和混凝土组合成为一个共同受力的整体。与钢筋混凝土梁相比，钢骨混凝土梁具有变形能力强、抗震性能好的优点，而与钢梁相比，钢骨混凝土梁具有结构刚度大、整体稳定性高的优点。

钢骨混凝土梁的施工包括钢骨型材施工和钢筋混凝土施工，其中，钢骨型材施工过程是：构件制作—构件拼装—运输—吊装—组合连接—校准就位—检验；而钢筋混凝土施工过程是：钢筋工程施工—模板工程施工—混凝土施工，在混凝土施工中，第一次浇灌到板底，第二次配合楼板浇灌，混凝土浇注成型后进行养护。

但是，钢骨混凝土梁的结构还存在着以下缺陷：

⑴由于钢骨混凝土梁混凝土保护层的厚度要求不小于100mm，所以钢骨混凝土梁的钢骨(型钢)的抗弯高度受到很大限制，其发挥的作用十分有限。

⑵钢骨混凝土梁的钢骨外需要配置钢筋，钢筋包括纵筋、箍筋、拉筋，钢筋数量多、方向多样，因此结构十分复杂，很容易导致钢骨与钢筋相碰，造成施工困难，难以保证施工质量。

⑶钢骨混凝土梁在钢筋混凝土施工过程中需要进行支模浇捣，对于楼盖采用楼承板(压型钢板楼板或钢筋桁架楼板，主要用作永久性模板)的工程，需另外对梁独立支模，工序非常繁琐，削弱了楼承板能够适应主体钢结构快速施工要求的优势。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种截面小、承载力大、刚度大、施工方便、降低施工成本、缩短施工工期、保证施工质量的二次浇注钢板—构架混凝土梁。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现：一种二次浇注钢构架混凝土梁，包括钢构架和混凝土，其特征在于：所述钢构架包括位于梁底部的钢底板、位于梁两侧的钢肋板、一对上角钢、一对下角钢、一对位于梁两端顶面上的钢盖板、位于钢肋板外侧的侧板和钢板，所述钢盖板的长度是梁高的1.5～2倍，每侧的钢肋板为数个且沿着梁的横向设置并按照梁的长度方向排布，两侧的钢肋板之间留有空隙，所述该对下角钢为相向设置，所述钢肋板的底端固定在所述下角钢的直角槽内，所述下角钢的横边与所述钢底板连接，所述上角钢为相背设置且其竖边的内表面与所述钢肋板的上部连接，而其横边用于与楼板相连，所述侧板位于梁的跨中位置，所述钢板位于梁两端，所述侧板和钢板连接，所述侧板和钢板分别沿着梁的长度方向延伸且其上端与上角钢的竖边的外表面相连，而其下端则与下角钢的竖边的外表面连接，所述该对钢盖板分别固定在位于梁两端的钢肋板的顶面上，从而形成顶面以及两端开口的中空浇注室，所述混凝土从中空浇注室的顶面开口浇注到其中与所述钢构架结合成一体。

本发明由钢底板、钢肋板、钢盖板以及角钢组成的钢构架，不但作为梁身的一部分参与受力，提高了梁的承载力与刚度，而且和侧板一起成为该梁的混凝土成型的模板，与普通楼板配合使用可省去梁的支模量，当与楼承板配合使用时即可实现全楼盖无需支模，节省支模费用，减少施工工序，节省钢材，降低施工成本，缩短施工工期。本发明与相同梁高的钢骨混凝土梁相比，型钢设置更灵活、合理，灌注混凝土时，混凝土可以浇注到钢构架内的任何部位，型钢和混凝土的结合力好，提高了梁的承载力，型钢的抗拉作用发挥得更好，使得梁的承载力与刚度更高；而本发明与相同型钢截面的钢梁相比，梁内浇注了混凝土，能够提供更大的刚度与承载力，且其稳定性更高。另外，本发明梁的截面小，可适应于梁高受限制的建筑及隧道结构，因此适用范围更广。

为了使得混凝土浇注到中空浇注室内的任何部位，作为本发明的一种改进，所述钢盖板的长度大于或等于1米，所述钢盖板上开有浇注孔，所述混凝土通过浇注孔浇注到中空浇注室内的边角部位。

本发明所述梁宽大于或等于800mm，或者梁高大于或等于1200mm，在两侧的钢肋板之间的空隙中设有纵筋，在所述纵筋上套箍有箍筋。本发明设置的钢筋数量大大减少，简化了结构，施工方便，能够保证施工质量。

