CN109594700A - 一种自带抗剪件u型钢组合梁构件 - Google Patents
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Abstract
一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，包括钢筋桁架楼承板、钢梁、分布钢筋以及混凝土层，钢筋桁架楼承板包括若干条钢筋桁架和底膜，钢筋桁架平行设置，通过多条垂直于钢筋桁架的分布钢筋固定；底膜水平铺装在钢筋桁架底部；钢梁为水平设置的U型钢梁，且钢梁沿轴向的两条边沿上设有用于卡住钢筋桁架的凹槽；所述钢梁凹槽内卡入钢筋桁架或分布钢筋，钢梁为钢筋桁架楼承板的支座；所述钢筋桁架楼承板的位于底膜表面的钢筋桁架、分布钢筋以及钢梁之间的缝隙内浇筑混凝土层形成楼板。本发明的有益效果是：U型截面提高了组合梁在施工阶段的稳定性，避免了施工时增设临时支撑，增加了组合梁的抗剪能力；提高了U型钢梁腹板的稳定及防火能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种自带抗剪件U型钢组合梁构件。
背景技术
钢-混凝土组合梁是指通过抗剪连接件将钢梁和混凝土板连成整体的承重构件。组合梁截面中混凝土主要受压，钢梁受拉，充分发挥了材料特性，承载力高。
现有的钢与混凝土组合梁多为通过在H型钢梁上翼缘焊接抗剪连接件的方式实现钢梁与混凝土楼板的组合作用。抗剪连接件的通常采用栓钉，也可采用槽钢、弯筋等，抗剪连接件与钢梁的连接需要大量的焊接工作及费用；同时H型钢梁在参与共同工作时其上翼缘处于受压区附近，而实际上混凝土板的受压承载能力已足够抵抗此部分压力，因此，钢梁的上翼缘主要是起与混凝土楼板的连接作用而不能发挥主要受力作用，造成了钢板的浪费。
发明内容
为了解决现有的组合梁存在的施工稳定性差、制作和安装复杂、防火能力差、抗剪连接件焊接工作量大、上翼缘钢材浪费等问题，本发明提出了一种少了抗剪件的焊接工作量、节省了不必要的钢梁上翼缘又提高了组合钢梁施工阶段稳定性及防火能力等的自带抗剪件U型钢组合梁构件。
本发明所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：包括钢筋桁架楼承板、钢梁、分布钢筋以及混凝土层，所述钢筋桁架楼承板包括若干条钢筋桁架和底膜，所述钢筋桁架平行设置，并通过多条垂直于钢筋桁架的分布钢筋固定；所述底膜水平铺装在钢筋桁架底部；所述钢梁为水平设置的U型钢梁，且钢梁沿轴向的两条边沿上设有用于卡住钢筋桁架的凹槽，使得钢梁的边沿为齿型边；所述钢梁凹槽内卡入钢筋桁架或分布钢筋，钢梁为钢筋桁架楼承板的支座；所述钢筋桁架楼承板的钢筋桁架、分布钢筋以及钢梁之间的缝隙内浇筑混凝土层形成楼板。
所述钢梁与钢筋桁架楼承板的钢筋桁架垂直或平行，且所述钢梁边沿上的凹槽为梯形凹槽。
所述钢梁的边沿沿轴向均匀设置凹槽，且两边沿上的凹槽一一对应。
所述钢梁为冷弯一体成型U型钢梁或焊接成型U型钢梁。
所述焊接成型U型钢梁包括底板和两侧板，底板沿轴向的两相对边沿各焊接一侧板，三者围成一U型钢梁，且侧板的顶部边沿设有梯形凹槽。
所述梯形凹槽的深度小于等于钢筋桁架的高度，即保证钢梁的边沿低于钢筋桁架顶面或与钢筋桁架顶面平齐。
所述钢筋桁架楼承板为装配式钢筋桁架楼承板或焊接式钢筋桁架楼承板。
本发明的主要创新点为新形式U型钢的制作及使用，其余施工过程与传统H型钢、混凝土组合梁施工过程相同。本发明中U型钢的制作可分冷弯成型和焊接成型：
