CN106836641A - 侧贴钢板式混凝土组合连梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种侧贴钢板式混凝土组合连梁，包括两侧贴钢板、混凝土及钢筋笼，所述两侧贴钢板沿其自身长度延伸方向的两端均用以伸入剪力墙内，所述两侧贴钢板平行且等高设置，并且所述两侧贴钢板之间形成浇筑空间，所述混凝土浇筑于所述浇筑空间内，所述钢筋笼设于所述混凝土内。针对常规连梁易发生脆性剪切破坏的问题，本发明的侧贴钢板式混凝土组合连梁，采用两块侧贴钢板平行间隔设置作为连梁的两侧壁，两侧贴钢板可有效承担连梁剪力，在不改变侧贴钢板式混凝土组合连梁的刚度的前提下，解决了现有的连梁抗剪能力不足的问题，避免在连梁的钢筋笼内部放置过多的抗剪钢筋，保证连梁混凝土的浇筑质量及减少施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程中的结构工程技术领域，具体涉及一种侧贴钢板式混凝土组合连梁。
背景技术
连梁是指在剪力墙结构和框架-剪力墙结构中连接墙肢与墙肢的梁，即，连梁是指两端与剪力墙墙肢在平面内相连的梁。在建筑结构中，连梁是高层建筑剪力墙或核心筒结构体系中的重要耗能构件，一般具有跨度小、截面大等特点。
对于高烈度地区结构，采用普通的钢筋混凝土连梁极易出现剪压比超限的情况。因此，为了改善连梁的抗震性能，提高连梁的剪压比限值，通常在钢筋混凝土连梁内配置对角暗柱钢筋、菱形配筋、对角斜钢筋或交叉斜钢筋等。尽管上述这些方案均能够实现提高连梁延性的效果，但是，由于上述这些方案均需要额外配置对角暗柱钢筋、菱形配筋等，钢筋配置过多，因此材料耗费过多且施工不方便，不利于控制施工成本。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种侧贴钢板式混凝土组合连梁，能够有效解决现有技术中的连梁钢筋配置过大导致材料耗费过多和建筑结构施工不方便等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种侧贴钢板式混凝土组合连梁，包括两侧贴钢板、混凝土及钢筋笼，所述两侧贴钢板沿其自身长度延伸方向的两端均用以伸入剪力墙内，所述两侧贴钢板平行且等高设置，并且所述两侧贴钢板之间形成浇筑空间，所述混凝土浇筑于所述浇筑空间内，所述钢筋笼设于所述混凝土内。
其中，所述两侧贴钢板平行且间隔设置，形成所述侧贴钢板式混凝土连梁的两侧壁，并且优选地，所述侧贴钢板的高度等于所述侧贴钢板式混凝土组合连梁的高度减去楼板的厚度。
作为一个可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述侧贴钢板式混凝土组合连梁还包括若干栓钉，所述侧贴钢板沿其长度方向及其高度方向上均设置有所述若干栓钉，相邻的两根所述栓钉间隔且等距设置。
其中，采用在每一块所述侧贴钢板内设置有所述若干栓钉的方式，能够利用所述栓钉来保证所述侧贴钢板内部的所述混凝土与所述侧贴钢板的协同工作。
作为一个可选的实施方式，在本发明的实施例中，每一所述侧贴钢板的两端均设置有延伸板，所述延伸板用以伸入所述剪力墙内。
作为一个可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述延伸板的厚度大于或等于所述侧贴钢板的厚度。
优选地，所述延伸板的厚度等于所述侧贴钢板的厚度。
作为一个可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述延伸板锚固于所述剪力墙内，且所述延伸板内设置有若干栓钉。
其中，每一块所述延伸板在所述剪力墙内的锚固长度按照规范CECS 230《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》中的要求计算。
其中，所述延伸板内的栓钉可保证所述延伸板与所述剪力墙的连接强度。