本发明所述楼板为混凝土楼板或楼承板，所述纵筋为两排，其中一排纵筋靠近所述中空浇注室的底面，另一排纵筋靠近所述中空浇注室的顶面。

作为本发明的一种优选实施方式，两侧的钢肋板在横向上一一对应。

作为本发明的一种实施方式，所述钢底板固定在下角钢的横边的下表面上，且所述下角钢的横边的长度大于所述钢肋板的底边的长度。

作为本发明的一种优选实施方式，所述侧板采用轻质复合板。

本发明的另一个目的在于提供一种上述二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现：一种上述二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴制作钢构架：

①在钢底板的两侧固定一对下角钢，该对下角钢为相向设置；

②将钢肋板的底端固定在下角钢的直角槽内，各钢肋板沿着下角钢的长度方向排布；

③在钢肋板的上部外侧固定一对上角钢，该对上角钢为背向设置，上角钢的竖边内表面固定在钢肋板上；

④在上角钢和下角钢位于梁的跨中位置上固定侧板，即侧板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接；

⑤在上角钢和下角钢位于梁两端位置上固定钢板，即钢板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接，且钢板与侧板连接；

⑥在梁两端的钢肋板顶面上设置具有浇注孔的钢盖板，合围构成顶面以及两端开口的中空浇注室；

⑵将混凝土从中空浇注室的顶面开口浇注到中空浇注室内，浇注后的混凝土的高度是梁高的1/3～1/2，制成半预制梁；

⑶在施工现场吊装半预制梁，将半预制梁分别与楼板和柱连接；

⑷从中空浇注室的顶面开口完成剩余的混凝土浇注并进行养护，即成。

本发明施工方法与普通实心钢筋混凝土梁和钢骨混凝土梁施工过程(一次浇注混凝土成型)不同，本发明在形成钢构架后进行第一次浇注成为半预制梁，在施工现场安装时，半预制梁不易发生形变、具有足够的承载力，可以承载施工阶段的荷载，在半预制梁与楼板组合连接后，再进行第二次浇注，完成施工，施工过程简单。采用本发明施工方法制成的钢构架混凝土梁可以提高梁的承载力与刚度，而且和侧板一起成为该梁的混凝土成型的模板，与普通楼板配合使用可省去梁的支模量，当与楼承板配合使用时即可实现全楼盖无需支模，节省支模费用，减少施工工序，节省钢材，降低施工成本，缩短施工工期。

为了使得混凝土浇注到中空浇注腔室内的任何部位，作为本发明的一种改进，所述钢盖板的长度大于或等于1米，所述钢盖板上开有浇注孔，在所述步骤⑵和步骤⑷中，所述混凝土还从浇注孔浇注到中空浇注室内的边角部位。

作为本发明的另一种实施方式，一种内设钢筋的二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴制作钢构架：

①在钢底板的两侧固定一对下角钢，该对下角钢为相向设置；

②将钢肋板的底端固定在下角钢的直角槽内，各钢肋板沿着下角钢的长度方向排布；

③在钢肋板的上部外侧固定一对上角钢，该对上角钢为背向设置，上角钢的竖边内表面固定在钢肋板上；

④在上角钢和下角钢位于梁的跨中位置上固定侧板，即侧板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接；

⑤在上角钢和下角钢位于梁两端位置上固定钢板，即钢板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接，且钢板与侧板连接；

⑥在两侧钢肋板之间的空隙中且靠近钢底板设置一排纵筋，在纵筋上套箍箍筋，箍筋的顶端靠近钢肋板的顶面；

⑵将混凝土从钢构架的顶面开口浇注到钢构架内，浇注后的混凝土的高度是梁高的1/3～1/2，制成半预制梁；

⑶在施工现场吊装半预制梁，将半预制梁分别与楼板和柱连接，在两侧钢肋板之间的空隙中且靠近钢肋板的顶面设置一排纵筋，该纵筋被箍筋套箍住；

⑷在梁两端的钢肋板顶面上设置钢盖板；

⑸从该对钢盖板之间的开口完成剩余的混凝土浇注并进行养护，即成。

为了使得混凝土浇注到中空浇注腔室内的任何部位，作为本发明的一种改进，所述钢盖板的长度大于或等于1米，所述钢盖板上开有浇注孔，在所述步骤⑵和步骤⑸中，所述混凝土还从浇注孔浇注到钢构架内的边角部位。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：

