CN108824701A - 一种局部钢管预应力波纹腹板组合梁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种局部钢管预应力波纹腹板组合梁用于工业与民用建筑的楼面钢次梁,包括:位于中段的中间段上翼缘板、中间段下翼缘方管和中间段波纹腹板,以及位于两侧端跨段的端跨段平腹板H型钢和端支座;所述中间段上翼缘板和所述中间段下翼缘方管之间设置所述中间段波纹腹板;所述端跨段平腹板H型钢装配在所述端支座的下部,所述端支座分别连接于所述中间段上翼缘板的两端并向外延伸,所述端跨段平腹板H型钢连接和所述中间段下翼缘方管连接。本发明解决了常用中间段波纹腹板H型钢组合梁挠度不易控制的问题;同时解决了传统的端跨段平腹板H型钢组合梁,腹板因构造要求而厚度较大,经济性较差的问题上。
Description
技术领域
本发明涉及建筑、民用工程技术领域,具体涉及一种局部钢管预应力波纹腹板组合梁。
背景技术
传统的H型钢简支组合梁,如采用平腹板,腹板因构造要求而厚度较大,占截面用钢比例通常超过50%,其经济性较差;如采用中间段波纹腹板,则往往要加大梁高才体现其经济性,而在梁的支座附近,梁的腹板剪力最大,较薄的中间段波纹腹板有可能通不过剪力验算;而且由于中间段波纹腹板不能提供平面内的惯性矩,使梁的刚度相比平腹板较弱,跨中挠度则会偏大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制局部钢管预应力波纹腹板组合梁,以解决现有技术中存在平腹板厚度大、中间段波纹腹板刚度弱跨中挠度偏大的问题。为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
本发明提出了一种局部钢管预应力波纹腹板组合梁,用于工业与民用建筑的楼面钢次梁,包括:位于中段的中间段上翼缘板、中间段下翼缘方管和中间段波纹腹板,以及位于两侧端跨段的端跨段平腹板H型钢和端支座;所述中间段上翼缘板和所述中间段下翼缘方管之间设置所述中间段波纹腹板;所述端跨段平腹板H型钢装配在所述端支座的下部,所述端支座分别连接于所述中间段上翼缘板的两端并向外延伸,所述端跨段平腹板H型钢连接和所述中间段下翼缘方管连接。
优选的,所述中间段下翼缘方管为矩形钢管,其内部预穿有预应力钢索。
优选的,所述中间段下翼缘方管的两端各设有一锚具和一封板,所述封板竖直地封闭设置在所述中间段下翼缘方管的两端,所述封板上设置所述锚具,两端的所述锚具与所述预应力钢索的两端分别连接。
优选的,所述中间段下翼缘方管内填充混凝土。
优选的,所述端支座为直角处突变式支座。
优选的,所述端跨段平腹板H型钢的下翼缘板延伸段水平延伸至端跨段的中部。
优选的,所述下翼缘板延伸段的中央开槽后水平延伸至端跨段的中部,与所述端跨段平腹板H型钢中央的腹板焊接连接。
优选的,所述端支座占局部钢管预应力中间段波纹腹板组组合梁高度的50%以上。
与现有技术相比,本发明充分考虑了简支次梁的受力特点,在合适的区段设置了钢管和预应力,并利用中间段波纹腹板进一步节省了材料用量,是一种经济而高效的结构。下翼缘钢管内灌混凝土,还使钢梁具有更好的耐火性能,同时,也保护了其中的预应力钢索,使其耐腐蚀耐火。
附图说明
图1为本发明一实施例的局部钢管预应力波纹腹板组合梁结构示意图;
图2为本发明一实施例的局部钢管预应力波纹腹板组合梁局部放大示意图;
图3为本发明一实施例的局部钢管预应力波纹腹板组合梁波纹板波形示意图;
其中,1-中间段上翼缘板、2-中间段下翼缘方管、3-中间段波纹腹板、4-端跨段平腹板H型钢、5-端支座、6-预应力钢索及锚具、7-支座下翼缘板、8-封板。
具体实施方式
上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。
如图1所示,本实施例提供的局部钢管预应力波纹腹板组合梁包括:位于中段的中间段上翼缘板1、中间段下翼缘方管2和中间段波纹腹板3,以及位于两侧端跨段的端跨段平腹板H型钢4和端支座5;所述中间段上翼缘板1和所述中间段下翼缘方管2之间设置所述中间段波纹腹板3;所述端跨段平腹板H型钢4装配在所述端支座5的下部,所述端支座5分别连接于所述中间段上翼缘板1的两端并向外延伸,所述端跨段平腹板H型钢4连接和所述中间段下翼缘方管2连接。其中,所述中间段下翼缘方管2为矩形钢管,其内部预穿有预应力钢索6。所述中间段下翼缘方管2的两端各设有一锚具9和一封板8,所述封板8竖直地封闭设置在所述中间段下翼缘方管2的两端,所述封板8上设置所述锚具9,两端的所述锚具9与所述预应力钢索6的两端分别连接。所述中间段下翼缘方管2内填充混凝土。