作为一个可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述钢筋笼包括若干纵筋及若干箍筋，所述纵筋沿所述侧贴钢板的长度方向延伸设置，所述箍筋垂直于所述纵筋设置。
其中，所述钢筋笼还可包括若干对腰筋，所述若干对腰筋与所述纵筋平行设置，且所述若干对腰筋设于所述箍筋内。
其中，所述纵筋应满足连梁受弯计算要求及构造要求，所述箍筋为矩形框架，所述箍筋及所述纵筋均包裹在所述混凝土内。
作为一个可选的实施方式，在本发明的实施例中，每一根所述纵筋的两端均用以伸入所述剪力墙内。
其中，所述纵筋主要用以承担所述侧贴钢板式混凝土组合连梁的弯矩，所述纵筋在所述剪力墙内的锚固长度可按规范《混凝土结构设计规范》GB50010中的要求计算。
作为一个可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述混凝土为普通混凝土、再生块体混凝土或再生骨料混凝土。
采用再生块体混凝土或者再生骨料混凝土，能够实现对混凝土固体废弃物的再利用，达到节能环保的目的。
其中，所述再生块体混凝土为利用旧有建筑物、旧有构筑物、旧有道路、旧有桥梁或旧有堤坝拆除后所得的去除全部或部分钢筋之后的废旧混凝土，与新混凝土一起浇筑而形成的混凝土。
优选地，所述侧贴钢板及所述延伸板均可采用Q235B钢材，因其具有综合性能好、低温性能好、冷冲压性能、焊接性能和可切削性能佳的优点。
与现有技术相比，本发明所采用技术方案的有益效果如下：
(1)有效提高连梁的延性。本发明实施例提供的侧贴钢板式混凝土组合连梁，采用平行间隔设置的两侧贴钢板来形成侧贴钢板式混凝土组合连梁的两侧壁，两侧贴钢板可有效承担连梁剪力，在不改变侧贴钢板式混凝土组合连梁的刚度的前提下，解决了现有的连梁抗剪能力不足的问题；此外，采用将混凝土浇筑在两侧贴钢板形成的浇筑空间内的方式，能够防止侧贴钢板发生局部屈曲，可更充分发挥侧贴钢板的滞回耗能能力，保证形成的侧贴钢板式混凝土组合连梁具有较好的延性性能，避免形成的侧贴钢板式混凝土组合连梁发生脆性剪切破坏。
(2)施工方便且构件制作质量高。本发明实施例提供的侧贴钢板式混凝土组合连梁，采用两侧贴钢板平行设置形成浇筑空间，能够方便内部浇筑混凝土，从而使得两侧贴钢板能够作为混凝土的浇筑模板，减少支模等工序，节约工期，并且能够保证混凝土浇筑质量，构件制作质量高。此外，在侧贴钢板内设置钢筋笼结构，由于侧贴钢板主要用于承担形成的侧贴钢板式混凝土组合连梁的剪力，而钢筋笼主要用以连梁抗弯，因此，相较于现有技术的连梁而言，本发明的侧贴钢板式混凝土组合连梁所需的钢筋少，减少材料成本及施工成本。
(3)节约资源。本发明实施例提供的侧贴钢板式混凝土组合连梁，可选用在侧贴钢板形成的浇筑空间内浇筑再生块体混凝土或再生骨料混凝土，实现将废旧混凝土进行再利用，大大地节约了资源，减少废旧混凝土的废弃堆填。
总而言之，本发明的侧贴钢板式混凝土组合连梁不仅可以保证混凝土连梁的延性要求，且施工简单、安装方便且安装质量高，同时也能够节约资源。
附图说明
图1是本发明实施例提供的侧贴钢板式混凝土组合连梁的安装示意图。
图2是图1的II向内部剖面图。
图3是图1的III内部剖面图。
图4是本发明实施例提供的钢筋笼的结构示意图。
具体实施方式
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请一并参阅图1至图4，为本发明实施例提供的侧贴钢板式混凝土组合连梁1的装配示意图。该侧贴钢板式混凝土组合连梁1包括两块侧贴钢板10、混凝土20及钢筋笼30，两块侧贴钢板10沿其自身长度延伸方向的两端均用以伸入剪力墙40内。两块侧贴钢板10平行且等高设置，并且两块侧贴钢板10之间形成浇筑空间，上述的混凝土20浇筑于该浇筑空间内，该钢筋笼30设于混凝土20内部。
