CN110080462A - 一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可拆卸预制装配式钢‑混凝土组合梁,该组合梁包括钢梁、混凝土板、凹凸钢板连接件、拼接钢板;钢梁为工型钢或矩形钢结构,拼接钢板设置在钢梁的上表面;两块所述凹凸钢板连接件设置在拼接钢板的两侧,两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构;混凝土板的中间设有T型剪力槽口,混凝土板设置在钢梁的上方,两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内;混凝土板的T型剪力槽口内浇筑有剪力槽后浇混凝土层。本发明提供的可拆卸预制装配式钢‑混凝土组合梁施工便捷、承载力高、钢梁与预制钢筋混凝土板连接的抗剪能力强、抗拔承载力强、耗能性能好、便于拆卸。

Description

一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种组合结构梁,具体涉及一种装配式钢-混凝土组合结构梁,属于结构工程 钢结构技术领域。
背景技术
组合结构因其施工便捷、材料性能利用合理等优点而广泛运用于路桥和建筑邻域,预制 装配式结构体系在工程实践中正逐步得到广泛的应用与发展,将预制装配式结构体系运用在 组合结构中能提高劳动生产率,加快建设速度,降低工程成本,提高工程质量。目前,钢与 混凝土组合结构中混凝土板有预制和现浇两种施工方式,预制方式可以极大减少现场湿作业, 不仅能提高生产效率,还绿色环保。
为了使钢与混凝土两种不同材料能够较好的协同工作,可通过剪力连接件的连接使其组 合作用得到充分发挥,抗剪连接件不仅抵抗钢梁与混凝土翼板间的纵向剪力,而且具有抵抗 两者间掀起的作用,抗剪连接件与钢梁的连接方式有焊接和栓接。目前组合结构中剪力连接 件与钢梁的连接多数采用焊接,这种方式现场施工复杂,且焊接质量不易控制,一旦结构某 一部分发生破坏,拆卸修复非常复杂。
因此寻找一种承载力高、施工便捷、延性及耗能性能好、可以预制装配和拆卸修复便捷 的新型钢–混凝土组合结构体系,以满足建筑工业化的需要具有十分重要的意义。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种施工便捷、承载力高、钢梁与预 制钢筋混凝土板连接的抗剪能力强、抗拔承载力强、耗能性能好、便于拆卸更换的可拆卸预 制装配式钢-混凝土组合梁。
根据本发明提供的第一种实施方案,提供一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁。
一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,该组合梁包括钢梁、混凝土板、凹凸钢板连接 件、拼接钢板。钢梁为工型钢或矩形钢结构。拼接钢板设置在钢梁的上表面。两块所述凹凸 钢板连接件设置在拼接钢板的两侧,两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构。 混凝土板的中间设有T型剪力槽口。混凝土板设置在钢梁的上方。两块所述凹凸钢板连接件 与拼接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内。混凝土板的T型剪力槽口内 浇筑有剪力槽后浇混凝土层。
作为优选,该组合梁还包括下层钢筋网。下层钢筋网设置在混凝土板的T型剪力槽口内, 并且凹凸钢板连接件穿过下层钢筋网,下层钢筋网与凹凸钢板连接件的下部接触。
作为优选,该组合梁还包括上层钢筋网。上层钢筋网设置在混凝土板的T型剪力槽口内, 并且上层钢筋网位于凹凸钢板连接件的上方,上层钢筋网的底面与凹凸钢板连接件的顶部接 触。
作为优选,钢梁的上表面设有钢梁连接孔。钢梁连接孔贯穿钢梁的上表面。拼接钢板上 设有钢板连接孔。钢板连接孔贯穿拼接钢板。拼接钢板与钢梁通过钢梁连接孔、钢板连接孔 和螺栓连接。
作为优选,所述螺栓为高强螺栓。高强螺栓包括高强螺丝、螺帽和垫片。高强螺丝依次 穿过钢板连接孔、钢梁连接孔、垫片后,与螺帽配合连接,将拼接钢板固定在钢梁上。
作为优选,钢板连接孔的上方也设有螺帽和/或垫片。高强螺丝依次穿过螺帽、垫片、钢 板连接孔、钢梁连接孔、垫片后,与钢梁下方的螺帽配合连接,将拼接钢板固定在钢梁上。
