CN112942660A - 一种新型钢与再生混凝土组合梁板及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型钢与再生混凝土组合梁板，包括两个刚性梁，两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板；每个刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢，箱型钢沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a，两个侧板a与箱型钢上底面形成凹槽，凹槽内固定连接上梁，两个上梁之间固定连接混凝土刚性板；将钢与混凝土梁组合，充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能，避免梁下部受拉开裂，使其具有良好的延性；梁与板内钢骨的结合，使梁与混凝土刚性板连接可靠，达到共同工作的目的；混凝土刚性板内采用空心冷弯薄壁箱型钢管，减轻整体结构的自重，可作为大跨度楼板结构；梁内含有箱型钢作为空心通道，能够用于设管线。

Description

一种新型钢与再生混凝土组合梁板及其装配方法

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种新型钢与再生混凝土组合梁板，还涉及一种新型钢与再生混凝土组合梁板的装配方法。

背景技术

钢与混凝土组合结构近年来在国内发展较为迅速，其结构形式多种多样，广泛应用于各类工程中。然而结构中也存在许多问题。传统混凝土梁和型钢混凝土梁发生破坏时，大多呈现梁下部开裂而导致构件承载力降低；传统钢梁由于刚度不足和荷载过大等出现不同程度的失稳情况；另外，梁与楼板采用分离式，致使其连接不可靠，并且设计出的梁截面尺寸较大；实心混凝土楼板自重太大，材料比较浪费；二次装修时，管线铺设是较为麻烦的问题等。

随着技术的不断进步，建筑节能工作的开展对解决我国当前能源和环境问题有深远影响。近年来，由于建筑物更新速度不断加快，使得大批老旧建筑物被拆除，产生了数量巨大的废弃混凝土。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型钢与再生混凝土组合梁板，将钢与混凝土梁组合，充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能，避免梁下部受拉开裂，使其具有良好的延性。

本发明的另一目的是提供一种新型钢与再生混凝土组合梁板装配方法。

本发明所采用的技术方案是，一种新型钢与再生混凝土组合梁板，包括两个刚性梁，两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板；每个刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢，箱型钢沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a，两个侧板a与箱型钢上底面形成凹槽，凹槽内固定连接上梁，两个上梁之间固定连接混凝土刚性板。

本发明的特点还在于：

每个上梁包括上宽下窄的工字钢，工字钢外等间距套接多个箍筋，工字钢的上翼缘两侧均垂直焊接侧板b，混凝土刚性板焊接在两个上梁的侧板b之间，多个箍筋通过两排长螺杆连接两个侧板a之间，多个箍筋内部其余空间填充再生混凝土a。

每个上梁的两个侧板b之间等距离焊接多个加肋筋。

混凝土刚性板包括多个平行设置的冷弯薄壁箱型钢，多个冷弯薄壁箱型钢底面垂直连接多个钢筋，冷弯薄壁箱型钢上浇筑再生混凝土b形成长方体结构的混凝土刚性板，多个冷弯薄壁箱型钢一端均连接一个上梁的侧板b，且每个冷弯薄壁箱型钢均焊接在与加肋筋相对位置。

多个箍筋内部还包括多个均匀分布的纵筋。

两排长螺杆呈交错排列。

箱型钢相对侧面内壁沿长度方向焊接多个腹板。

本发明所采用的另一种技术方案是，一种新型钢与再生混凝土组合梁板的装配方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、在箱型钢上焊接沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a，并在侧板a、工字钢上开设预留孔；

步骤2、绑扎纵筋和箍筋，并且固定工字钢，将长螺杆通过预留孔穿插过下梁侧板a及工字钢，固定长螺杆；

步骤3、将多个冷弯薄壁箱型钢平行等间距排列，并在多个冷弯薄壁箱型钢下方等间距焊接多个钢筋；在工字钢对应的两个侧板b之间焊接多个加劲肋，将冷弯薄壁箱型钢的两端分别焊接在两个工字钢的一个侧板b上，且冷弯薄壁箱型钢与加劲肋位置相对，获得组合梁板骨架；

步骤4、对组合梁板骨架浇筑混凝土，凝固后形成型钢与再生混凝土组合梁板。

本发明有益效果是：

本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板结构：

1).将钢与混凝土梁组合，充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能，避免梁下部受拉开裂，使其具有良好的延性。