⑴本发明由钢底板、钢肋板、钢盖板以及角钢组成的钢构架，不但作为梁身的一部分参与受力，提高了梁的承载力与刚度，而且和侧板一起成为该梁的混凝土成型的模板，与普通楼板配合使用可省去梁的支模量，当与楼承板配合使用时即可实现全楼盖无需支模，节省支模费用，减少施工工序，节省钢材，降低施工成本，缩短施工工期。

⑵本发明与相同梁高的钢骨混凝土梁相比，型钢设置更灵活、合理，型钢的抗拉作用发挥得更好，使得梁的承载力与刚度更高。

⑶本发明与相同型钢截面的钢梁相比，梁内浇注了混凝土，能够提供更大的刚度与承载力，且其稳定性更高。

⑷本发明施工方法与普通实心钢筋混凝土梁和钢骨混凝土梁施工过程(一次浇注混凝土成型)不同，本发明在形成钢构架后进行第一次浇注成为半预制梁，在施工现场安装时，半预制梁不易发生形变、具有足够的承载力，可以承载施工阶段的荷载，半预制梁与楼板组合连接后，再进行第二次浇注，完成施工，施工过程简单。

⑸本发明梁的截面小，可适应于梁高受限制的建筑及隧道结构，因此本发明的适用范围更广。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的钢构架的俯视透视示意图(未画出上角钢、侧板和钢板)；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是沿图1中B-B线的剖视图；

图4是本发明的半预制梁和楼板组合连接的剖视图之一；

图5是本发明的半预制梁和楼板组合连接的剖视图之二。

具体实施方式

如图1～3所示，是本发明一种二次浇注钢构架混凝土梁，包括钢构架14和混凝土13，钢构架14包括位于梁底部的钢底板2、位于梁两侧的钢肋板3、一对上角钢4、一对下角钢5、一对位于梁两端的顶面上的钢盖板6和位于钢肋板3外侧的侧板7和钢板7a，侧板7采用轻质复合板，钢盖板6的长度是梁高的1.5～2倍。每侧的钢肋板3为数个且沿着梁的横向设置并按照梁的长度方向排布，两侧的钢肋板3在横向上一一对应，两侧的钢肋板3之间留有空隙8，该对下角钢5为相向设置，钢肋板3的底端焊接固定在下角钢5的直角槽内，下角钢5的横边的下表面与钢底板2焊接连接，下角钢5的横边的长度大于钢肋板3的底边的长度。上角钢4为相背设置且其竖边的内表面与钢肋板3的上部焊接连接，而其横边用于与楼板9通过栓钉相连，楼板9可以是混凝土楼板或楼承板。侧板7位于梁的跨中位置，钢板7a位于梁两端，侧板7和钢板7a通过螺栓连接，侧板7和钢板7a分别沿着梁的长度方向延伸且其上端与上角钢4的竖边的外表面相连，而其下端则与下角钢5的竖面的外表面连接，其中，钢板与上角钢、下角钢为焊接，而侧板则与上角钢、下角钢通过螺栓连接。该对钢盖板6分别焊接固定在位于梁两端的钢肋板3的顶面上，从而围括构成顶面以及两端开口的中空浇注室，在本实施例中，钢盖板6的长度大于或等于1米，为了使得混凝土可以浇注到中空浇注室的任何部位，钢盖板6上开有浇注孔10，混凝土13通过中空浇注室的顶面开口浇注到中空浇注室中，且混凝土还从浇注孔10浇注到中空浇注室内的边角部位，混凝土与钢构架结合成一体。

在本实施例中，梁宽大于或等于800mm，或者梁高大于或等于1200mm，需要在中空浇注室内设置钢筋，如图4和5所示，在两侧的钢肋板3之间的空隙8中设有纵筋，在纵筋上套箍有箍筋12，在本实施例中，纵筋为两排，其中一排纵筋11靠近中空浇注室的底面，另一排纵筋11a靠近中空浇注室的顶面。