作为优选,混凝土板的底部设有凹陷限位槽。凹陷限位槽设置在T型剪力槽口的底部。 凹陷限位槽的形状与钢梁的上表面相同。凹陷限位槽的宽度大于钢梁上表面的宽度。
作为优选,凹陷限位槽的宽度比钢梁上表面的宽度大0.1-100mm,优选为凹陷限位槽的 宽度比钢梁上表面的宽度大0.2-50mm,更优选为凹陷限位槽的宽度比钢梁上表面的宽度大 0.2-20mm。
作为优选,凹陷限位槽的深度为混凝土板厚度的1-20%,优选为2-15%,更优选为3-10%。
作为优选,混凝土板中间的T型剪力槽口的表面涂有沥青层。
作为优选,凹凸钢板连接件为凸槽与倒凸键重复排列。
根据本发明提供的第二种实施方案,提供一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的施工 方法。
一种用于第一种实施方案中所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的施工方法,该施 工方法包括以下步骤:
1)工厂预制钢梁、混凝土板、凹凸钢板连接件、拼接钢板,将凹凸钢板连接件焊接在拼 接钢板的两侧,组成“U”型结构;
2)将凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构固定在钢梁的上表面;
3)将混凝土板放置在钢梁的上方,并且凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位 于混凝土板的T型剪力槽口内;
4)在混凝土板的T型剪力槽口内浇筑剪力槽后浇混凝土层,得到所述可拆卸预制装配式 钢-混凝土组合梁。
作为优选,步骤1)还包括工厂预制下层钢筋网和上层钢筋网。
作为优选,步骤3)具体为:
3a)将混凝土板放置在钢梁的上方,并且凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构位 于混凝土板的T型剪力槽口内;
3b)将下层钢筋网放入混凝土板的T型剪力槽口内,移动下层钢筋网,使得凹凸钢板连 接件穿过下层钢筋网,下层钢筋网与凹凸钢板连接件的下部接触;
3c)将上层钢筋网放入混凝土板的T型剪力槽口内,移动上层钢筋网使得上层钢筋网位 于凹凸钢板连接件的上方,上层钢筋网的底面与凹凸钢板连接件的顶部接触。
作为优选,步骤2)中所述将凹凸钢板连接件与拼接钢板组成“U”型结构固定在钢梁的 上表面具体为:
采用高强螺栓将拼接钢板固定在钢梁上;高强螺栓的高强螺丝依次穿过螺帽、垫片、钢 板连接孔、钢梁连接孔、垫片后,与钢梁下方的螺帽配合连接,将拼接钢板固定在钢梁上。
作为优选,步骤3a)具体为:将混凝土板放置在钢梁的上方,并且凹凸钢板连接件与拼 接钢板组成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内,钢梁的上部位于混凝土板底部的 凹陷限位槽内。
本发明的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,首先将拼接钢板和凹凸钢板连接件焊 接成固定的“U”型结构,通过拼接钢板连接在钢梁上。拼接钢板连接在钢梁上的连接方式 为可拆卸连接。混凝土板的中间设有T型剪力槽口,两块所述凹凸钢板连接件与拼接钢板组 成“U”型结构位于混凝土板的T型剪力槽口内。也就是说通过凹凸钢板连接件与混凝土板 连接,然后再在混凝土板的T型剪力槽口内浇筑混凝土,形成剪力槽后浇混凝土层,实现钢 梁和混凝土板的连接。
也就是说,本发明的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,通过拼接钢板和凹凸钢板 连接件作为中间的连接结构,而拼接钢板和凹凸钢板连接件通过焊接等固定连接方式组成整 体的“U”型结构。拼接钢板通过可拆卸的连接方式(例如螺栓连接)与钢梁连接,凹凸钢 板连接件通过剪力槽后浇混凝土层与混凝土板连接,从而实现了整个可拆卸预制装配式钢- 混凝土组合梁的可拆卸结构效果。