2).梁与板内钢骨的结合，使梁与混凝土刚性板连接可靠，达到共同工作的目的；

3).混凝土刚性板内采用空心冷弯薄壁箱型钢管，减轻整体结构的自重，可作为大跨度楼板结构；

4).梁内含有箱型钢作为空心通道，能够用于设管线。

本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板装配方法，具有易安装、连接可靠的优点。

附图说明

图1是本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板结构示意图；

图2是本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板侧视图；

图3是本发明中上梁结构示意图；

图4是本发明中工字钢与侧板b结构侧视图；

图5是本发明中上梁与混凝土刚性板结构示意图；

图6是本发明中箱型钢与侧板a结构示意图；

图7是本发明中箱型钢与侧板a结构侧视图。

图中，1.箱型钢，2.腹板，3.侧板a，4.长螺杆，5.工字钢，6.侧板b，7.纵筋，8.箍筋，9.再生混凝土a，10.钢筋，11.再生混凝土b，12.冷弯薄壁箱型钢，13.预留孔，14.加劲肋。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板，如图1及图2所示，包括两个刚性梁，两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板；每个刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢1，箱型钢1沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a3，两个侧板a3与箱型钢1上底面形成凹槽，凹槽内固定连接上梁，两个上梁之间固定连接混凝土刚性板。

如图3及图4所示，每个上梁包括上宽下窄的工字钢5，工字钢5外等间距套接多个箍筋8，工字钢5的上翼缘两侧均垂直焊接侧板b6，混凝土刚性板焊接在两个上梁的侧板b6之间，多个箍筋8通过两排长螺杆4连接两个侧板a3之间，多个箍筋8内部其余空间填充再生混凝土a9。

每个上梁的两个侧板b6之间等距离焊接多个加肋筋14。

如图5所示，混凝土刚性板包括多个平行设置的冷弯薄壁箱型钢12，多个冷弯薄壁箱型钢12底面垂直连接多个钢筋10，冷弯薄壁箱型钢12上浇筑再生混凝土b11形成长方体结构的混凝土刚性板，多个冷弯薄壁箱型钢12一端均连接一个上梁的侧板b6，且每个冷弯薄壁箱型钢12均焊接在与加肋筋14相对位置。

多个箍筋8内部还包括多个均匀分布的纵筋7。

两排长螺杆4呈交错排列。

如图6及图7所示，箱型钢1相对侧面内壁沿长度方向焊接多个腹板2。

本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板的装配方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、在箱型钢1上焊接沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a3，并在侧板a3、工字钢5上开设预留孔13；

步骤2、绑扎纵筋7和箍筋8，并且固定工字钢5，将长螺杆4通过预留孔13穿插过下梁侧板a3及工字钢5，固定长螺杆4；

步骤3、将多个冷弯薄壁箱型钢12平行等间距排列，并在多个冷弯薄壁箱型钢12下方等间距焊接多个钢筋10；在工字钢5对应的两个侧板b6之间焊接多个加劲肋14，将冷弯薄壁箱型钢12的两端分别焊接在两个工字钢5的一个侧板b6上，且冷弯薄壁箱型钢12与加劲肋14位置相对，获得组合梁板骨架；

步骤4、对组合梁板骨架浇筑混凝土，凝固后形成型钢与再生混凝土组合梁板。

本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板中，各部件的作用如下：

箱型钢1采用箱体结构，可以作为空心通道，能够用于设管线

腹板2能够提高箱型钢1的稳定性。

侧板a3能够包裹下梁，使箱型钢1与型钢混凝土梁连接可靠，二者能产生共同工作的效应。

长螺杆4能够将上梁连接在侧板a3上，组装时，能够起到连接固定的作用，拆卸时，在浇筑混凝土的状况下，通过螺旋的方式易于拆卸。

工字钢5采用的是上宽下窄的工字钢结构，上宽下窄的工字钢可节省钢材，上翼缘作为梁的受压部分，提高梁的受压区受压承载力，腹板作为可靠的连接骨架，当箱型钢失效时，不对称工字型钢使型钢混凝土梁依旧有较高承载力，结构依然能够继续承载。

