CN106836637A - 复材管约束型钢混凝土连梁及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复材管约束型钢混凝土连梁，包括复材管，复材管横跨设置于混凝土连梁上且复材管两端横向深入两侧的剪力墙中，复材管中设置有型钢，型钢外围和复材管内为混凝土，所述复材管上端进入楼板混凝土层内，楼板混凝土层中的纵向钢筋沿复材管长度方向穿过复材管内孔，所述复材管横向开设有钢筋穿孔，楼板混凝土层的横向钢筋穿过钢筋穿孔，所述楼板混凝土层与复材管内的混凝土一体浇注。本发明还提供了施工上述复材管约束型钢混凝土连梁的方法。该复材管约束型钢混凝土连梁在不需要箍筋提供抗剪承载力的情况下，通过复材管为混凝土提供足够的约束，进而保证型钢承载能力，使型钢混凝土连梁具备好的延性性能，增强连梁的抗剪性能。

Description

复材管约束型钢混凝土连梁及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种复材管约束型钢混凝土连梁。本发明还涉及施工上述复材管约束型钢混凝土连梁的方法。

背景技术

连梁是联肢剪力墙结构中的一类特殊构件，它通常存在于剪力墙结构的门窗洞口处，把洞口两端的墙连接成一个整体，共同抵抗水平荷载，参照图1所示。相比于普通框架梁来说连梁最主要的特点是跨高比小(通常小于5)，以承受水平荷载为主，破坏大多为脆性的剪切破坏;在较大的水平荷载作用下，连梁先于墙肢屈服，相当于结构的第一道防线，普通混凝土连梁的抗剪性能不佳。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种复材管约束型钢混凝土连梁，该连梁的抗剪性能更好，负载能力更强。本发明还提供了施工上述复材管约束型钢混凝土连梁的方法。

为此，本发明提供的复材管约束型钢混凝土连梁，包括复材管，复材管横跨设置于混凝土连梁上且复材管两端横向深入两侧的剪力墙中，复材管中设置有型钢，型钢外围和复材管内为混凝土，所述复材管上端进入楼板混凝土层内，楼板混凝土层中的纵向钢筋沿复材管长度方向穿过复材管内孔，所述复材管横向开设有钢筋穿孔，楼板混凝土层的横向钢筋穿过钢筋穿孔，所述楼板混凝土层与复材管内的混凝土一体浇注。

本发明还提供了施工上述复材管约束型钢混凝土连梁的方法，包括以下步骤：

A、绑扎楼面板钢筋和剪力墙钢筋，将楼面板钢筋穿过所述复材管上部，复材管内设置型钢，型钢采用垫块支撑，所述复材管底部采用支架支撑，绑扎钢筋后设置楼面板浇注模板和剪力墙浇筑模板，剪力墙浇筑模板和楼面板浇筑模板与复材管的配合处密封处理；

B、将自密实混凝土浆注入楼面板浇注模板和剪力墙浇筑模板中，并使自密实混凝土浆从复材管两侧端进入到复材管内，随后进行振捣；

C、待混凝土凝固后拆除模板和支架。

本发明的有益效果如下：

1）配置型钢使构件的承载力大为提高：型钢的强度远高于混凝土的强度，因此，与钢筋混凝土结构相比，型钢混凝土结构的承载力较高，约为钢筋混凝土结构的15-20倍，这样可以大大减小了构件的截面尺寸，明显增加了建筑的使用面积，增加房间的净高，可以降低了房屋的层高与总高，降低基础的造价，具有良好的经济和社会效益；

2）具有较大的延性和良好的抗震性能：实腹式型钢混凝土构件中型钢腹板能够承受很大的剪力，因此整个构件抗剪强度大大提高，改善型钢混凝土结构的抗剪性能和延性，同时由于复材管和型钢对核心混凝土的双重约束作用使混凝土处于三向受力状态，这使得混凝土的强度、塑性均有所提高，从而成为一种抗震性能很好的结构，尤其适用地震区；

3）具有很高的抗剪承载力：复材管的纤维主要沿环向布置，可以起到箍筋的作用，由于复材具有很高的抗拉强度，因此，可以极大提高组合连梁的抗剪承载力，避免发生脆性剪切破坏；

4）可以利用型钢承受施工阶段的荷载，并可将模板悬挂在型钢架上，省去支撑，加快施工速度。型钢骨架本身构成了一个强度刚度较大的结构体系，可以作为浇注混凝土时挂模、滑模的骨架，不仅大量节省了模板支撑，也可以承担施工荷载；

5）具有良好的耐久性：复材具有优异的抗腐蚀性能，对内部的混凝土和型钢起到保护作用，提高整个构件的耐久性和使用寿命。

6）局部可降低成本：用复材管取代了箍筋，可降低成本，同时又提升力学性能。

附图说明

图1为本发明提供的具有连梁的建筑物局部示意图。

图2为本发明第一种实施例提供的复材管约束型钢混凝土连梁的结构示意图。

图3位图2的结构剖面示意图。

图4为本发明第二种实施例提供的复材管约束型钢混凝土连梁的结构示意图。

图5位图4的结构剖面示意图。

图6为本发明第三种实施例提供的复材管约束型钢混凝土连梁的结构示意图。

图7位图6的结构剖面示意图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3所示，本发明第一种实施例提供的复材管约束型钢混凝土连梁，包括复材管1，复材管1呈矩形，矩形复材管1四角带有弧形倒角，复材管1横跨设置于混凝土连梁上且复材管1两端横向深入两侧的剪力墙2中，复材管1中设置有型钢3，型钢3外围和复材管1内为混凝土，所述复材管1上端进入楼板混凝土层4内，楼板混凝土层4中的纵向钢筋沿复材管长度方向穿过复材管内孔，所述复材管横向开设有钢筋穿孔，楼板混凝土层4的横向钢筋穿过钢筋穿孔，所述楼板混凝土层4与复材管1内的混凝土一体浇注。