在本发明中,混凝土板的中间设有T型剪力槽口,该结构的作用是保证剪力槽后浇混凝 土层与混凝土板连接具有较高的抗剪、抗拔承载力,保证组合结构具有良好的组合性能。剪 力槽口采用T型结构的目的是,在剪力槽口浇筑混凝土后,浇筑的混凝度层也是T型结构, T型结构的下部可以更好的与凹凸钢板连接件固定,T型结构的上部横截面积较宽,可以更 好的与混凝土板结合,使得整个组合梁中的混凝土板与钢梁的连接部件为T型结构,加固了 整个组合梁。T型结构下部相对较窄的部位刚好使得凹凸钢板连接件镶嵌在其中,起到一个 固定的作用,T型结构的上部相对较宽的部位通过浇筑混凝土与混凝土板结结合,较好的固 定了凹凸钢板连接件与混凝土板。
在本发明中,该组合梁还包括下层钢筋网。下层钢筋网设置在混凝土板的T型剪力槽口 内,并且凹凸钢板连接件穿过下层钢筋网,下层钢筋网与凹凸钢板连接件的下部接触。通过 下层钢筋网强化了凹凸钢板连接件与T型剪力槽口内的剪力槽后浇混凝土层的连接效果,从 而保证了钢梁与混凝土板的连接强度。
同样,该组合梁还包括上层钢筋网。上层钢筋网设置在混凝土板的T型剪力槽口内,并 且上层钢筋网位于凹凸钢板连接件的上方,上层钢筋网的底面与凹凸钢板连接件的顶部接触。 通过上层钢筋网强化了混凝土板与T型剪力槽口内的剪力槽后浇混凝土层的连接效果,从而 保证了钢梁与混凝土板的连接强度。
在本发明中,钢梁与拼接钢板优选通过螺栓连接,从而实现钢梁与混凝土板的快速拆卸。 作为优选,所述螺栓为高强螺栓。采用高强螺栓保证了钢梁与混凝土板的连接强度。在本发 明的优选方案中,高强螺栓包括高强螺丝、螺帽和垫片,钢板连接孔的上方也设有螺帽和/或 垫片。高强螺丝依次穿过螺帽、垫片、钢板连接孔、钢梁连接孔、垫片后,与钢梁下方的螺 帽配合连接,将拼接钢板固定在钢梁上。本发明通过对高强螺栓施加预紧力,提高了钢梁与 预制钢筋混凝土板连接的抗滑移性能;此外通过拆卸位置在钢梁上翼缘下表面的螺帽,可以 实现钢梁、预制钢筋混凝土板和剪力槽后浇段的拆卸、更换。
在本发明中,混凝土板的底部设有凹陷限位槽,凹陷限位槽设置在T型剪力槽口的底部。 也就是说,装配本发明的组合梁时,钢梁的上部位于凹陷限位槽内,凹陷限位槽的形状与钢 梁的上表面相同。凹陷限位槽的作用有:一、实现准确定位,根据工程需要涉及具体的钢梁 和混凝土板,并且钢梁和混凝土板在工厂预制,在装配本发明的组合梁时,凹陷限位槽可以 保证装配的准确定,实现快速准确装配;二、卡位作用,钢梁嵌装在混凝土板的凹陷限位槽 中,凹陷限位槽具有一定的深度,凹陷限位槽的深度为混凝土板厚度的1-20%,优选为2-15%, 更优选为3-10%;凹陷限位槽两侧的侧壁与钢梁抵触连接,凹陷限位槽的侧壁对钢梁起到卡 位作用,防止本发明的组合梁在后续使用过程中存在偏位、移位的情况发生,提升了组合梁 的抗剪力,钢梁与混凝土板形成整体结构。
在本发明中,混凝土板中间的T型剪力槽口的表面涂有沥青层,其作用是提高钢梁与混 凝土板连接的延性及耗能性能,此外,当结构失效需要修复或更换时,能方便剪力槽后浇混 凝土层与混凝土板的快速分离。本发明中T型剪力槽口表面涂抹一定厚度的沥青,然后在T 型剪力槽口中浇筑无收缩自密实高强混凝土形成剪力槽后浇段,使其与高强螺栓、凹凸钢板 连接件及拼接钢板形成一个整体,在保证钢梁与预制钢筋混凝土板的连接具有较高抗剪、抗 拔承载力的同时,还获得更高的延性及耗能性能。
在本发明中,凹凸钢板连接件为凸槽与倒凸键重复排列,其作用是钢板连接件的凹凸交 错能提高连接件与剪力槽后浇混凝土层连接的抗剪、抗拔承载力,此外,还能方便上下两层 钢筋网的架设,提高了施工效率。
在装配本发明的组合梁时,按照第二种实施方案的方法进行装配即可。除了剪力槽后浇 混凝土层需要在现场浇筑外,其他所有部件均可在工厂预制形成。当需要更换剪力槽后浇混 凝土层时,先将位置在钢梁上翼缘下表面的螺帽依次拧下,再将剪力槽口内后浇段的剪力槽 后浇混凝土层吊装拆卸,重新浇筑剪力槽后浇混凝土层即可实现剪力槽后浇混凝土层的更换。 当需要更换混凝土板时,先将位置在钢梁上翼缘下表面的螺帽依次拧下,再将剪力槽后浇混 凝土层和混凝土板一起吊装拆卸,跟换新的混凝土板,然后重新浇筑剪力槽后浇混凝土层即 可实现混凝土板的更换。
本发明通过合理设计组合梁的各个连接部件,从而实现组合梁的可拆卸,钢梁和混凝土 板均可在工厂预制,也就是说,本发明除了需要在现场浇筑剪力槽后浇混凝土层外,所有组 成构件均在工厂预制完成,无需现场焊接、钢筋绑扎及模板工程,能有效保证施工质量和提 高施工效率。本发明的组合梁通过拆卸位于钢梁上表面下方的螺帽,可以实现钢梁、混凝土 板和剪力槽后浇混凝土层的拆卸、更换。