侧板b6垂直连接在工字钢5的上翼缘两边，连接冷弯薄壁箱型钢12，同时提高梁受压部分的承载能力。

纵筋7和箍筋8形成外包骨架，约束再生混凝土，使再生混凝土与工字钢连接可靠。

钢筋10垂直冷弯薄壁箱型钢12的方向是板的受力薄弱方向，钢筋10提高该方向的承载力，使楼板成为双向板。

冷弯薄壁箱型钢12是空心冷弯薄壁箱型钢管，减轻整体结构的自重，可作为大跨度楼板结构。

加劲肋14能够约束两侧板b6，阻止侧板产生平面外扭曲，使楼板与梁达到可靠连接。

本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板的工作原理是：

一种新型钢与再生混凝土组合梁板梁受弯时，受拉区的应力全由箱型钢1承受，而受压区的应力则由再生混凝土a9和工字钢5共同承受，工字钢5的加入，减小了梁中再生混凝土a9的用量，同时，也缩小了整个梁截面的尺寸；随着腹板2的增加，箱型钢1在受到较大荷载时，也不会发生局部屈曲，提高了其稳定性；当箱型钢1、腹板2、侧板a3与上梁共同工作时，会在侧板a3和再生混凝土a9间产生较大的剪力，由长螺杆4承受剪力；由于梁的工字钢5、侧板b6与冷弯薄壁箱型钢12连接，能够有效的将荷载传递给上梁，避免混凝土刚性板与上梁产生分离，当混凝土刚性板受大荷载时，侧板b6可能会产生平面外扭曲，加劲肋14便起到拉侧板b6的作用，此连接方式增强了梁板连接效果；冷弯薄壁箱型钢12自身具有较高承载力，用于混凝土刚性板中，可加大板跨，同时空心的箱型钢可减少板中再生混凝土b11用量，减轻了混凝土刚性板的自身重量，垂直于冷弯薄壁箱型钢12方向的钢筋10，使板双向可承受荷载。

通过上述方式，本发明一种新型钢与再生混凝土组合梁板，将钢与混凝土梁组合，充分发挥混凝土受压与钢材受拉的力学性能，避免梁下部受拉开裂，使其具有良好的延性；梁与板内钢骨的结合，使梁与混凝土刚性板连接可靠，达到共同工作的目的；混凝土刚性板内采用空心冷弯薄壁箱型钢管，减轻整体结构的自重，可作为大跨度楼板结构；梁内含有箱型钢作为空心通道，能够用于设管线。

Claims (8)

1.一种新型钢与再生混凝土组合梁板，其特征在于，包括两个刚性梁，两个刚性梁之间连接一个混凝土刚性板；每个所述刚性梁包括一个截面为长方形的箱型钢(1)，所述箱型钢(1)沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a(3)，两个所述侧板a(3)与箱型钢(1)上底面形成凹槽，所述凹槽内固定连接上梁，两个所述上梁之间固定连接混凝土刚性板。

2.根据权利要求1所述一种新型钢与再生混凝土组合梁板，其特征在于，每个所述上梁包括上宽下窄的工字钢(5)，所述工字钢(5)外等间距套接多个箍筋(8)，所述工字钢(5)的上翼缘两侧均垂直焊接侧板b(6)，所述混凝土刚性板焊接在两个上梁的侧板b(6)之间，多个所述箍筋(8)通过两排长螺杆(4)连接两个侧板a(3)之间，多个所述箍筋(8)内部其余空间填充再生混凝土a(9)。

3.根据权利要求2所述一种新型钢与再生混凝土组合梁板，其特征在于，每个上梁的两个侧板b(6)之间等距离焊接多个加肋筋(14)。

4.根据权利要求3所述一种新型钢与再生混凝土组合梁板，其特征在于，所述混凝土刚性板包括多个平行设置的冷弯薄壁箱型钢(12)，多个所述冷弯薄壁箱型钢(12)底面垂直连接多个钢筋(10)，所述冷弯薄壁箱型钢(12)上浇筑再生混凝土b(11)形成长方体结构的混凝土刚性板，多个所述冷弯薄壁箱型钢(12)一端均连接一个上梁的侧板b(6)，且每个冷弯薄壁箱型钢(12)均焊接在与加肋筋(14)相对位置。

5.根据权利要求1所述一种新型钢与再生混凝土组合梁板，其特征在于，多个所述箍筋(8)内部还包括多个均匀分布的纵筋(7)。

6.根据权利要求1所述一种新型钢与再生混凝土组合梁板，其特征在于，两排所述长螺杆(4)呈交错排列。

7.根据权利要求1所述一种新型钢与再生混凝土组合梁板，其特征在于，所述箱型钢(1)相对侧面内壁沿长度方向焊接多个腹板(2)。

8.一种如权利要求4所述新型钢与再生混凝土组合梁板的装配方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、在箱型钢(1)上焊接沿长度方向的相对侧面上方均焊接侧板a(3)，并在侧板a(3)、工字钢(5)上开设预留孔(13)；

步骤2、绑扎纵筋(7)和箍筋(8)，并且固定工字钢(5)，将长螺杆(4)通过预留孔(13)穿插过下梁侧板a(3)及工字钢(5)，固定长螺杆(4)；

步骤3、将多个冷弯薄壁箱型钢(12)平行等间距排列，并在多个冷弯薄壁箱型钢(12)下方等间距焊接多个钢筋(10)；在工字钢(5)对应的两个侧板b(6)之间焊接多个加劲肋(14)，将冷弯薄壁箱型钢(12)的两端分别焊接在两个工字钢(5)的一个侧板b(6)上，且冷弯薄壁箱型钢(12)与加劲肋(14)位置相对，获得组合梁板骨架；

步骤4、对组合梁板骨架浇筑混凝土，凝固后形成型钢与再生混凝土组合梁板。

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