采用两块侧贴钢板10来形成侧贴钢板式混凝土组合连梁1的两个侧壁，该两侧贴钢板10可有效承担连梁剪力，在不改变侧贴钢板式混凝土组合连梁1的刚度的前提下，解决常规连梁抗剪能力不足的问题；同时两块侧贴钢板10平行且间隔设置，可形成用以浇筑混凝土20的浇筑空间，从而能够方便混凝土20的浇筑，提高混凝土20的浇筑质量，同时也能够使得形成的侧贴钢板式混凝土组合连梁1具有较好的变形能力及较好的延性性能，避免侧贴钢板式混凝土组合连梁1发生脆性剪切破坏。
在本实施例中，该两块侧贴钢板10平行且间隔设置，以形成侧贴钢板10式混凝土20连梁的两侧壁，并且优选地，该侧贴钢板10的高度等于侧贴钢板式混凝土组合连梁1的高度减去楼板的厚度。
在本实施例中，两块侧贴钢板10均可优选采用Q235B钢材制成，因其具有综合性能好、低温性能好、冷冲压性能、焊接性能和可切削性能佳的优点。
进一步地，侧贴钢板式混凝土组合连梁1还包括若干栓钉11，每一块侧贴钢板10沿其长度方向及其高度方向上均设置有该若干栓钉11，相邻的两根栓钉间隔且等距设置。采用在每一块侧贴钢板10内设置有若干栓钉11的方式，能够利用栓钉11来保证侧贴钢板10内部的混凝土20与侧贴钢板10的协同工作。具体地，每一块侧贴钢板10内的栓钉11数量可根据侧贴钢板10的长度和高度来计算。
进一步地，在每一块侧贴钢板10的两端均设置有延伸板12，该延伸板12用以伸入剪力墙40内。具体地，延伸板12的厚度可大于或等于侧贴钢板10的厚度。优选地，延伸板12的厚度等于侧贴钢板10的厚度，即，在施工时，可直接将侧贴钢板10的两端加长设置，并锚固入剪力墙40内，而无需额外设置加工延伸板12，且无需将延伸板12与侧贴钢板10连接，有利于提高施工的便捷性。
在本实施例中，每一块延伸板12均锚固于剪力墙40内，且每一块延伸板12内均设置有上述的若干栓钉11。具体地，每一块延伸板12在剪力墙40内的锚固长度按照规范CECS230《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》中的要求计算。此外，延伸板12内的栓钉11可保证延伸板12与剪力墙40的连接强度。优选地，延伸板12的材质可选用Q235B钢材，因其具有综合性能好、低温性能好、冷冲压性能、焊接性能和可切削性能佳的优点。
在本实施例中，钢筋笼30包括若干纵筋31及若干箍筋32，每一根纵筋31沿侧贴钢板10的长度方向延伸设置，箍筋32与纵筋31垂直设置，且若干箍筋32沿纵筋31的长度延伸方向依次均匀排列设置。具体地，该纵筋31的配置量根据连梁内力计算和规范构造要求确定，且每一根纵筋31的两端均用以伸入剪力墙40内。该纵筋31主要用以承担侧贴钢板式混凝土组合连梁1的弯矩，该纵筋31在剪力墙40内的锚固长度可按规范《混凝土结构设计规范》GB50010中的要求计算。
进一步地，上述的箍筋32为中空的矩形框架，与纵筋31形成上述的钢筋笼30，并由侧贴钢板10内填充的混凝土20包裹。
进一步地，钢筋笼30还可包括若干对腰筋33，该若干对腰筋33与纵筋31平行设置，且该若干对腰筋33设于箍筋32内，该若干对腰筋33用以对箍筋32起到加强作用。可以理解的是，在其他实施例中，该钢筋笼30也可不设置该腰筋33，以减少钢筋笼30的配筋数量。
在本实施例中，该侧贴钢板式混凝土组合连梁1可为预制构件，采用预制构件的方式，能够方便将侧贴钢板式混凝土组合连梁1在工厂预制好，然后再将预制好的侧贴钢板式混凝土组合连梁1在现场进行装配，从而节约工期及减少建设成本。
针对常规连梁易发生脆性剪切破坏的问题，本发明采用两块侧贴钢板10平行设置作为连梁的两侧壁，然后在两块侧贴钢板10形成的浇筑空间内浇筑混凝土20，使得侧贴钢板10不易发生局部屈曲，可更充分发挥侧贴钢板10的滞回耗能能力，保证侧贴钢板式混凝土组合连梁1具有较好的延性性能，避免发生脆性剪切破坏。