此外,本发明通过凹凸钢板连接件、T型剪力槽口、下层钢筋网、上层钢筋网等部件的 组合作用,保证了组合梁具有较高抗剪、抗拔承载力;同时,该组合梁还获得更高的延性及 耗能性能。
在本发明中,钢梁的宽度为5-200cm,优选为8-150cm,更优选为10-100cm。拼接钢板 的宽度为3-150cm,优选为5-120cm,更优选为8-80cm。凹凸钢板连接件的高度为混凝土板 厚度的5-80%,优选为10-70%,更优选为5-60%。
在本发明中,钢梁的宽度是指钢梁上表面垂直于钢梁延伸方向(长度方向)的宽度。混 凝土板的厚度是指混凝土板在T型剪力槽口横截面位置的厚度。凹凸钢板连接件的高度是指 凹凸钢板连接件的高度伸入T型剪力槽口内的距离。凹陷限位槽的宽度是指混凝土板与钢梁 接触面位置的宽度。凹陷限位槽的深度是指钢梁能够嵌入混凝土板的深度。
与现有技术相比较,本发明的技术方案具有以下有益技术效果:
1、本发明中所有构件出除剪力槽后浇混凝土层外,其他部件均在工厂加工完成,运输至 施工现场后,可直接装配连接,无需现场焊接、钢筋绑扎及模板工程,能有效保证施工质量 和提高施工效率。
2、本发明中凹凸钢板连接件不仅能提高钢梁与混凝土板连接的抗剪、抗拔承载力,还能 方便T型预留剪力槽口内上下两层钢筋网的架设,提高了施工效率。
3、本发明中混凝土板的中间设有T型剪力槽口,保证了剪力槽后浇混凝土层与混凝土板 连接具有较高的抗剪、抗拔承载力,保证组合结构具有良好的组合性能。
4、本发明的钢梁与混凝土板通过螺栓连接,实现了整个组合梁的可拆卸、更换功能。
附图说明
图1为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的结构示意图;
图2为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁中凹凸钢板连接件的结构示意图;
图3为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁中钢梁、凹凸钢板连接件和拼接钢 板的结构主视图;
图4为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁中钢梁、凹凸钢板连接件和拼接钢 板的装配示意图;
图5为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁中混凝土板的结构示意图;
图6为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁中混凝土板设有凹陷限位槽的结 构示意图;
图7为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁中下层钢筋网和上层钢筋网的结 构示意图;
图8为本发明一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的使用效果图。
附图标记:
1:钢梁;101:钢梁连接孔;2:混凝土板;201:T型剪力槽口;202:凹陷限位槽;3: 凹凸钢板连接件;4:拼接钢板;401:钢板连接孔;5:下层钢筋网;6:上层钢筋网;7:高 强螺栓;701:高强螺丝;702:螺帽;703:垫片。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行举例说明,本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施 例。
根据本发明提供的第一种实施方案,提供一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁。
一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,该组合梁包括钢梁1、混凝土板2、凹凸钢板 连接件3、拼接钢板4。钢梁1为工型钢或矩形钢结构。拼接钢板4设置在钢梁1的上表面。 两块所述凹凸钢板连接件3设置在拼接钢板4的两侧,两块所述凹凸钢板连接件3与拼接钢 板4组成“U”型结构。混凝土板2的中间设有T型剪力槽口201。混凝土板2设置在钢梁1的上方。两块所述凹凸钢板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构位于混凝土板2的T型 剪力槽口201内。混凝土板2的T型剪力槽口201内浇筑有剪力槽后浇混凝土层。