一种上述二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法，包括以下步骤：

⑴制作钢构架：

①在钢底板2的两侧固定一对下角钢5，该对下角钢5为相向设置；

②将钢肋板3的底端固定在下角钢5的直角槽内，各钢肋板3沿着下角钢5的长度方向排布；

③在钢肋板3的上部外侧固定一对上角钢4，该对上角钢4为背向设置，上角钢4的竖边内表面固定在钢肋板3上；

④在上角钢4和下角钢5位于梁的跨中位置上固定侧板7，即侧板7的上端和下端分别与上角钢4和下角钢5的竖边外表面连接；

⑤在上角钢4和下角钢5位于梁两端位置上固定钢板7a，即钢板7a的上端和下端分别与上角钢4和下角钢5的竖边外表面连接，且钢板7a与侧板7连接；

⑥在两侧钢肋板3之间的空隙中且靠近钢底板2设置一排纵筋11，在纵筋11上套箍箍筋12，箍筋12的顶端靠近钢肋板3的顶面；

⑵将混凝土13从钢构架的顶面开口浇注到钢构架内，且混凝土13还从浇注孔浇注到钢构架的边角部位，浇注后的混凝土13的高度是梁高的1/3～1/2，制成半预制梁1，参见图4和图5；

⑶在施工现场吊装半预制梁1，将半预制梁1分别与楼板9和柱(图中未画出)连接，在两侧钢肋板3之间的空隙中且靠近钢肋板3的顶面设置一排纵筋11a，该纵筋11a被箍筋12套箍住，纵筋和箍筋12穿插在楼板9的钢筋15之间，纵筋可伸至柱内与之连接；

⑷在梁两端的钢肋板3顶面上设置钢盖板6；

⑸从该对钢盖板6之间的开口浇注混凝土，且混凝土13还从钢盖板6上的浇注孔10浇注到钢构架内的边角部位从而完成剩余混凝土的浇注并进行养护，即成。

当钢盖板的长度小于1米时，钢盖板上无需设置浇注孔，浇注混凝土时，混凝土直接从钢构架的顶面开口浇注即可。

在其它实施例中，梁宽小于800mm，或者梁高小于1200mm，梁中无需设置钢筋，其施工方法包括以下步骤：

⑴制作钢构架：

①在钢底板的两侧固定一对下角钢，该对下角钢为相向设置；

②将钢肋板的底端固定在下角钢的直角槽内，各钢肋板沿着下角钢的长度方向排布；

③在钢肋板的上部外侧固定一对上角钢，该对上角钢为背向设置，上角钢的竖边内表面固定在钢肋板上；

④在上角钢和下角钢位于梁的跨中位置上固定侧板，即侧板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接；

⑤在上角钢和下角钢位于梁两端位置上固定钢板，即钢板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接，且钢板与侧板连接；

⑥在梁两端的钢肋板顶面上设置钢盖板，从而形成顶面以及两端开口的中空浇注室；

⑵将混凝土从中空浇注室的顶面开口浇注到中空浇注室内，浇注后的混凝土的高度是梁高的1/3～1/2，制成半预制梁；

⑶在施工现场吊装半预制梁，将半预制梁分别与楼板和柱连接；

⑷从中空浇注室的顶面开口完成剩余的混凝土浇注并进行养护，即成。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还具有多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法，二次浇注钢构架混凝土梁，包括钢构架和混凝土，所述钢构架包括位于梁底部的钢底板、位于梁两侧的钢肋板、一对上角钢、一对下角钢、一对位于梁两端顶面上的钢盖板、位于肋板外侧的侧板和钢板，所述钢盖板的长度是梁高的1.5～2倍，每侧的钢肋板为数个且沿着梁的横向设置并按照梁的长度方向排布，两侧的钢肋板之间留有空隙，所述该对下角钢为相向设置，所述钢肋板的底端固定在所述下角钢的直角槽内，所述下角钢的横边与所述钢底板连接，所述上角钢为相背设置且其竖边的内表面与所述钢肋板的上部连接，而其横边用于与楼板相连，所述侧板位于梁的跨中位置，所述钢板位于梁两端，所述侧板和钢板连接，所述侧板和钢板分别沿着梁的长度方向延伸且其上端与上角钢的竖边的外表面相连，而其下端则与下角钢的竖边的外表面连接，该对钢盖板分别固定在位于梁两端的钢肋板的顶面上，从而形成顶面以及两端开口的中空浇注室，所述混凝土从中空浇注室的顶面开口浇注到其中与所述钢构架结合成一体；所述钢盖板的长度大于或等于1米，所述钢盖板上开有浇注孔，所述混凝土通过浇注孔浇注到中空浇注室内的边角部位，其特征在于：所述二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法；包括以下步骤：

