CN112227597A - 一种h型钢混凝土组合梁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种H型钢混凝土组合梁，包括上钢板与下钢板，所述上钢板与下钢板对称设置，且上钢板与下钢板相对一侧沿其宽度方向设置有弧状凸面，上钢板与下钢板之间沿其长度方向均匀焊接有抗剪筋单元，所述抗剪筋单元包括两个对称设置的抗剪筋单体，所述抗剪筋单体包括紧贴下弧面斜跨设置的下弧形钢筋以及紧贴上弧面斜跨设置的上弧形钢筋。本发明当某处受到压迫导致斜拉钢筋产生形变时，两个斜拉钢筋会推动或拉动其的菱形单体形变，即其对应铰接块和母铰接块相对移动或相向移动，由于相邻公铰接块和母铰接块之间通过螺栓连接，故可带动其相邻菱形单体发生形变，如此将力量分解至整个长度方向上设置的抗剪筋单元上，大大提高了梁体承重力。

Description

一种H型钢混凝土组合梁
技术领域
本发明涉及组合梁技术领域，具体为一种H型钢混凝土组合梁。
背景技术
H型钢梁在建筑领域应用广泛，目前其应用型式一般有两种，一种是作为纯钢梁单独使用，一般被应用于轻型工业厂房中；一种是与钢筋混凝土板组合使用，被大量应用于桥梁、多层及高层建筑中。
H型钢梁与混凝土板组合使用，在其承受正弯矩时，通常是钢筋混凝土板受压，H型钢梁受拉，这样能充分发挥钢材受拉性能好和混凝土受压性能好的力学特性，提高了梁的承载力和延性。当梁承受正弯矩时虽然能很好的提高梁的承载力和延性，但其承受负弯矩时钢梁处于受压状态和混凝土处于受拉状态，梁的下翼缘和腹板无约束容易失稳屈曲，混凝土过早开裂，使梁承载力下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种H型钢混凝土组合梁以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种H型钢混凝土组合梁，包括上钢板与下钢板，所述上钢板与下钢板对称设置，且上钢板与下钢板相对一侧沿其宽度方向设置有弧状凸面，所述上钢板与下钢板之间沿其长度方向均匀焊接有抗剪筋单元，所述抗剪筋单元包括两个对称设置的抗剪筋单体，所述抗剪筋单体包括紧贴下弧面斜跨设置的下弧形钢筋以及紧贴上弧面斜跨设置的上弧形钢筋，且二者呈交叉布置，上弧形钢筋与下弧形钢筋的同侧端部各由一斜拉钢筋固定连接，对应两根所述斜拉钢筋之间的中间位置处水平设置有菱形单体，所述菱形单体由四根直杆钢筋首位相互铰接而成，且所述菱形单体其中两个对立的铰接点分别与两根斜拉钢筋铰接，所述菱形单体另外两个对立铰接点分别铰接有公铰接块和母铰接块，相邻公铰接块和母铰接块之间通过螺栓连接，所述上钢板与下钢板之间布置有混凝土。
优选的，相邻所述斜拉钢筋端部相触接。
优选的，所述公铰接块的一端设置有凸块，所述母铰接块的一端设置有凹槽，所述凹槽与凸块相互匹配，且所述凹槽与凸块纵向上皆贯穿设置有螺栓孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明具有上钢板、下钢板、抗剪筋单元以及混凝土，采用抗剪筋单元替代了混凝土钢梁中间腹板，上钢板、下钢板以及抗剪筋单元组合共同承受梁的弯矩以及抗压作用，而抗剪筋单元和混凝土组合后又能提高梁承受剪力，发挥钢材延性和混凝土耐久性的优势，大幅度降低了钢材的用量，并且由于取消了钢梁中间的腹板，故减少了钢梁翼缘处的防腐油漆和防火涂料用量，取消了钢梁腹板处的防腐油漆和防火涂料用量。