本发明一优选实施例中,所述端支座5为直角处突变式支架,在端部支座段,梁的高度降低到一定程度。如图1a和图1b所示,相对于图1c的端跨段平腹板H型钢4的端支座5,直角处突变式支座可以用作不同的楼面钢次梁。详见图1b,所述端跨段平腹板H型钢4的支座下翼缘板7延伸段水平延伸至端跨段的中部。所述支座下翼缘板7延伸段的中央开槽后水平延伸至端跨段的中部,与所述端跨段平腹板H型钢4中央的腹板焊接连接。
本发明中,所述端支座5占局部钢管预应力中间段波纹腹板3组组合梁高度的50%以上。
上述局部钢管预应力波纹腹板组合梁的制作方法包括以下步骤:
S1:分别制作所述端支座、端跨梁段平腹板H型钢梁段,及中间跨中间段波纹腹板钢梁段,下翼缘采用方管;
S2:制作梁段时,梁翼缘与腹板的拼接位置相互错开,再行组装;
S3:在梁组装完毕后,在中间段中间段下翼缘方管内穿入预应力钢索,及安装锚具,在梁各项调整完毕后,张紧预应钢索,张拉力按实际使用要求进行控制与调整;
S4:中间段中间段下翼缘方管内灌注混凝土,并确保混凝土密实;
S5:安装所述局部钢管预应力波纹腹板组合梁。
通过采用上述制作方法所制作的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,在跨中局部段,将下翼缘用钢管代替,其内部再设若干股预应力索,并可灌混凝土于管内,则使梁的挠度得到了有效控制。同时,下翼缘用钢量相比更省,尤其与钢管对应部分采用中间段波纹腹板,能较大幅节省用钢,而近支座段采用平腹板,又恰好解决梁两端剪力大的问题。钢管局部段设于跨中,一方面,这一段弯矩最大,对受力、抗挠度有好处;另一方面,钢管内设预应力钢索,张拉力较大,对钢管的抗压强度会有要求(钢管如果太长,受压稳定则有问题);因此,局部段设钢管,使钢管长度控制在预应力索张拉力相匹配的范围(如方钢管100x200x5的矩形管内,设2φs15.2的预应力索,钢管长度7.5m,预应力张拉力35吨,钢管平面外稳定受压承载力37吨,相互匹配);所述组合梁中间段下翼缘采用矩形钢管,里面预穿有预应力钢索,在整个钢梁制作加工完成后,对预应力钢索进行张拉;所述组合梁的中间段的腹板采用特定波形的波纹板加工而成,此波纹板抗剪全截面有效,在相同耗钢的情况下,有效提高组合梁的抗剪承载能力。
Claims (8)
1.一种局部钢管预应力波纹腹板组合梁,用于工业与民用建筑的楼面钢次梁,其特征在于,包括:位于中段的中间段上翼缘板、中间段下翼缘方管和中间段波纹腹板,以及位于两侧端跨段的端跨段平腹板H型钢和端支座;所述中间段上翼缘板和所述中间段下翼缘方管之间设置所述中间段波纹腹板;所述端跨段平腹板H型钢装配在所述端支座的下部,所述端支座分别连接于所述中间段上翼缘板的两端并向外延伸,所述端跨段平腹板H型钢连接和所述中间段下翼缘方管连接。
2.根据权利要求1所述的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,其特征在于,所述中间段下翼缘方管为矩形钢管,其内部预穿有预应力钢索。
3.根据权利要求2所述的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,其特征在于,所述中间段下翼缘方管的两端各设有一锚具和一封板,所述封板竖直地封闭设置在所述中间段下翼缘方管的两端,所述封板上设置所述锚具,两端的所述锚具与所述预应力钢索的两端分别连接。
4.根据权利要求3所述的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,其特征在于,所述中间段下翼缘方管内填充混凝土。
5.根据权利要求1所述的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,其特征在于,所述端支座为直角处突变式支座。
6.根据权利要求5所述的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,其特征在于,所述端跨段平腹板H型钢的下翼缘板延伸段水平延伸至端跨段的中部。
7.根据权利要求1所述的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,其特征在于,所述下翼缘板延伸段的中央开槽后水平延伸至端跨段的中部,与所述端跨段平腹板H型钢中央的腹板焊接连接。
8.根据权利要求1或5所述的局部钢管预应力波纹腹板组合梁,其特征在于,所述端支座占局部钢管预应力中间段波纹腹板组组合梁高度的50%以上。
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