CN111794424A - 一种整体式叠合板蜂窝组合梁及制作方法 - Google Patents

一种整体式叠合板蜂窝组合梁及制作方法 Download PDF

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亓勇
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Abstract

本发明公开了一种整体式叠合板蜂窝组合梁及制作方法,包括蜂窝钢梁、混凝土叠合板三部分组成;在蜂窝钢梁的上翼缘上焊接有至少一排圆头螺钉;混凝土叠合板包括多个,搭接在蜂窝钢梁的上翼缘顶部两侧,沿上翼缘长度方向,相邻混凝土叠合板之间通过事先预埋在混凝土叠合板内的底筋和浇筑的混凝土层相连形成整体,沿上翼缘宽度方向,混凝土叠合板与蜂窝钢梁通过浇筑在圆头螺钉上的混凝土层连接在一起。

Description

一种整体式叠合板蜂窝组合梁及制作方法
技术领域
本发明属于建筑结构领域,具体涉及一种应用于建筑结构的整体式叠合板蜂窝组合梁及制作方法。
背景技术
钢-混凝土组合梁利用了钢材的抗拉性能与混凝土的抗压性能,且相比于普通混凝土梁又具有自重小的优点,蜂窝组合梁相较于实腹组合梁有抗弯承载力高,利用孔洞穿越管道可以降低层高等有点,因此在建筑结构当中得到广泛应用。
传统蜂窝组合梁在现场施工中依然存在大量的湿作业,施工时需要大量模板。随着近几年装配式建筑结构的推进,出现了一种新型的叠合板蜂窝组合梁,叠合板蜂窝组合梁是由叠合板通过抗剪连接件与蜂窝钢梁连接为一个整体,叠合板则由锯齿型预制板与后浇层构成。锯齿型预制板作为楼面板的一部分参与板的受力,同时在后浇层浇筑过程中可以起到模板的作用。因此,叠合板蜂窝组合梁具有减少模板使用、提高施工效率、工业化程度高等优点。
在实际的叠合板蜂窝组合梁施工过程中,有时需要大面积的预制板。施工过程中,大面积预制板的制作以及运输是一个很大的困难,施工费用也会有所增加。此时采用小面积的预制板则会解决这一问题。但是小面积预制板在制作叠合板组合梁时需要拼接,会降低叠合板组合梁的整体性。吊装预制楼板时,装配预制楼板时容易与墙梁钢筋和箍筋发生碰撞,引起不必要的损失。普通预制板吊装还需要进行支撑施工,耗时耗力,增加成本。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题,本发明公开了一种新型整体式叠合板蜂窝组合梁,使用锯齿型预制板的新型整体式叠合板蜂窝组合梁的制作方法可以解决此类问题,对提高叠合板组合梁的整体性具有很大帮助并且为施工吊装减少成本。
本发明的目的在于提供一种整体式叠合板蜂窝组合梁及制作方法,使试件制作时相对容易并且使用锯齿型预制板,可以提高施工速度和叠合板蜂窝组合梁的整体性。
本发明的目的是这样实现的。
第一方面,本发明提出的整体式叠合板蜂窝组合梁,包括蜂窝钢梁、混凝土叠合板两部分组成;
在蜂窝钢梁的上翼缘上焊接有至少一排圆头螺钉;混凝土叠合板包括多个,搭接在蜂窝钢梁的上翼缘顶部两侧,搭接长度视情况而定,相邻混凝土叠合板之间通过事先预埋在混凝土叠合板内的底筋相连形成整体,同时混凝土板浇筑时,通过焊接在蜂窝钢梁上的圆头螺钉将蜂窝钢梁与混凝土板连接在一起。
作为进一步的技术方案,所述的混凝土叠合板包括锯齿型预制混凝土板、混凝土后浇层、钢筋桁架、底筋构成;钢筋桁架一部分埋入锯齿型预制混凝土板中,另一部分在后浇层浇筑完成后埋入后浇层内;钢筋桁架下方设置底筋,底筋事先铺设在锯齿型预制混凝土板中,且延伸到锯齿型预制混凝土板外一段距离。
作为进一步的技术方案,所述的锯齿型预制混凝土板的非锯齿部分搭接于蜂窝钢梁的上翼缘上。
作为进一步的技术方案,预制板锯齿部分设计为楼板一半高度的四面体,锯齿部分侧面为等腰直角三角形。
作为进一步的技术方案,在所述的锯齿型预制混凝土板内设置至少两个钢筋桁架,且钢筋桁架之间通过分布钢筋相连成一个整体。