(2)本发明通过在上钢板与下钢板相对一侧沿其宽度方向设置有弧状凸面，而抗剪筋单元包括两个对称设置的抗剪筋单体，应用时，由于抗剪筋单体包括紧贴下弧面斜跨设置的下弧形钢筋以及紧贴上弧面斜跨设置的上弧形钢筋，且二者呈交叉布置，上弧形钢筋与下弧形钢筋的同侧端部各由一斜拉钢筋固定连接，这样设置提高了抗剪筋单体一与抗剪筋单体二在上钢板与下钢板之间空间承载面积，提高了其抗压以及抗弯矩性能，并且由于相邻所述斜拉钢筋端部相触接，在受到梁受到压迫时，相邻斜拉钢筋端部相互抵触能将力分解至整个梁的径向，进一步提高了梁抗压以及抗弯矩性能，同时由于下弧形钢筋紧贴斜跨下弧面，上弧形钢筋紧贴斜跨上弧面，当受到压迫时，斜拉钢筋两端具有向两边移动的趋势，而斜拉钢筋两端具有向两边移动的趋势会拉伸下弧形钢筋和上弧形钢筋两端相向移动，即压力分解至下弧形钢筋和上弧形钢筋上，而下弧形钢筋和上弧形钢筋由于斜跨焊接在下弧面和上弧面，即可将力分解至上钢板与下钢板宽度方向，大大提高了梁的承载力。
(3)本发明通过在对应两根斜拉钢筋之间的中间位置处水平设置菱形单体，菱形单体由四根直杆钢筋首位相互铰接而成，且菱形单体其中两个对立的铰接点分别与两根斜拉钢筋铰接，菱形单体另外两个对立铰接点分别铰接公铰接块和母铰接块，相邻公铰接块和母铰接块之间通过螺栓连接，应用时，当某处受到压迫导致斜拉钢筋产生形变时，两个斜拉钢筋会推动或拉动其的菱形单体形变，即其对应铰接块和母铰接块相对移动或相向移动，由于相邻公铰接块和母铰接块之间通过螺栓连接，故可带动其相邻菱形单体发生形变，如此将力量分解至整个长度方向上设置的抗剪筋单元上，大大提高了梁体承重力。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图；
图2为本发明的抗剪筋单元正视结构示意图；
图3为本发明的抗剪筋单元俯视结构示意图；
图4为本发明的公铰接块结构示意图；
图5为本发明的母铰接块结构示意图。
图中：1、混凝土；2、抗剪筋单体；21、斜拉钢筋；22、上弧形钢筋；23、下弧形钢筋；3、上钢板；4、下钢板；5、弧状凸面；6、菱形单体；61、直杆钢筋；62、母铰接块；621、凹槽；63、公铰接块；631、凸块；7、螺栓孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种H型钢混凝土组合梁，包括上钢板3与下钢板4，所述上钢板3与下钢板4对称设置，且上钢板3与下钢板4相对一侧沿其宽度方向设置有弧状凸面5，所述上钢板3与下钢板4之间沿其长度方向均匀焊接有抗剪筋单元，所述抗剪筋单元包括两个对称设置的抗剪筋单体2，所述抗剪筋单体2包括紧贴下弧面斜跨设置的下弧形钢筋23以及紧贴上弧面斜跨设置的上弧形钢筋22，且二者呈交叉布置，上弧形钢筋22与下弧形钢筋23的同侧端部各由一斜拉钢筋21固定连接，对应两根所述斜拉钢筋21之间的中间位置处水平设置有菱形单体6，所述菱形单体6由四根直杆钢筋61首位相互铰接而成，且所述菱形单体6其中两个对立的铰接点分别与两根斜拉钢筋21连接，所述菱形单体6另外两个对立铰接点分别铰接有公铰接块63和母铰接块62，相邻公铰接块63和母铰接块62之间通过螺栓连接，所述上钢板3与下钢板4之间布置有混凝土1，相邻所述斜拉钢筋21端部相触接，所述公铰接块63的一端设置有凸块631，所述母铰接块62的一端设置有凹槽621，所述凹槽621与凸块631相互匹配，且所述凹槽621与凸块631纵向上皆贯穿设置有螺栓孔7。