进一步地，浇筑于两块侧贴钢板10形成的浇筑空间内部的混凝土20可为普通混凝土、再生块体混凝土或者是再生骨料混凝土。其中，再生块体混凝土可为利用旧有建筑物、旧有构筑物、旧有道路、旧有桥梁或旧有堤坝拆除后所得的去除全部或部分钢筋之后的废旧混凝土，与新混凝土一起浇筑而形成的混凝土。采用在浇筑空间内部浇筑混凝土20的方式，能够利用两块侧贴钢板10作为模板来实现混凝土20的浇筑，减少支模工序，方便施工且能够实现在工厂进行制作，有利于控制混凝土20的浇筑及养护质量。此外，采用再生块体混凝土或者是再生骨料混凝土，能够减少废弃混凝土的堆填，实现废弃混凝土的再利用，节约资源及降低用料成本。
具体施工时，可将侧贴钢板式混凝土组合连梁1在工厂预制好，即，在预先确定好的两块侧贴钢板10内设置好上述的钢筋笼30，然后再在两块侧贴钢板10形成的浇筑空间内浇筑混凝土20，并确保混凝土20将钢筋笼30全部包裹，以形成侧贴钢板式混凝土组合连梁1预制构件，再将该预制好的侧贴钢板式混凝土组合连梁1运输至现场与剪力墙40进行浇筑。
本发明实施例提供的侧贴钢板式混凝土组合连梁，采用平行间隔设置的两侧贴钢板来形成侧贴钢板式混凝土组合连梁的两侧壁，用以承担连梁的剪力，在不改变侧贴钢板式混凝土组合连梁的刚度的前提下，解决了现有的连梁抗剪能力不足的问题，避免形成的侧贴钢板式混凝土组合连梁发生脆性剪切破坏；同时，采用将混凝土浇筑在两侧贴钢板形成的浇筑空间内的方式，能够防止侧贴钢板发生局部屈曲，可更充分发挥侧贴钢板的滞回耗能能力，保证形成的侧贴钢板式混凝土组合连梁具有较好的延性性能。
此外，侧贴钢板式混凝土组合连梁中内置的钢筋笼主要用以连梁抗弯，两平行间隔设置的侧贴钢板主要用以连梁抗剪，相较于现有技术的连梁而言，本发明的侧贴钢板式混凝土组合连梁可避免在连梁钢筋笼内部放置过多的抗剪钢筋，保证连梁混凝土的浇筑质量及减少施工成本。
以上对本发明实施例公开的侧贴钢板式混凝土组合连梁进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的侧贴钢板式混凝土组合连梁及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，包括两侧贴钢板、混凝土及钢筋笼，所述两侧贴钢板沿其自身长度延伸方向的两端均用以伸入剪力墙内，所述两侧贴钢板平行且等高设置，并且所述两侧贴钢板之间形成浇筑空间，所述混凝土浇筑于所述浇筑空间内，所述钢筋笼设于所述混凝土内。
2.根据权利要求1所述的侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，所述侧贴钢板式混凝土组合连梁还包括若干栓钉，所述侧贴钢板沿其长度方向及其高度方向上均设置有所述若干栓钉，相邻的两根所述栓钉间隔且等距设置。
3.根据权利要求1或2所述的侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，每一所述侧贴钢板的两端均设置有延伸板，所述延伸板用以伸入所述剪力墙内。
4.根据权利要求3所述的侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，所述延伸板的厚度大于或等于所述侧贴钢板的厚度。
5.根据权利要求4所述的侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，所述延伸板锚固于所述剪力墙内，且所述延伸板内设置有若干栓钉。
6.根据权利要求1所述的侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，所述钢筋笼包括若干纵筋及若干箍筋，所述纵筋沿所述侧贴钢板的长度方向延伸设置，所述箍筋垂直于所述纵筋设置。
7.根据权利要求6所述的侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，每一根所述纵筋的两端均用以伸入所述剪力墙内。
8.根据权利要求1所述的侧贴钢板式混凝土组合连梁，其特征在于，所述混凝土为普通混凝土、再生块体混凝土或再生骨料混凝土。
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