CN111877640A - 采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工领域,具体涉及一种采用开孔钢板连接的装配式钢‑混凝土组合梁及制作方法,包括预制钢筋混凝土板、工字型钢梁以及穿孔钢板连接件,所述的工字型钢梁的顶板可拆卸连接有穿孔钢板,穿孔钢板的纵截面为L型结构,穿孔钢板包括竖直部和水平部,穿孔钢板的竖直部上沿长度方向间隔设置有开口向上的槽,槽包括圆形部和矩形部,圆形部内设置有水平设置的钢筋,槽与钢筋之间填充设置有连接榫,预制钢筋混凝土板和工字型钢梁通过穿孔钢板连接件和高强度环氧砂浆连接;用来解决现有的施工复杂,混凝土板需要现场浇筑,不方便现场拼装,如果出现损坏,不方便更换的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域,具体涉及一种采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁及制作方法。
背景技术
钢-混凝土组合梁能够充分发挥混凝土材料的抗压以及钢材的抗拉性能,提高结构的承载力,增强结构的抗震性能,在土木工程领域得到了越来越广泛的应用。开孔钢板剪力件(PBL连接件)以其延性好、变形能力强等优点在钢-混凝土结构中得到了广泛应用。PBL连接件由带圆孔钢板、孔内混凝土、孔内混凝土包裹的钢筋三部分共同组成,连接件的抗剪性能除了与混凝土与钢筋类型以及开孔钢板厚度等因素相关外,与孔内连接榫更是密不可分。但实际工程中,钢板的开孔直径一般在60mm以下,这使得在混凝土浇筑过程中,直接影响了连接件的抗剪刚度。此外,如果结构中的连接件以群的形式出现以抵抗剪力,施工过程中存在较为繁重的穿钢筋工作,不利于施工的开展;传统的采用PBL连接件的钢-混凝土组合梁其混凝土板需要现场浇筑,施工受环境因素影响较大,且施工工期长,严重影响着组合梁的经济指标。
另外,开孔钢板与钢结构的连接往往通过焊接实现,焊接处会形成热影响区,并且也容易伴随焊接缺陷,影响构件的疲劳性能;焊接所产生的残余应力也会影响结构的受力性能;对于一些焊接性能较差的钢构件会增大施工难度,且更不利于其受力,开孔钢板与钢结构焊接成一体,不方便现场拼装,如果出现损坏,不方便更换。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,用来解决现有的施工复杂、混凝土板需要现场浇筑,如果出现损坏,不方便更换的问题。
本发明的技术方案是这样实现的:一种采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,包括主梁,所述的主梁的顶面对称可拆卸连接有开孔钢板,开孔钢板上连接有预制混凝土板,预制混凝土板的宽度方向内穿设有水平设置的贯穿钢筋,预制混凝土板上沿其长度方向对称开设有开口向下的放置槽,预制混凝土板上在放置槽的顶部设置有间隔分布的注浆孔,开孔钢板的纵截面为L型结构,开孔钢板的水平部与主梁通过摩擦型高强螺栓连接,开孔钢板的竖直部放置在放置槽内,开孔钢板的竖直部设置有开口向上的槽,贯穿钢筋穿过开孔钢板的槽。
所述的主梁为工字型钢梁。
所述的槽包括圆形部和矩形部,圆形部位于矩形部的下方,槽沿开孔钢板的竖直部的长度方向等间距分布。
所述的贯穿钢筋沿预制混凝土板的长度方向间隔分布。
所述的注浆孔内填充有高强度环氧砂浆,放置槽内与贯穿钢筋、开孔钢板的空隙处也填充有高强度环氧砂浆,主梁与开孔钢板、预制混凝土板的空隙处也填充有高强度环氧砂浆。
所述的主梁上开设有跑道型通孔,开孔钢板的水平部开设有圆形通孔,螺栓采用摩擦型高强度螺栓。
一种如权利要求1所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁的制作方法,包括以下步骤:
S1、制作带放置槽的预制钢筋混凝土板:制作安装混凝土外模板,模板内放置有两个间隔设置的放置槽下模,在框架内绑扎贯穿钢筋和钢筋网,贯穿钢筋穿过放置槽下模,然后在放置槽下模的顶面放置放置槽上模,放置槽上模的顶面间隔放置注浆模,然后浇筑混凝土,等待混凝土达到设计强度;
S2、混凝土达到设计强度以后,拆除放置槽上模、放置槽下模、注浆模和外模板;
S3、将主梁和两个开孔钢板通过高强度螺栓进行初步固定连接;
S4、将步骤S1中制作的预制混凝土板吊装到开孔钢板的上方,然后向下移动,使开孔钢板的竖直部从下方进入到预制混凝土板的放置槽内,同时使贯穿钢筋从槽的上部进入到槽的圆形部内;
S5、拧紧高强螺栓;
S6、在主梁和预制混凝土板之间制作安装高强度环氧砂浆外模板;
S7、从预制混凝土板的注浆孔内灌注高强度环氧砂浆,等待达到设计强度;
S8、拆除高强度环氧砂浆外模板。
所述的放置槽上模为充气橡胶盖板,放置槽下模上开设有开口向下的半圆形凹槽,贯穿钢筋穿过半圆形凹槽。
所述的放置槽上模采用充气橡胶材质,放置槽下模可采用木制或钢制。
所述的放置槽上模、放置槽下模和注浆模的外表面都均匀涂抹有润滑油。