作为进一步的技术方案,所述的蜂窝钢梁包括上下两部分,两部分蜂窝钢梁通过连接件连接在一起。
第二方面,本发明提供了一种整体式叠合板蜂窝组合梁的制作方法,包括以下步骤:
1.将热轧H型钢的腹板沿高度方向中轴按一定规律的曲线切割后,利用六角螺栓拼装成蜂窝钢梁(即错位成孔法);
2.在蜂窝钢梁的上翼缘表面焊接双排圆头螺钉;
3.在预制厂制作锯齿型预制混凝土板,锯齿型预制混凝土板预制时,在板内放置钢筋桁架,钢筋桁架一部分埋入预制板中,另一部分在施工现场浇筑在混凝土板后浇层内,可减少施工现场模板的使用。
3.将锯齿型预制混凝土板的非锯齿部分搭接于蜂窝钢梁的上翼缘上,然后利用找平仪对锯齿型预制混凝土板进行找平,在锯齿型预制混凝土板埋入底筋,且底筋要求露出预制板约200mm,方便各锯齿型预制混凝土之间绑接使与各预制板成为一个整体。而预制板的锯齿部分搭接与墙上,利用锯齿内凹部分避开墙上钢筋;
预制板锯齿部分设计为楼板一半高度的四面体,锯齿部分侧面为等腰直角三角形,后浇混凝土可以将锯齿型预制板完全包裹,锯齿型预制板和后浇混凝土在外表面上无任何缝隙,整体性更好。将各锯齿型预制板通过预留底筋绑接在一起,使小尺寸的预制板成为一个整体,然后浇筑混凝土。浇筑完成后进行养护以达到规定的强度,这样就完成了此新型整体式叠合板蜂窝组合梁的制作。
本发明具有以下优点:
1、本发明通过桁架钢筋与底筋露出预制板(且相邻板间的底筋相互绑扎)再浇筑混凝土,使预制板与后浇层紧密连接,解决了预制板整体性不足的问题,提高了叠合板蜂窝组合梁构件的整体性。
2、使用蜂窝钢梁降低了组合梁的自重,方便安装运输,同时可降低结构自重。
3、施工方法简单,减少了之前大尺寸预制板制作以及运输所带了的困难以及小尺寸预制板所带来的构件整体性不足的问题。
4、在预制板拼接部分预留钢筋,并浇筑混凝土,使小尺寸的预制板成为一个整体。
5、减小预制板加工以及运输的尺寸,同时减少施工成本,方便安装运输。
6、蜂窝钢梁腹板开孔,可使管线穿过孔洞,有效降低建筑层高。
7、蜂窝钢梁减少用钢量,降低材料成本。
8、蜂窝钢梁相较于实腹钢梁,自重轻,更能满足结构要求,同时降低运输成本。
9、预制板锯齿部分设计为楼板一半高度的四面体,锯齿部分侧面为等腰直角三角形,与六面体锯齿相比,四面体自重轻且锯齿侧面为等腰直角三角形对其承载力无明显影响,后浇混凝土可以将锯齿型预制板完全包裹,锯齿型预制板和后浇混凝土在外表面上无任何缝隙,整体性更好。
10、锯齿型预制板可以减少现场湿作业,完全实现免支撑施工,解决了施工吊装时误触墙上钢筋的问题,缩短施工时间,节约施工成本。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为整体式叠合板蜂窝组合梁侧面剖面图;
图2为整体式叠合板蜂窝组合梁俯视剖面图;
图3为整体式叠合板蜂窝组合梁正面剖面图;
图4为整体式叠合板蜂窝组合梁立面部分剖切图;
图中:1锯齿型预制混凝土板,2钢筋桁架,3分布钢筋,4底筋,5圆头螺钉,6混凝土后浇层,7六角螺栓,8蜂窝钢梁,9预制板拼缝。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非本发明另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合;
为了方便叙述,本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术部分所描述的,现有技术中在实际的叠合板蜂窝组合梁施工过程中,有时需要大面积的预制板。施工过程中,大面积预制板的制作以及运输是一个很大的困难,施工费用也会有所增加。此时采用小面积的预制板则会解决这一问题。但是小面积预制板在制作叠合板组合梁时需要拼接,会降低叠合板组合梁的整体性。吊装预制楼板时,装配预制楼板时容易与墙梁钢筋和箍筋发生碰撞,引起不必要的损失。普通预制板吊装还需要进行支撑施工,耗时耗力,增加成本。为了解决该问题,本发明提出了一种整体式叠合板蜂窝组合梁及制作方法。