作为优选,该组合梁还包括下层钢筋网5。下层钢筋网5设置在混凝土板2的T型剪力 槽口201内,并且凹凸钢板连接件3穿过下层钢筋网5,下层钢筋网5与凹凸钢板连接件3的下部接触。
作为优选,该组合梁还包括上层钢筋网6。上层钢筋网6设置在混凝土板2的T型剪力 槽口201内,并且上层钢筋网6位于凹凸钢板连接件3的上方,上层钢筋网6的底面与凹凸钢板连接件3的顶部接触。
作为优选,钢梁1的上表面设有钢梁连接孔101。钢梁连接孔101贯穿钢梁1的上表面。 拼接钢板4上设有钢板连接孔401。钢板连接孔401贯穿拼接钢板4。拼接钢板4与钢梁1通 过钢梁连接孔101、钢板连接孔401和螺栓连接。
作为优选,所述螺栓为高强螺栓7。高强螺栓7包括高强螺丝701、螺帽702和垫片703。 高强螺丝701依次穿过钢板连接孔401、钢梁连接孔101、垫片703后,与螺帽702配合连接, 将拼接钢板4固定在钢梁1上。
作为优选,钢板连接孔401的上方也设有螺帽702和/或垫片703。高强螺丝701依次穿 过螺帽702、垫片703、钢板连接孔401、钢梁连接孔101、垫片703后,与钢梁1下方的螺 帽702配合连接,将拼接钢板4固定在钢梁1上。
作为优选,混凝土板2的底部设有凹陷限位槽202。凹陷限位槽202设置在T型剪力槽 口201的底部。凹陷限位槽202的形状与钢梁1的上表面相同。凹陷限位槽202的宽度大于钢梁1上表面的宽度。
作为优选,凹陷限位槽202的宽度比钢梁1上表面的宽度大0.1-100mm,优选为凹陷限 位槽202的宽度比钢梁1上表面的宽度大0.2-50mm,更优选为凹陷限位槽202的宽度比钢梁 1上表面的宽度大0.2-20mm。
作为优选,凹陷限位槽202的深度为混凝土板2厚度的1-20%,优选为2-15%,更优选 为3-10%。
作为优选,混凝土板2中间的T型剪力槽口201的表面涂有沥青层。
作为优选,凹凸钢板连接件3为凸槽与倒凸键重复排列。
在本发明中,钢梁的宽度为5-200cm,优选为8-150cm,更优选为10-100cm。拼接钢板 的宽度为3-150cm,优选为5-120cm,更优选为8-80cm。凹凸钢板连接件的高度为混凝土板 厚度的5-80%,优选为10-70%,更优选为5-60%。
实施例1
如图1所示,一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,该组合梁包括钢梁1、混凝土板 2、凹凸钢板连接件3、拼接钢板4。钢梁1为工型钢或矩形钢结构。拼接钢板4设置在钢梁 1的上表面。两块所述凹凸钢板连接件3设置在拼接钢板4的两侧,两块所述凹凸钢板连接 件3与拼接钢板4组成“U”型结构。混凝土板2的中间设有T型剪力槽口201。混凝土板2 设置在钢梁1的上方。两块所述凹凸钢板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构位于混凝 土板2的T型剪力槽口201内。混凝土板2的T型剪力槽口201内浇筑有剪力槽后浇混凝土 层。
混凝土板的中间设有T型剪力槽口,该结构的作用是保证剪力槽后浇混凝土层与混凝土 板连接具有较高的抗剪、抗拔承载力,保证组合结构具有良好的组合性能。
实施例2
如图1、图7所示,重复实施例1,只是该组合梁还包括下层钢筋网5。下层钢筋网5设置在混凝土板2的T型剪力槽口201内,并且凹凸钢板连接件3穿过下层钢筋网5,下层钢 筋网5与凹凸钢板连接件3的下部接触。
该组合梁还包括上层钢筋网6。上层钢筋网6设置在混凝土板2的T型剪力槽口201内, 并且上层钢筋网6位于凹凸钢板连接件3的上方,上层钢筋网6的底面与凹凸钢板连接件3 的顶部接触。
通过下层钢筋网强化了凹凸钢板连接件与T型剪力槽口内的剪力槽后浇混凝土层的连接 效果,从而保证了钢梁与混凝土板的连接强度。通过上层钢筋网强化了混凝土板与T型剪力 槽口内的剪力槽后浇混凝土层的连接效果,从而保证了钢梁与混凝土板的连接强度。
实施例3
如图1、图3所示,重复实施例1,钢梁1的上表面设有钢梁连接孔101。钢梁连接孔101 贯穿钢梁1的上表面。拼接钢板4上设有钢板连接孔401。钢板连接孔401贯穿拼接钢板4。 拼接钢板4与钢梁1通过钢梁连接孔101、钢板连接孔401和螺栓连接。