本发明的技术方案有以下积极效果:本发明采用预制混凝土板,不用现场浇筑,缩短工期,降低施工经济成本;主梁与开孔钢板为装配式连接,采用摩擦型高强度螺栓连接代替焊接,避免了焊接残余应力、焊接缺陷等因素的影响,而且便于维修与更换;开孔钢板上开设有开口向上的槽,可以使预制混凝土板内的贯穿钢筋从槽内进去;槽包括圆形部和矩形部,使贯穿钢筋固定在槽内的时候,可以增大榫的面积,以增加钢筋与连接板的连接质量;预制混凝土板的顶面开设有若干个注浆孔,用来浇筑高强度环氧砂浆,将预制混凝土板、开孔钢板与主梁固定连接;在制作预制混凝土板的时候,使用放置槽放置槽上模、放置槽放置槽下模和注浆模,使其形成放置槽和注浆孔,并在其外表面涂抹润滑油,更容易脱模;放置槽上模采用充气橡胶材质,需要脱模时,采用放气抽出的方式,便于脱模;放置槽下模上设置有半圆形凹槽,放置槽上模是橡胶材质,使贯穿钢筋通过。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明浇筑环氧砂浆的结构示意图。
图3为主梁的结构俯视图。
图4为预制钢筋混凝土板的侧视图。
图5为开孔钢板的结构示意图。
图6为制作方法的结构示意图。
图7为制作方法的模板的连接示意图。
图8为放置槽制作方法的放置槽上模和放置槽下模的结构示意图。
具体实施方式
如图1至8所示, 一种采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,包括主梁1,所述的主梁1的顶面对称可拆卸连接有开孔钢板2,开孔钢板2上连接有预制钢筋混凝土板3,预制钢筋混凝土板3内穿设有水平设置的贯穿钢筋4,预制钢筋混凝土板3上沿其长度方向对称开设有开口向下的放置槽5,放置槽5的顶部设置有间隔设置的注浆孔6,注浆孔6的位置可以开设在贯穿钢筋4的正上方,开孔钢板2的纵截面为L型结构,开孔钢板2的水平部与主梁1通过螺栓7连接,开孔钢板2的竖直部放置在放置槽5内,开孔钢板2的竖直部设置有开口向上的槽8,贯穿钢筋4穿过开孔钢板2的槽8。
所述的主梁1为工字型钢梁。
所述的槽8包括圆形部9和矩形部10,圆形部9位于矩形部10的下方,槽8沿开孔钢板2的竖直部的长度方向等间距分布,槽8浇筑完高强度环氧砂浆以后,槽8处会形成榫,榫的形状与槽8的形状相同,增大了榫的面积,增加了贯穿钢筋与开孔钢板的连接质量。
所述的贯穿钢筋4沿预制钢筋混凝土板3的长度方向间隔分布。
所述的注浆孔6内填充有高强度环氧砂浆13,放置槽5内与贯穿钢筋4、开孔钢板2的空隙处也填充有高强度环氧砂浆13,主梁1与开孔钢板2、预制钢筋混凝土板3的空隙处也填充有高强度环氧砂浆13。
所述的主梁1上开设有跑道型通孔11,开孔钢板2的水平部开设有圆形通孔12,螺栓7采用摩擦型高强度螺栓。
一种如上所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁的制作方法,包括以下步骤:
S1、带有放置槽的预制钢筋混凝土板的制作:搭设混凝土外模板20,模板20内放置有两个间隔设置的放置槽下模15,在模板20内绑扎贯穿钢筋4和钢筋网,钢筋网的分布需要避开放置槽上模14、放置槽下模15的位置,贯穿钢筋4放置在放置槽下模15内,然后在放置槽下模15的顶面放置放置槽上模14,放置槽上模14的顶面间隔放置注浆模16,然后浇筑混凝土,等待混凝土达到设计强度,制成带有放置槽的预制钢筋混凝土板;
S2、混凝土达到设计强度以后,拆除放置槽上模14、放置槽下模15、注浆模16和混凝土外模板20,先将混凝土外模板20去掉,然后再将放置槽下模15和注浆模16拆掉,最后再将放置槽上模14放气抽出。
S3、将主梁1和两个开孔钢板2通过高强度螺栓7进行初步固定连接;开孔钢板2事先沿长度方向等间距加工开口向上的槽8;
S4、将步骤S1中制作的预制钢筋混凝土板3吊装到开孔钢板2的上方,然后向下移动,使开孔钢板2的竖直部从下方进入到预制钢筋混凝土板3的放置槽5内,同时使贯穿钢筋4从槽8的上部进入到槽8的圆形部内,该过程中开孔钢板的长度方向可沿跑道型通孔11调整、贯穿钢筋4可以在宽度方向调整位置,以完成开孔钢板2与贯穿钢筋4的对接;
S5、拧紧高强螺栓;
S6、在主梁1和预制钢筋混凝土板3之间制作安装高强度环氧砂浆外模板17;如图6中所示:将高强度环氧砂浆外模板17固定在主梁1的左右两端部,高强度环氧砂浆外模板17的顶面与预制钢筋混凝土板3的底面连接;
S7、从预制钢筋混凝土板的注浆孔6内灌注高强度环氧砂浆,等待达到设计强度;
S8、等到环氧砂浆达到设计强度以后,拆掉高强度环氧砂浆外模板17。
所述的放置槽下模15上开设有开口向下的半圆形凹槽二19,贯穿钢筋14穿过半圆形凹槽19,半圆形凹槽19的设置是为了使贯穿钢筋14通过。
所述的放置槽上模14采用充气橡胶材质,可以容纳贯穿钢筋14,拆模时将放置槽上模14放气之后去掉。
所述的放置槽上模14、放置槽下模15和注浆模16的外表面都均匀涂抹有润滑油,使脱模的时候比较方便快速。