在上述实施例的基础上，也可以参照图4、图5所示的结构：所述型钢3可为工字形钢，型钢3的两端均深入两侧的剪力墙2内，所述型钢3两端处于两侧剪力墙2的部分设置有钢肋板5，钢肋板5可以根据需要设置多个，钢肋板5固定于型钢3的主板肋部6。通过在型钢3两端深入剪力墙2的部位增设钢肋板5，可增强连梁与剪力墙2之间的连接，使连梁与剪力墙2之间能有效的形成一个整体，来共同抵抗在荷载作用下引起的弯矩和剪力。

参照图2、图3所示，在上述实施例的基础上，为了增加连梁与剪力墙2之间的整体性，所述型钢3的上下两侧沿型钢3长度方向均成排设置有两排剪力钉7。通过在型钢3上设置上述剪力钉7可增加连梁与剪力墙2之间的整体性。

参照图4、图5所示，本发明第二种实施例与第一种实施例基本相同，其区别仅在于：所述复材管1呈椭圆形，并且型钢3上未设置剪力钉7，在实际操作中本实施例提供的复材管约束型钢混凝土连梁的型钢3上也可以根据需要设置剪力钉7。

参照图6、图7所示，本发明第三种实施例与第一种实施例基本相同，其区别仅在于：所述复材管1包括外矩形管8和内圆管9，两个内圆管9竖向分布于外矩形管8内，每个内圆管9中均设置有工字型型钢3，所述内圆管9中和所述内圆管9与所述外矩形管8之间均浇注有混凝土。这种上下两个内圆管9，并将内圆管9由外矩形管8包围的结构适用于竖向高度较大的连梁，并且其抗剪性能、强度等均有更大提升。

本发明还提供了施工权利上述复材管约束型钢混凝土连梁的方法，包括以下步骤：

A、绑扎楼面板钢筋和剪力墙钢筋，将楼面板钢筋穿过所述复材管1上部，复材管1内设置型钢3，型钢采用垫块支撑，所述复材管1底部采用支架支撑，绑扎钢筋后设置楼面板浇注模板和剪力墙浇筑模板，剪力墙浇筑模板和楼面板浇筑模板与复材管1的配合处密封处理；

B、将自密实混凝土浆注入楼面板浇注模板和剪力墙浇筑模板中，并使自密实混凝土浆从复材管1两侧端进入到复材管1内，随后进行振捣；

C、待混凝土凝固后拆除模板和支架。

Claims (7)

1.一种复材管约束型钢混凝土连梁，其特征是：包括复材管，复材管横跨设置于混凝土连梁上且复材管两端横向深入两侧的剪力墙中，复材管中设置有型钢，型钢外围和复材管内为混凝土，所述复材管上端进入楼板混凝土层内，楼板混凝土层中的纵向钢筋沿复材管长度方向穿过复材管内孔，所述复材管横向开设有钢筋穿孔，楼板混凝土层的横向钢筋穿过钢筋穿孔，所述楼板混凝土层与复材管内的混凝土一体浇注。

2.根据权利要求1所述的复材管约束型钢混凝土连梁，其特征是：所述型钢为工字形钢，型钢的两端均深入两侧的剪力墙内，所述型钢两端处于两侧剪力墙的部分设置有钢肋板，钢肋板固定于型钢的主板肋部。

3.根据权利要求2所述的复材管约束型钢混凝土连梁，其特征是：所述型钢的上下两侧沿型钢长度方向均成排设置有两排剪力钉。

4.根据权利要求1或2或3所述的复材管约束型钢混凝土连梁，其特征是：所述复材管呈矩形，矩形复材管四角带有弧形倒角。

5.根据权利要求1或2或3所述的复材管约束型钢混凝土连梁，其特征是：所述复材管呈椭圆形。

6.根据权利要求1或2或3所述的复材管约束型钢混凝土连梁，其特征是：所述复材管包括外矩形管和内圆管，两个内圆管竖向分布于外矩形管内，每个内圆管中均设置有工字型型钢，所述内圆管中和所述内圆管与所述外矩形管之间均浇注有混凝土。

7.一种施工权利要求1所述复材管约束型钢混凝土连梁的方法，其特征是：包括以下步骤：

A、绑扎楼面板钢筋和剪力墙钢筋，将楼面板钢筋穿过所述复材管上部，复材管内设置型钢，型钢采用垫块支撑，所述复材管底部采用支架支撑，绑扎钢筋后设置楼面板浇注模板和剪力墙浇筑模板，剪力墙浇筑模板和楼面板浇筑模板与复材管的配合处密封处理；

B、将自密实混凝土浆注入楼面板浇注模板和剪力墙浇筑模板中，并使自密实混凝土浆从复材管两侧端进入到复材管内，随后进行振捣；

C、待混凝土凝固后拆除模板和支架。