本发明的一种典型的实施方式中,如图1所示,本发明提出的整体式叠合板蜂窝组合梁,由蜂窝钢梁8、抗剪连接件、混凝土叠合板三部分组成;
其中,所述的混凝土叠合板是由锯齿型预制混凝土板1、混凝土后浇层6、钢筋桁架5、底筋4和分布钢筋3构成;钢筋桁架2一部分埋入锯齿型预制混凝土板1中,另一部分在后浇层浇筑完成后埋入后浇层内;在钢筋桁架2上还设有分布钢筋3,钢筋桁架2下方设置底筋4,底筋4事先铺设在锯齿型预制混凝土板1中,本实施例中分布钢筋3的作用主要是为了连接混凝土叠合板内部的两个钢筋桁架2,底筋4的主要作用是用于相连两个混凝土叠合板之间的连接,
抗剪连接件即圆头螺钉5和六角螺栓7,圆头螺钉5底面与蜂窝钢梁上翼缘表面焊接,圆头螺钉5上部嵌入混凝土叠合板中,即可实现结构构件的整体性;六角螺栓7用于连接蜂窝钢梁。
如图1所示,在蜂窝钢梁的上翼缘焊接双排抗剪连接件(圆头螺钉5),同时在加工厂中制作预制板,预制板加工时需要在其中加入钢筋桁架,钢筋桁架一部分埋入锯齿型预制混凝土板1中,另一部分在后浇层浇筑完成后埋入混凝土后浇层6内,这样可以增强叠合板中锯齿型预制混凝土板1与混凝土后浇层6的整体性。锯齿型预制混凝土板1的非锯齿端搭接在蜂窝钢梁8的上翼缘上,锯齿型预制混凝土板1的锯齿端为自由端。
如图2所示,在每一个锯齿型预制混凝土板1内预埋两个钢筋桁架5,可以更好的连接现浇混凝土板。
如图2、图4所示,蜂窝钢梁8采用圆形孔,蜂窝钢梁8分为上下两部分,上下两部分使用两行两列的六角螺栓固定为一个整体,此外还可以采用焊接等方法。进一步的,蜂窝钢梁8的腹板上开有若干孔,由于蜂窝钢梁8的腹板上开有若干孔,抗剪承载力受到影响,孔间腹板容易发生局部屈曲,因此在相邻孔之间的腹板上和上下翼缘与腹板的连接处设置加劲肋来解决这一问题。
如图3所示,整体式叠合板蜂窝组合梁包括多个锯齿型预制混凝土板1,因此相邻锯齿型预制混凝土板1之间存在一个设计宽度的拼缝,即为整体式拼缝。拼缝中已经预留约200mm的底筋4,制作时拼缝位置和预制板锯齿端需要铺设模板,锯齿型预制板在安放完成之后需要进行找平,使所有预制板在同一水平高度,保证构件的施工质量。浇筑后浇层时连同预制板之间的拼缝一同浇筑,浇筑完成以后进行养护,这样底部所有小尺寸预制板通过这种制作方法就可以连接成一个整体,增强了构件的整体性。养护完成之后即为此新型整体式叠合板蜂窝组合梁。
浇筑混凝土之后的构件如图4所示,为直观表现构件中各部分的相互作用,因此切开混凝土楼板中的一部分,展示一个完整的锯齿型预制混凝土板,板内还有部分钢筋桁架和底筋。预制板锯齿部分设计为楼板一半高度的四面体,锯齿部分侧面为等腰直角三角形,后浇混凝土可以将锯齿型预制板完全包裹,锯齿型预制板和后浇混凝土在外表面上无任何缝隙,整体性更好。
本发明与现有相比,使用蜂窝钢梁代替实腹钢梁,增大了结构的承载力和抗弯刚度,且可使管线通过孔洞,显著降低建筑层高,节省钢材,减轻自重,降低运输和建造成本。使用锯齿型预制混凝土板,将预制板锯齿部分搭接在墙上并避开墙上钢筋,解决了施工吊装预制板时误触墙上钢筋的问题,有效减少预制板尺寸,并且可以完全实现免支撑施工,缩短施工时间,节约施工和建造成本。
进一步的,本实施例还提供了一种整体式叠合板蜂窝组合梁的制作方法,包括以下步骤:
1.将热轧H型钢的腹板沿高度方向中轴按一定规律的曲线切割后,利用六角螺栓拼装成蜂窝钢梁(即错位成孔法);
2.在蜂窝钢梁的上翼缘表面焊接双排圆头螺钉;设置圆头螺钉的目的是实现混凝土板与蜂窝钢梁之间的连接,后期圆头螺钉所在的位置会浇筑混凝土;
3.在预制厂制作锯齿型预制混凝土板,由于锯齿尺寸较小,建议制作时机械振捣与人工振捣相结合,振捣至混凝土表面无气泡,避免锯齿部分出现蜂窝麻面,锯齿尺寸较小,拆模时注意方向和力度避免拆模导致崩边。各部分制作完成出厂后,焊接和拼装工作可以在施工现场进行,解决了运输不便的问题。