实施例4
重复实施例3,只是所述螺栓为高强螺栓7。高强螺栓7包括高强螺丝701、螺帽702和 垫片703。高强螺丝701依次穿过钢板连接孔401、钢梁连接孔101、垫片703后,与螺帽702配合连接,将拼接钢板4固定在钢梁1上。
本发明通过对高强螺栓施加预紧力,提高了钢梁与预制钢筋混凝土板连接的抗滑移性能; 此外通过拆卸位置在钢梁上翼缘下表面的螺帽,可以实现钢梁、预制钢筋混凝土板和剪力槽 后浇段的拆卸、更换。
实施例5
如图4所示,重复实施例3,只是所述螺栓为高强螺栓7。高强螺栓7包括高强螺丝701、 螺帽702和垫片703。钢板连接孔401的上方也设有螺帽702和/或垫片703。高强螺丝701 依次穿过螺帽702、垫片703、钢板连接孔401、钢梁连接孔101、垫片703后,与钢梁1下方的螺帽702配合连接,将拼接钢板4固定在钢梁1上。
实施例6
如图6所示,重复实施例5,只是混凝土板2的底部设有凹陷限位槽202。凹陷限位槽202设置在T型剪力槽口201的底部。凹陷限位槽202的形状与钢梁1的上表面相同。凹陷 限位槽202的宽度大于钢梁1上表面的宽度。
混凝土板的底部设有凹陷限位槽,凹陷限位槽设置在T型剪力槽口的底部。凹陷限位槽 的作用有:一、实现准确定位,在装配本发明的组合梁时,凹陷限位槽可以保证装配的准确 定,实现快速准确装配;二、卡位作用,钢梁嵌装在混凝土板的凹陷限位槽中,凹陷限位槽 具有一定的深度,凹陷限位槽两侧的侧壁与钢梁抵触连接,凹陷限位槽的侧壁对钢梁起到卡 位作用,防止本发明的组合梁在后续使用过程中存在偏位、移位的情况发生,提升了组合梁 的抗剪力,钢梁与混凝土板形成整体结构。
实施例7
重复实施例6,只是凹陷限位槽202的宽度比钢梁1上表面的宽度大0.5mm,凹陷限位 槽202的深度为混凝土板2厚度的3%。
实施例8
重复实施例6,只是凹陷限位槽202的宽度比钢梁1上表面的宽度大3mm,凹陷限位槽202的深度为混凝土板2厚度的5%。
实施例9
重复实施例6,只是凹陷限位槽202的宽度比钢梁1上表面的宽度大15mm,凹陷限位槽 202的深度为混凝土板2厚度的8%。
实施例10
重复实施例8,只是混凝土板2中间的T型剪力槽口201的表面涂有沥青层。凹凸钢板 连接件3为凸槽与倒凸键重复排列。
混凝土板中间的T型剪力槽口的表面涂有沥青层,其作用是提高钢梁与混凝土板连接的 延性及耗能性能,此外,当结构失效需要修复或更换时,能方便剪力槽后浇混凝土层与混凝 土板的快速分离。
实施例11
使用实施例1所述可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的施工方法,该施工方法包括以下 步骤:
1)工厂预制钢梁1、混凝土板2、凹凸钢板连接件3、拼接钢板4,将凹凸钢板连接件3焊接在拼接钢板4的两侧,组成“U”型结构;
2)将凹凸钢板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构固定在钢梁1的上表面;
3)将混凝土板2放置在钢梁1的上方,并且凹凸钢板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构位于混凝土板2的T型剪力槽口201内;
4)在混凝土板2的T型剪力槽口201内浇筑剪力槽后浇混凝土层,得到所述可拆卸预制 装配式钢-混凝土组合梁。
实施例12
使用实施例2所述可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的施工方法,该施工方法包括以下 步骤:
1)工厂预制钢梁1、混凝土板2、凹凸钢板连接件3、拼接钢板4,将凹凸钢板连接件3焊接在拼接钢板4的两侧,组成“U”型结构;预制下层钢筋网5和上层钢筋网6;
2)将凹凸钢板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构固定在钢梁1的上表面;
3a)将混凝土板2放置在钢梁1的上方,并且凹凸钢板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构位于混凝土板2的T型剪力槽口201内;
3b)将下层钢筋网5放入混凝土板2的T型剪力槽口201内,移动下层钢筋网5,使得凹凸钢板连接件3穿过下层钢筋网5,下层钢筋网5与凹凸钢板连接件3的下部接触;