其中，U型钢可以通过钢板冷弯成型，也可由钢板焊接成型，冷弯成型U型钢利用经过特定切割线切割的钢板进行冷弯，切割后钢板边缘带梯形凹槽的钢板代替抗剪件，该制作过程可完全机械化操作，且完全无需焊接，节省了大量的焊接材料及焊接工作量。
而焊接成型U型钢则采用三块钢板进行焊接，其主要目的为提高钢板利用率。在制作冷弯U型钢时，钢板或钢卷经经过特定切割线切割后两侧剩余材料，经合理设计，此部分边缘倒梯形锯齿边缘(即相邻倒梯形锯齿边缘之间设有一个梯形凹槽)与冷弯成型U型钢边缘倒梯形锯齿相同。因此，可将两块此部分钢板与一块矩形钢板焊接制作为U型钢，另外，在U型钢制作前通过综合排版，可实现材料的最大利用率。
采用U型截面，大大提高了组合梁在施工阶段的稳定性，避免了施工时增设临时支撑，增加了组合梁的抗剪能力；另外，传统H型钢混凝土组合梁下部未埋入混凝土部分在建筑使用时需进行包裹以便更美观，而本发明U型腔内与楼板同时浇灌混凝土，混凝土与钢协同工作，进一步提高了U型钢梁腹板的稳定及防火能力，同时，楼板下部露出来钢梁为矩形截面，建筑在使用时省去了对钢梁包裹的成本。
本发明达到的效果主要体现为：
1)施工稳定性好，浇筑楼板混凝土时钢梁不需要临时支撑；
2)减少用钢量及焊接工作量，提高钢材最大利用率；
3)机械化程度高，减少人工成本；
4)制作安装简单，材料利用率高，便于实施；
5)內灌混凝土，提高了钢梁防火能力；
6)与建筑匹配程度高，装修处理简单。
附图说明
图1是本发明的实施例1结构图。
图1a是图1的A-A剖视图。
图2是本发明的实施例2结构图。
图2a是图2的B-B剖视图。
图3是本发明的实施例3结构图。
图3a是图3的C-C剖视图。
图4是本发明的实施例4结构图。
图4a是图4的D-D剖视图。
图5是本发明的用于冷弯成型成U型钢梁的钢板结构图。
图6是本发明用于焊接成U型钢梁的钢板侧板结构图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参照附图：
实施例1如图1所示：本发明所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，包括钢筋桁架楼承板1、钢梁2、分布钢筋3、和混凝土层4，所述钢筋桁架楼承板1包括若干条钢筋桁架11和底膜12，所述钢筋桁架11平行设置，并通过多条垂直于钢筋桁架11的分布钢筋3固定；所述底膜12水平铺装在钢筋桁架11底部；所述钢梁2为水平设置的U型钢梁，且钢梁2沿轴向的两条边沿上设有用于卡住钢筋桁架的凹槽21，使得钢梁的边沿为齿型边22，并且相邻两凹槽之间的部分作为钢梁的抗剪件；所述钢梁凹槽21内卡入钢筋桁架11或分布钢筋12，钢梁2为钢筋桁架楼承板1的支座；所述钢筋桁架楼承板1的钢筋桁架、分布钢筋以及钢梁之间的缝隙内浇筑混凝土层4形成楼板。
所述钢梁2与钢筋桁架楼承板1的钢筋桁架11垂直时，所述钢梁2边沿上的凹槽为梯形凹槽，即所述钢梁的边沿为倒梯形的齿型边，也可以为其他规则形状的凹槽。
所述钢梁2的边沿沿轴向均匀设置凹槽21。
所述钢梁2为冷弯一体成型的U型钢梁。
所述梯形凹槽的深度小于等于钢筋桁架的高度，即保证钢梁的边沿低于钢筋桁架顶面或与钢筋桁架顶面平齐。
所述钢筋桁架楼承板1为焊接式钢筋桁架楼承板或装配式钢筋桁架楼承板。
所述钢梁与钢筋桁架均平行于底膜，并且所述钢梁与钢筋桁架垂直。
本发明采用U型钢与钢筋桁架楼承板组成所示，楼板内钢筋桁架垂直于U型钢梁，钢筋桁架穿过U型钢梁凹槽并架立其上面，垂直于钢筋桁架方向按照楼板要求水平铺设分布钢筋。施工时，钢筋桁架及其下部底模架立其下部U型钢梁形成模板系统，不要单独架设楼板模板，便于混凝土浇筑，节约了架设模板的时间及人工。在混凝土浇筑并达到设计强度时，埋入楼板中切割为倒梯形钢板则代替了原钢梁上部的抗剪件，与楼板形成整体；