锯齿型预制混凝土板预制时,需要在板内放置钢筋桁架,钢筋桁架一部分埋入预制板中,另一部分在施工现场浇筑在混凝土板后浇层内,可减少施工现场模板的使用。
4.此新型叠合板蜂窝组合梁采用整体式,即将锯齿型预制混凝土板的非锯齿部分搭接于蜂窝钢梁的上,然后利用找平仪对预制板进行找平,在锯齿型预制板埋入底筋且底筋要求露出预制板约200mm,方便各预制板之间绑接使与各预制板成为一个整体。而预制板的锯齿部分搭接与墙上,利用锯齿内凹部分避开墙上钢筋。
预制板锯齿部分设计为楼板一半高度的四面体,锯齿部分侧面为等腰直角三角形,后浇混凝土可以将锯齿型预制板完全包裹,锯齿型预制板和后浇混凝土在外表面上无任何缝隙,整体性更好。将各锯齿型预制板通过预留底筋绑接在一起,使小尺寸的预制板成为一个整体,然后浇筑混凝土。浇筑完成后进行养护以达到规定的强度,这样就完成了此新型整体式叠合板蜂窝组合梁的制作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整体式叠合板蜂窝组合梁,其特征在于,包括蜂窝钢梁、混凝土叠合板三部分组成;在蜂窝钢梁的上翼缘上焊接有至少一排圆头螺钉;混凝土叠合板包括多个,搭接在蜂窝钢梁的上翼缘顶部两侧,沿上翼缘长度方向,相邻混凝土叠合板之间通过事先预埋在混凝土叠合板内的底筋和浇筑的混凝土层相连形成整体,沿上翼缘宽度方向,混凝土叠合板与蜂窝钢梁通过浇筑在圆头螺钉上的混凝土层连接在一起。
2.如权利要求1所述的整体式叠合板蜂窝组合梁,其特征在于,所述的混凝土叠合板包括锯齿型预制混凝土板、混凝土后浇层、钢筋桁架、底筋构成;钢筋桁架一部分埋入锯齿型预制混凝土板中,另一部分在混凝土后浇层浇筑完成后埋入混凝土后浇层内;钢筋桁架下方设置底筋,且延伸到锯齿型预制混凝土板外一段距离。
3.如权利要求2所述的整体式叠合板蜂窝组合梁,其特征在于,所述的锯齿型预制混凝土板的非锯齿部分搭接于蜂窝钢梁的上翼缘上。
4.如权利要求2所述的整体式叠合板蜂窝组合梁,其特征在于,所述的锯齿型预制混凝土板预制板的锯齿部分设计为楼板一半高度的四面体,锯齿部分侧面为等腰直角三角形。
5.如权利要求2所述的整体式叠合板蜂窝组合梁,其特征在于,在所述的锯齿型预制混凝土板内设置至少两个钢筋桁架,且钢筋桁架之间通过与分布钢筋绑扎相连成一个整体。
6.如权利要求1所述的整体式叠合板蜂窝组合梁,其特征在于,所述的蜂窝钢梁包括上下两部分,两部分蜂窝钢梁通过连接件连接在一起。
7.如权利要求1所述的整体式叠合板蜂窝组合梁,其特征在于,所述底筋包括多个,依次预埋在锯齿型预制混凝土板下部。
8.如权利要求1-7任一所述的整体式叠合板蜂窝组合梁的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
制作蜂窝钢梁;
在蜂窝钢梁的上翼缘表面焊接至少一排圆头螺钉;
制作锯齿型预制混凝土板;
将锯齿型预制混凝土板的非锯齿部分搭接于蜂窝钢梁的上翼缘上,然后利用找平仪对锯齿型预制混凝土板进行找平,而预制板的锯齿部分搭接与墙上,利用锯齿内凹部分避开墙上钢筋;
将相邻锯齿型预制混凝土板预留的底筋绑接在一起,使相邻锯齿型预制混凝土板成为一个整体,然后钢筋桁架顶部绑扎分布钢筋;
在相邻的相邻锯齿型预制混凝土板之间浇筑混凝土,浇筑完成后进行养护以达到规定的强度,完成整体式叠合板蜂窝组合梁的制作。
9.如权利要求8所述的整体式叠合板蜂窝组合梁的制作方法,其特征在于,蜂窝钢梁的制作方法:热轧H型钢的腹板沿高度方向中轴按一定规律的曲线切割后,利用六角螺栓拼装成。
10.如权利要求8所述的整体式叠合板蜂窝组合梁的制作方法,其特征在于,锯齿型预制混凝土板预制时,在锯齿型预制混凝土板内放置钢筋桁架,钢筋桁架一部分埋入预制板中;在锯齿型预制混凝土板下部预埋底筋,底筋要求露出预制板一段距离。
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