3c)将上层钢筋网6放入混凝土板2的T型剪力槽口201内,移动上层钢筋网6使得上层钢筋网6位于凹凸钢板连接件3的上方,上层钢筋网6的底面与凹凸钢板连接件3的顶部接触;
4)在混凝土板2的T型剪力槽口201内浇筑剪力槽后浇混凝土层,得到所述可拆卸预制 装配式钢-混凝土组合梁。
实施例13
重复实施例12,只是步骤2)中所述将凹凸钢板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构 固定在钢梁1的上表面具体为:
采用高强螺栓7将拼接钢板4固定在钢梁1上;高强螺栓7的高强螺丝701依次穿过螺 帽702、垫片703、钢板连接孔401、钢梁连接孔101、垫片703后,与钢梁1下方的螺帽702配合连接,将拼接钢板4固定在钢梁1上。
实施例14
重复实施例13,只是步骤3a)具体为:将混凝土板2放置在钢梁1的上方,并且凹凸钢 板连接件3与拼接钢板4组成“U”型结构位于混凝土板2的T型剪力槽口201内,钢梁1 的上部位于混凝土板2底部的凹陷限位槽202内。

Claims (10)

1.一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,该组合梁包括钢梁(1)、混凝土板(2)、凹凸钢板连接件(3)、拼接钢板(4);其特征在于:钢梁(1)为工型钢或矩形钢结构,拼接钢板(4)设置在钢梁(1)的上表面;两块所述凹凸钢板连接件(3)设置在拼接钢板(4)的两侧,两块所述凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构;混凝土板(2)的中间设有T型剪力槽口(201),混凝土板(2)设置在钢梁(1)的上方,两块所述凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构位于混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内;混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内浇筑有剪力槽后浇混凝土层。
2.根据权利要求1所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:该组合梁还包括下层钢筋网(5),下层钢筋网(5)设置在混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内,并且凹凸钢板连接件(3)穿过下层钢筋网(5),下层钢筋网(5)与凹凸钢板连接件(3)的下部接触;和/或
该组合梁还包括上层钢筋网(6),上层钢筋网(6)设置在混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内,并且上层钢筋网(6)位于凹凸钢板连接件(3)的上方,上层钢筋网(6)的底面与凹凸钢板连接件(3)的顶部接触。
3.根据权利要求1或2所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:钢梁(1)的上表面设有钢梁连接孔(101),钢梁连接孔(101)贯穿钢梁(1)的上表面;拼接钢板(4)上设有钢板连接孔(401),钢板连接孔(401)贯穿拼接钢板(4);拼接钢板(4)与钢梁(1)通过钢梁连接孔(101)、钢板连接孔(401)和螺栓连接。
4.根据权利要求3所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:所述螺栓为高强螺栓(7),高强螺栓(7)包括高强螺丝(701)、螺帽(702)和垫片(703);高强螺丝(701)依次穿过钢板连接孔(401)、钢梁连接孔(101)、垫片(703)后,与螺帽(702)配合连接,将拼接钢板(4)固定在钢梁(1)上;
作为优选,钢板连接孔(401)的上方也设有螺帽(702)和/或垫片(703);高强螺丝(701)依次穿过螺帽(702)、垫片(703)、钢板连接孔(401)、钢梁连接孔(101)、垫片(703)后,与钢梁(1)下方的螺帽(702)配合连接,将拼接钢板(4)固定在钢梁(1)上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:混凝土板(2)的底部设有凹陷限位槽(202),凹陷限位槽(202)设置在T型剪力槽口(201)的底部;凹陷限位槽(202)的形状与钢梁(1)的上表面相同,凹陷限位槽(202)的宽度大于钢梁(1)上表面的宽度。