从力学上U型构件比工字型构件的平面外稳定及强度都有很大程度的提高。因此，该发明相对于目前常用的H型钢组合梁稳定性有很大程度的提高；
钢梁防火能力差是因为钢梁在火灾中温度上升较快，在较高温度钢梁由于强度降低而失去承载能力。但本发明钢梁内灌混凝土，在火灾中，钢梁的热量可以进一步传递给楼板混凝土从而减缓其温度上升。因此，本发明也一定程度上提高了组合梁的防火能力。
在混凝土浇筑时，本发明钢梁为U型，不存在倒L形阴角，混凝土浇灌密实性也可以得到保证。
实施例2如图2所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：所述钢梁与钢筋桁架均平行于底膜，并且所述钢梁与钢筋桁架平行；其余结构均与实施例1相同。
实施例3本实施例与实施例1的区别之处在于：所述钢梁2为焊接成型U型钢梁，所述钢梁2包括底板和两侧板，底板沿轴向的两相对边沿各焊接一侧板，三者围成一U型钢梁，且侧板的顶部边沿设有梯形凹槽。
所述钢梁与钢筋桁架均平行于底膜，并且所述钢梁与钢筋桁架垂直。
实施例4本实施例与实施例3的区别之处在于：
所述钢梁与钢筋桁架均平行于底膜，并且所述钢梁与钢筋桁架平行。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：包括钢筋桁架楼承板、钢梁、分布钢筋以及混凝土层，所述钢筋桁架楼承板包括若干条钢筋桁架和底膜，所述钢筋桁架平行设置，并通过多条垂直于钢筋桁架的分布钢筋固定；所述底膜水平铺装在钢筋桁架底部；所述钢梁为水平设置的U型钢梁，且钢梁沿轴向的两条边沿上设有用于卡住钢筋桁架的凹槽，使得钢梁的边沿为齿型边；所述钢梁凹槽内卡入钢筋桁架或分布钢筋，钢梁为钢筋桁架楼承板的支座；所述钢筋桁架楼承板的位于底膜表面的钢筋桁架、分布钢筋以及钢梁之间的缝隙内浇筑混凝土层形成楼板。
2.如权利要求1所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：所述钢梁与钢筋桁架楼承板的钢筋桁架垂直或平行，且所述钢梁边沿上的凹槽为梯形凹槽。
3.如权利要求1所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：所述钢梁的边沿沿轴向均匀设置凹槽，且两边沿上的凹槽一一对应。
4.如权利要求3所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：所述钢梁为冷弯一体成型U型钢梁或焊接成型U型钢梁。
5.如权利要求4所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：焊接成型U型钢梁包括底板和两侧板，底板沿轴向的两相对边沿各焊接一侧板，三者围成一U型钢梁，且侧板的顶部边沿设有梯形凹槽。
6.如权利要求4或5所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：所述梯形凹槽的深度小于等于钢筋桁架的高度，即保证钢梁的边沿低于钢筋桁架顶面或与钢筋桁架顶面平齐。
7.如权利要求1所述的一种自带抗剪件U型钢组合梁构件，其特征在于：所述钢筋桁架楼承板为装配式钢筋桁架楼承板或焊接式钢筋桁架楼承板。
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