Claims (10)
1.采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,包括主梁(1),其特征在于:所述的主梁(1)的顶面对称可拆卸连接有开孔钢板(2),开孔钢板(2)上连接有预制混凝土板(3),预制钢筋混凝土板(3)的宽度方向内穿设有水平设置的贯穿钢筋(4),预制钢筋混凝土板(3)上沿其长度方向对称开设有开口向下的放置槽(5),预制混凝土板(3)上且位于放置槽(5)的顶部设置有间隔分布的注浆孔(6),开孔钢板(2)的纵截面为L型结构,开孔钢板(2)的水平部与主梁(1)通过螺栓(7)连接,开孔钢板(2)的竖直部放置在放置槽(5)内,开孔钢板(2)的竖直部设置有开口向上的槽(8),贯穿钢筋(4)穿过开孔钢板(2)的槽(8)。
2.根据权利要求1所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:所述的主梁(1)为工字型钢梁。
3.根据权利要求1所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:所述的槽(8)包括圆形部(9)和矩形部(10),圆形部(9)位于矩形部(10)的下方,槽(8)沿开孔钢板(2)的竖直部的长度方向等间距分布。
4.根据权利要求1所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:所述的贯穿钢筋(4)沿预制混凝土板(3)的长度方向间隔分布。
5.根据权利要求1所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:所述的注浆孔(6)内填充有高强度环氧砂浆(13),放置槽(5)内与贯穿钢筋(4)、开孔钢板(2)的空隙处也填充有高强度环氧砂浆(13),主梁(1)与开孔钢板(2)、预制混凝土板(3)的空隙处也填充有高强度环氧砂浆(13)。
6.根据权利要求1所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁,其特征在于:所述的主梁(1)上开设有跑道型通孔(11),开孔钢板(2)的水平部开设有圆形通孔(12),螺栓(7)采用摩擦型高强度螺栓。
7.一种如权利要求1所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁的制作方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、带有放置槽的预制钢筋混凝土板的制作:搭设钢筋混凝土外模板(20),外模板(20)内放置有两个间隔设置的放置槽放置槽下模(15),在外模板(20)内绑扎贯穿钢筋(4)和钢筋网,贯穿钢筋(4)放置在放置槽下模开槽内(15),然后在放置槽放置槽下模(15)的顶面放置放置槽上模(14),放置槽上模(14)的顶面间隔放置注浆模(16),然后浇筑混凝土,等待混凝土达到设计强度;
S2、混凝土达到设计强度以后,拆除放置槽放置槽上模(14)、放置槽放置槽下模(15)、注浆模(16)和外模板(20);
S3、将主梁(1)和两个开孔钢板(2)通过螺栓(7)进行初步固定连接;
S4、将步骤S1中制作的预制钢筋混凝土板(3)吊装到开孔钢板(2)的上方,并使开孔钢板(2)的竖直部从下方进入到预制混凝土板(3)的放置槽(5)内,同时使贯穿钢筋(4)从槽(8)的上部进入到槽(8)的圆形部内;
S5、拧紧螺栓;
S6、在主梁(1)和预制混凝土板(3)之间制作安装高强度环氧砂浆外模板(17);
S7、从预制混凝土板的注浆孔(6)内灌注高强度环氧砂浆,等待达到设计强度;
S8、拆除高强度环氧砂浆外模板(17)。
8.根据权利要求7所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁的制作方法,其特征在于:所述的放置槽下模(15)上开设有开口向上的半圆形凹槽(19),贯穿钢筋(4)穿过半圆形凹槽。
9.根据权利要求7所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁的制作方法,其特征在于:所述的放置槽上模(14)采用充气橡胶材质,放置槽下模(15)可采用木制或钢制。
10.根据权利要求7所述的采用开孔钢板连接的装配式钢-混凝土组合梁的制作方法,其特征在于:所述的放置槽上模(14)、放置槽下模(15)和注浆模(16)的外表面都均匀涂抹有润滑油。
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2020
- 2020-09-09 CN CN202010942320.4A patent/CN111877640A/zh active Pending
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