CN115584811A - 一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，属于装配化连接构造技术领域。冷成型钢墙体包括冷成型钢材质的C型立柱和U型托梁，所述U型托梁开口相对、上下平行设置，所述C型立柱垂直分布于U型托梁之间；连接装置为预埋在混凝土梁内的E形连接件，包括顶板、V形侧板、肋板和填充条，顶板的顶面与混凝土梁的表面相平，V形侧板开口向外，对称设于顶板两侧，肋板垂直于顶板，并沿顶板的长度方向设于顶板的底部，填充条设于顶板、V形侧板和肋板形成的空腔内；顶板与U型托梁的腹板通过自攻螺钉连接。本发明具有传力路径明确、延性好、便于工厂预制和装配化施工的优势，满足施工便捷性。
Description
技术领域
本发明属于装配化连接构造技术领域，具体涉及一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置。
背景技术
冷成型钢也称冷弯薄壁型钢，是将钢片、钢带、钢板或钢板条通过冷加工形成，通常厚度0-2mm。与传统热轧型钢相比，冷成型钢可经济得到合理的截面形式，获得令人满意的强重比。冷成型钢具有绿色环保、抗震性能好、施工速度快、材料可回收利用等特点，冷成型钢墙体作为围护结构，可以改善灾害发生时围护结构破坏和倒塌造成的人员伤亡。混凝土结构自重大，施工速度慢，资源消耗严重，但可模性好且整体性好。
为了充分发挥混凝土与冷成型钢各自材料的优势，通常将冷成型钢墙体作为围护抗侧结构，混凝土梁作为主承重抗侧结构，通过支撑和螺钉连接，形成完整的建筑构造。专利申请201210559959.X中提出：当混凝土梁受到较大的竖向力作用变形时，钢带会将荷载作用在非承重的冷成型钢墙体上，改变墙体的受力方式，导致墙体被破坏。但该申请通过钢板折件连接两者，使得墙体与混凝土梁之间存在空隙，两者在受力时缺乏随动性，影响结构的整体性。同时与大多数现有技术中常见的问题一致的是：用于混凝土梁与冷成型钢墙体的连接件在装配时，通常需要通过螺钉直接固定在混凝土梁上，装配难度较大，缺乏施工便捷性。
此外，受装配难度、造价成本和结构安全性限制，目前冷成型钢仍主要作为纯钢结构用于中低层建筑，如何将冷成型钢墙体与混凝土梁结合应用于中高层建筑也成为当前研究的难点问题。
发明内容
解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供了一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，具有传力路径明确、延性好、便于工厂预制和装配化施工的优势，满足施工便捷性。
技术方案：一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，所述冷成型钢墙体包括冷成型钢材质的C型立柱和U型托梁，所述U型托梁开口相对、上下平行设置，所述C型立柱垂直分布于U型托梁之间；所述连接装置为预埋在混凝土梁内的E形连接件，所述E形连接件包括顶板、V形侧板、肋板和填充条，所述顶板的顶面与混凝土梁的表面相平，所述V形侧板开口向外，对称设于顶板两侧，所述肋板垂直于顶板，并沿顶板的长度方向设于顶板的底部，所述填充条设于顶板、V形侧板和肋板形成的空腔内；所述顶板与U型托梁的腹板通过自攻螺钉连接。
优选的，所述V形侧板的内外表面设有波纹。
优选的，所述顶板、V形侧板和肋板的厚度均为3~5mm。
优选的，所述顶板的宽度为30~100mm。
优选的，所述冷成型钢墙体还包括覆面板材，所述覆面板材位于冷成型钢墙体两侧，与C型立柱的翼缘螺钉连接。
优选的，相邻覆面板材的内侧接缝处设有次龙骨，相邻的覆面板材分别通过螺钉连接次龙骨。
优选的，所述覆面板材为多层叠合形式。
优选的，所述覆面板材为双层夹心形式，层间以叠加板条间隔，夹心为隔热保温材料。
优选的，混凝土梁与冷成型钢墙体连接前，冷成型钢墙体的一侧满覆覆面板材，另一侧的上下端均预留200~500mm高度的矩形孔，所述矩形孔内设有钢带。
有益效果：本发明采用预埋在混凝土梁内的E形连接件，具有传力路径明确、延性好、便于工厂预制和装配化施工的优势，满足施工便捷性。当灾害来临时，冷成型钢与混凝土梁在连接装置的传导下可以共同变形，即具有良好的“随动性”，增强了抗倒塌能力，符合结构设计中“刚柔并济”的理念。
冷成型钢墙体与覆面板材的组合满足绿色环保、强度、刚度、降低建筑成本以及振动、保温隔热、隔音等功能要求，将该组合与混凝土梁通过E形连接件连接装配后，可以充分发挥其功能，有利于实现在高层建筑上的拓展应用。
附图说明
图1是利用本发明连接装置连接混凝土梁与冷成型钢墙体的整体结构示意图；
图2是E形连接件的结构示意图；
图3是利用本发明连接装置连接混凝土梁与冷成型钢墙体的局部断面图；
图4是双层夹心结构的覆面板材结构示意图；
图5是多层叠合结构的覆面板材结构示意图；
图中各数字标号代表如下：1.冷成型钢墙体；2.混凝土梁；3. E形连接件；11. C型立柱；12. U型托梁；13.覆面板材；14.钢带；31.顶板；32. V形侧板；33.肋板；34.填充条；131.叠加板条；132.次龙骨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
如图1所示，一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，所述冷成型钢墙体1包括冷成型钢材质的C型立柱11和U型托梁12，所述U型托梁12开口相对、上下平行设置，所述C型立柱11垂直分布于U型托梁12之间。所述连接装置为预埋在混凝土梁2内的E形连接件3，其长度可根据实际施工情况选择，例如本实施例中取与混凝土梁2的长度相等。E形连接件3可以简单的预埋于混凝土保护层中，安装布置与钢筋的布置情况无关。所述冷成型钢墙体1还包括覆面板材13，所述覆面板材13位于冷成型钢墙体1两侧，与C型立柱11的翼板通过自攻螺钉连接。混凝土梁2与冷成型钢墙体1连接前，冷成型钢墙体1的一侧满覆覆面板材13，另一侧的上下端均预留300~500mm高度的矩形孔，所述矩形孔的表面设有钢带14，以便在上述预留矩形孔位置安装尚未装配的覆面板材13。