⑴制作钢构架：

①在钢底板的两侧固定一对下角钢，该对下角钢为相向设置；

②将钢肋板的底端固定在下角钢的直角槽内，各钢肋板沿着下角钢的长度方向排布；

③在钢肋板的上部外侧固定一对上角钢，该对上角钢为背向设置，上角钢的竖边内表面固定在钢肋板上；

④在上角钢和下角钢位于梁的跨中位置上固定侧板，即侧板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接；

⑤在上角钢和下角钢位于梁两端位置上固定钢板，即钢板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接，且钢板与侧板连接；

⑥在梁两端的钢肋板顶面上设置钢盖板，从而形成顶面以及两端开口的中空浇注室；

⑵将混凝土从中空浇注室的顶面开口浇注到中空浇注室内，浇注后的混凝土的高度是梁高的1/3～1/2，制成半预制梁；

⑶在施工现场吊装半预制梁，将半预制梁分别与楼板和柱连接；

⑷从中空浇注室的顶面开口完成剩余的混凝土浇注并进行养护，即成。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：钢盖板的长度大于或等于1米，所述钢盖板上开有浇注孔，在所述步骤⑵和步骤⑷中，所述混凝土还从浇注孔浇注到中空浇注室内的边角部位。

3.一种二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法，二次浇注钢构架混凝土梁，包括钢构架和混凝土，所述钢构架包括位于梁底部的钢底板、位于梁两侧的钢肋板、一对上角钢、一对下角钢、一对位于梁两端顶面上的钢盖板、位于肋板外侧的侧板和钢板，所述钢盖板的长度是梁高的1.5～2倍，每侧的钢肋板为数个且沿着梁的横向设置并按照梁的长度方向排布，两侧的钢肋板之间留有空隙，所述该对下角钢为相向设置，所述钢肋板的底端固定在所述下角钢的直角槽内，所述下角钢的横边与所述钢底板连接，所述上角钢为相背设置且其竖边的内表面与所述钢肋板的上部连接，而其横边用于与楼板相连，所述侧板位于梁的跨中位置，所述钢板位于梁两端，所述侧板和钢板连接，所述侧板和钢板分别沿着梁的长度方向延伸且其上端与上角钢的竖边的外表面相连，而其下端则与下角钢的竖边的外表面连接，该对钢盖板分别固定在位于梁两端的钢肋板的顶面上，从而形成顶面以及两端开口的中空浇注室，所述混凝土从中空浇注室的顶面开口浇注到其中与所述钢构架结合成一体；所述梁宽大于或等于800mm，或者梁高大于或等于1200mm，在两侧的钢肋板之间的空隙中设有纵筋，在所述纵筋上套箍有箍筋；所述楼板为混凝土楼板或楼承板，所述纵筋为两排，其中一排纵筋靠近所述中空浇注室的底面，另一排纵筋靠近所述中空浇注室的顶面，其特征在于：所述二次浇注钢构架混凝土梁的施工方法，包括以下步骤：

⑴制作钢构架：

①在钢底板的两侧固定一对下角钢，该对下角钢为相向设置；

②将钢肋板的底端固定在下角钢的直角槽内，各钢肋板沿着下角钢的长度方向排布；

③在钢肋板的上部外侧固定一对上角钢，该对上角钢为背向设置，上角钢的竖边内表面固定在钢肋板上；

④在上角钢和下角钢位于梁的跨中位置上固定侧板，即侧板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接；

⑤在上角钢和下角钢位于梁两端位置上固定钢板，即钢板的上端和下端分别与上角钢和下角钢的竖边外表面连接，且钢板与侧板连接；

⑥在两侧钢肋板之间的空隙中且靠近钢底板设置一排纵筋，在纵筋上套箍箍筋，箍筋的顶端靠近钢肋板的顶面；

⑵将混凝土从钢构架的顶面开口浇注到钢构架内，浇注后的混凝土的高度是梁高的1/3～1/2，制成半预制梁；

⑶在施工现场吊装半预制梁，将半预制梁分别与楼板和柱连接，在两侧钢肋板之间的空隙中且靠近钢肋板的顶面设置一排纵筋，该纵筋被箍筋套箍住；

⑷在梁两端的钢肋板顶面上设置钢盖板；

⑸从该对钢盖板之间的开口完成剩余的混凝土浇注并进行养护，即成。

4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于：所述钢盖板的长度大于或等于1米，所述钢盖板上开有浇注孔，在所述步骤⑵和步骤⑸中，所述混凝土还从浇注孔浇注到钢构架内的边角部位。