工作原理：本发明采用抗剪筋单元替代了混凝土钢梁中间腹板，上钢板、下钢板以及抗剪筋单元组合共同承受梁的弯矩以及抗压作用，而抗剪筋单元和混凝土组合后又能提高梁承受剪力，发挥钢材延性和混凝土耐久性的优势，大幅度降低了钢材的用量，并且由于取消了钢梁中间的腹板，故减少了钢梁翼缘处的防腐油漆和防火涂料用量，取消了钢梁腹板处的防腐油漆和防火涂料用量，在应用时，由于抗剪筋单体2包括紧贴下弧面斜跨设置的下弧形钢筋23以及紧贴上弧面斜跨设置的上弧形钢筋22，且二者呈交叉布置，上弧形钢筋22与下弧形钢筋23的同侧端部各由一斜拉钢筋21固定连接，这样设置提高了抗剪筋单体2在上钢板3与下钢板4之间空间承载面积，提高了其抗压以及抗弯矩性能，并且由于相邻所述斜拉钢筋21端部相触接，在受到梁受到压迫时，相邻斜拉钢筋端部21相互抵触能将力分解至整个梁的径向，进一步提高了梁抗压以及抗弯矩性能，同时由于下弧形钢筋23紧贴斜跨下弧面，上弧形钢筋22紧贴斜跨上弧面，当受到压迫时，斜拉钢筋21两端具有向两边移动的趋势，而斜拉钢筋21两端具有向两边移动的趋势会拉伸下弧形钢筋23和上弧形钢筋22两端相向移动，即压力分解至下弧形钢筋22和上弧形钢筋23上，而下弧形钢筋23和上弧形钢筋22由于斜跨焊接在下弧面和上弧面，即可将力分解至上钢板3与下钢板4宽度方向，大大提高了梁的承载力，而当梁体某处受到压迫导致斜拉钢筋21产生形变时，两个斜拉钢筋21会推动或拉动其的菱形单体6形变，即其对应公铰接块63和母铰接块62相对移动或相向移动，由于相邻公铰接块63和母铰接块62之间通过螺栓连接，故可带动其相邻菱形单体6发生形变，如此将力量分解至整个长度方向上设置的抗剪筋单元上，大大提高了梁体承重力。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (3)

1.一种H型钢混凝土组合梁，包括上钢板(3)与下钢板(4)，其特征在于，所述上钢板(3)与下钢板(4)对称设置，且上钢板(3)与下钢板(4)相对一侧沿其宽度方向设置有弧状凸面(5)，所述上钢板(3)与下钢板(4)之间沿其长度方向均匀焊接有抗剪筋单元，所述抗剪筋单元包括两个对称设置的抗剪筋单体(2)，所述抗剪筋单体(2)包括紧贴下弧面斜跨设置的下弧形钢筋(23)以及紧贴上弧面斜跨设置的上弧形钢筋(22)，且二者呈交叉布置，上弧形钢筋(22)与下弧形钢筋(23)的同侧端部各由一斜拉钢筋(21)固定连接，对应两根所述斜拉钢筋(21)之间的中间位置处水平设置有菱形单体(6)，所述菱形单体(6)由四根直杆钢筋(61)首位相互铰接而成，且所述菱形单体(6)其中两个对立的铰接点分别与两根斜拉钢筋(21)连接，所述菱形单体(6)另外两个对立铰接点分别铰接有公铰接块(63)和母铰接块(62)，相邻公铰接块(63)和母铰接块(62)之间通过螺栓连接，所述上钢板(3)与下钢板(4)之间布置有混凝土(1)。
2.根据权利要求1所述的一种H型钢混凝土组合梁，其特征在于：相邻所述斜拉钢筋(21)端部相触接。
3.根据权利要求1所述的一种H型钢混凝土组合梁，其特征在于：所述公铰接块(63)的一端设置有凸块(631)，所述母铰接块(62)的一端设置有凹槽(621)，所述凹槽(621)与凸块(631)相互匹配，且所述凹槽(621)与凸块(631)纵向上皆贯穿设置有螺栓孔(7)。
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