CN112942660B - 一种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，具体涉及一种钢与再生混凝土组合梁板，还涉及一种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劲肋。

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劲肋相对位置。

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是本发明一种钢与再生混凝土组合梁板结构示意图；

图2是本发明一种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劲肋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均焊接在与加劲肋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。

本发明一种钢与再生混凝土组合梁板的工作原理是：

一种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 (4)

1.一种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；

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）；

每个上梁的两个侧板b（6）之间等距离焊接多个加劲肋（14）；

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）均焊接在与加劲肋（14）相对位置，所述箱型钢（1）相对侧面内壁沿长度方向焊接多个腹板（2）。

2.根据权利要求1所述一种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）。

3.根据权利要求1所述一种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。

4.一种如权利要求1所述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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