如图2所示，所述E形连接件3包括顶板31、V形侧板32、肋板33和填充条34。所述顶板31的宽度为30~100mm，预埋施工时可直接钉在混凝土梁2的木模板上或通过长木板条钉在混凝土梁的木模板上。所述V形侧板32呈V形曲面，开口向外，对称设于顶板31两侧，其内外表面均设有倾斜的波纹，可以有效抵抗粘结滑移。所述肋板33垂直于顶板31，并沿顶板31的长度方向固定在顶板31的底部，可以起到加劲和固定填充条34的作用。所述填充条34使用轻质材料，设于顶板31、V形侧板32和肋板33形成的空腔内，可以减轻E形连接件3的自重，便于自攻螺钉的钻入和固定，具有强化抵抗粘结滑移的作用。所述顶板31、V形侧板32和肋板33的厚度均为3~5mm。
如图3所示，所述顶板31的顶面与混凝土梁2的表面相平，所述顶板31与U型托梁12的腹板通过凸缘自攻螺钉连接，凸缘自攻螺钉沿混凝土梁2的宽度方向布置1~2个，沿混凝土梁2的长度方向间距100~300mm间隔布置。
如图4所示，在其中一种实施方式中，所述覆面板材13为双层夹心形式，层间以叠加板条131间隔，夹心为隔热保温材料。相邻覆面板材13的内侧接缝处设有次龙骨132，以保证冷成型钢墙体1中的夹心结构单元在其竖向拼缝处的抗剪强度，同时，避免夹心结构单元竖向拼缝受火敞开后对C型立柱11产生不利影响，相邻的覆面板材13分别通过螺钉连接次龙骨132，该组合在65%轴向极限荷载水平的最长耐火时间可达到165min。
如图5所示，在另一种实施方式中，所述覆面板材13为多层叠合形式。
本发明的一种安装方式如下：将一侧满覆覆面板材13，另一侧预留矩形孔的冷成型钢墙体1直立架在上下混凝土梁2之间，再将螺钉从矩形孔内穿过，并与预埋在混凝土梁2中的E形连接件3连接，最后安装剩余的覆面板材13。
Claims (9)
1.一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，所述冷成型钢墙体（1）包括冷成型钢材质的C型立柱（11）和U型托梁（12），所述U型托梁（12）开口相对、上下平行设置，所述C型立柱（11）垂直分布于U型托梁（12）之间；所述连接装置为预埋在混凝土梁（2）内的E形连接件（3），所述E形连接件（3）包括顶板（31）、V形侧板（32）、肋板（33）和填充条（34），所述顶板（31）的顶面与混凝土梁（2）的表面相平，所述V形侧板（32）开口向外，对称设于顶板（31）两侧，所述肋板（33）垂直于顶板（31），并沿顶板（31）的长度方向设于顶板（31）的底部，所述填充条（34）设于顶板（31）、V形侧板（32）和肋板（33）形成的空腔内；所述顶板（31）与U型托梁（12）的腹板通过自攻螺钉连接。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，所述V形侧板（32）的内外表面设有波纹。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，所述顶板（31）、V形侧板（32）和肋板（33）的厚度均为3~5mm。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，所述顶板（31）的宽度为30~100mm。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，所述冷成型钢墙体（1）还包括覆面板材（13），所述覆面板材（13）位于冷成型钢墙体（1）两侧，与C型立柱（11）的翼缘通过螺钉连接。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，相邻覆面板材（13）的内侧接缝处设有次龙骨（132），相邻的覆面板材（13）分别通过螺钉连接次龙骨（132）。
7.根据权利要求5所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，所述覆面板材（13）为多层叠合形式。
8.根据权利要求5所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，所述覆面板材（13）为双层夹心形式，层间以叠加板条（131）间隔，夹心为隔热保温材料。
9.根据权利要求5所述的一种混凝土梁与冷成型钢墙体的连接装置，其特征在于，混凝土梁（2）与冷成型钢墙体（1）连接前，冷成型钢墙体（1）的一侧满覆覆面板材（13），另一侧的上下端均预留200~500mm高度的矩形孔，所述矩形孔内设有钢带（14）。
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|---|---|---|---|---|
| CN117266378A (zh) * | 2023-11-22 | 2023-12-22 | 享城科建(北京)科技发展有限公司 | 预埋件 |
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- 2022-10-28 CN CN202211332800.4A patent/CN115584811A/zh active Pending
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