6.根据权利要求5所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:凹陷限位槽(202)的宽度比钢梁(1)上表面的宽度大0.1-100mm,优选为凹陷限位槽(202)的宽度比钢梁(1)上表面的宽度大0.2-50mm,更优选为凹陷限位槽(202)的宽度比钢梁(1)上表面的宽度大0.2-20mm;和/或
凹陷限位槽(202)的深度为混凝土板(2)厚度的1-20%,优选为2-15%,更优选为3-10%。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:混凝土板(2)中间的T型剪力槽口(201)的表面涂有沥青层;和/或
凹凸钢板连接件(3)为凸槽与倒凸键重复排列。
8.一种用于权利要求1-7中任一项所述的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁的施工方法,该施工方法包括以下步骤:
1)工厂预制钢梁(1)、混凝土板(2)、凹凸钢板连接件(3)、拼接钢板(4),将凹凸钢板连接件(3)焊接在拼接钢板(4)的两侧,组成“U”型结构;
2)将凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构固定在钢梁(1)的上表面;
3)将混凝土板(2)放置在钢梁(1)的上方,并且凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构位于混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内;
4)在混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内浇筑剪力槽后浇混凝土层,得到所述可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁。
9.根据权利要求8所述的施工方法,其特征在于:步骤1)还包括工厂预制下层钢筋网(5)和上层钢筋网(6);
步骤3)具体为:
3a)将混凝土板(2)放置在钢梁(1)的上方,并且凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构位于混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内;
3b)将下层钢筋网(5)放入混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内,移动下层钢筋网(5),使得凹凸钢板连接件(3)穿过下层钢筋网(5),下层钢筋网(5)与凹凸钢板连接件(3)的下部接触;
3c)将上层钢筋网(6)放入混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内,移动上层钢筋网(6)使得上层钢筋网(6)位于凹凸钢板连接件(3)的上方,上层钢筋网(6)的底面与凹凸钢板连接件(3)的顶部接触。
10.根据权利要求9所述的施工方法,其特征在于:步骤2)中所述将凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构固定在钢梁(1)的上表面具体为:
采用高强螺栓(7)将拼接钢板(4)固定在钢梁(1)上;高强螺栓(7)的高强螺丝(701)依次穿过螺帽(702)、垫片(703)、钢板连接孔(401)、钢梁连接孔(101)、垫片(703)后,与钢梁(1)下方的螺帽(702)配合连接,将拼接钢板(4)固定在钢梁(1)上;和/或
步骤3a)具体为:将混凝土板(2)放置在钢梁(1)的上方,并且凹凸钢板连接件(3)与拼接钢板(4)组成“U”型结构位于混凝土板(2)的T型剪力槽口(201)内,钢梁(1)的上部位于混凝土板(2)底部的凹陷限位槽(202)内。
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