CN116335341B - 一种钢混组合梁骨架组件及其生产方法 - Google Patents

一种钢混组合梁骨架组件及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢混组合梁骨架组件，包括工字钢、模板和钢筋骨架；钢筋骨架包括水平钢筋、竖直钢筋和连接件，多个水平钢筋彼此平行并且共面，所述竖直钢筋为多根并且彼此平行，竖直钢筋与水平钢筋垂直并且贴合水平钢筋，竖直钢筋与水平钢筋的贴合处通过连接件固定；竖直钢筋的两端设置有折弯部，竖直钢筋的两头折弯部分别焊接在工字钢的上下翼板上；所述工字钢的两侧各固定一个钢筋骨架，所述模板固定在连接件上，左右两侧的模板和工字钢的下翼板形成混凝土浇注腔；本发明利用连接件同时实现了竖直钢筋和水平钢筋的相对固定以及模板的固定，相比于传统技术，省去了用于安装模板的扣件，简化了骨架组件，有利于提高生产效率。

Description

一种钢混组合梁骨架组件及其生产方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种钢混组合梁骨架组件及其生产方法。
背景技术
申请号为202211016960.8的中国专利申请《钢混组合梁的施工方法》公开了一种预制钢混组合梁骨架组件，包括钢骨架、第一模板、第二模板、第一箍筋纵筋架和第二箍筋纵筋架，其中两块模板分别可拆卸的固定在两个箍筋纵筋架上；这种钢混组合梁骨架组件能够在工厂提前生产，然后运输至现场浇注混凝土形成混凝土梁；其优点在于模板提前与箍筋纵筋架连接，在建筑现场无需额外安装模板，减少建筑工地的耗时。其缺陷在于箍筋纵筋架中的水平钢筋和竖直钢筋依赖人工捆扎，模板依靠扣件固定在箍筋纵筋架上，每一个扣件都需要单独焊接或者采用其他方式固定在箍筋纵筋架上，导致整个骨架组件生产效率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术的钢混组合梁骨架组件结构不够合理，导致生产工序过多，生产效率不高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种钢混组合梁骨架组件，包括工字钢、模板和钢筋骨架；
所述钢筋骨架包括水平钢筋、竖直钢筋和连接件，多个水平钢筋彼此平行并且共面，所述竖直钢筋为多根并且彼此平行，竖直钢筋与水平钢筋垂直并且贴合水平钢筋，竖直钢筋与水平钢筋的贴合处通过连接件固定；竖直钢筋的两端设置有折弯部，竖直钢筋的两头折弯部分别焊接在工字钢的上下翼板上；所述工字钢的两侧各固定一个钢筋骨架，所述模板固定在连接件上，左右两侧的模板和工字钢的下翼板形成混凝土浇注腔；
所述连接件包括方管和内芯，方管第一端头的上下对边设置有第一钢筋槽，方管第一端头的左右对边设置有第二钢筋槽，竖直钢筋处于第一钢筋槽内，水平钢筋处于第二钢筋槽内；内芯呈方柱形，内芯的第一端头设置有位于四角的四根插杆，内芯由木材制作，内芯插入方管中，插杆的水平方向尺寸大于竖直钢筋与方管内壁的间隙，插杆的竖直方向尺寸大于水平钢筋与方管内壁的间隙，内芯的插杆挤压插入竖直钢筋与方管内壁的间隙以及水平钢筋与方管内壁的间隙中，插杆挤压竖直钢筋和水平钢筋使得竖直钢筋、水平钢筋和方管三者固定；内芯的第二端头用于安装模板，将射钉穿过模板并射入内芯的第二端头即可将模板固定在钢筋骨架上；
在本发明中，连接件具备了固定竖直钢筋和水平钢筋、固定模板的双重功能，不仅简化了钢混组合梁骨架组件的结构，而且相比于传统的竖直钢筋和水平钢筋的捆扎方式，本发明的连接件操作更加方便。
进一步的，所述内芯的第二端头缩入方管的第二端头内部，所述方管的第二端头的上下对边设置有浇注槽；安装模板之后，模板与内芯的第二端头之间具有一定的间距，即方管的第二端头内部具备一定的空腔且空腔的上下设置有浇注槽；该空腔以及浇注槽的作用是：在后期浇注混凝土之后，方管的第二端头内部的空腔会被混凝土填充，拆除模板之后，木质的内芯被完全包裹在混凝土内部，避免内芯暴露在外被环境侵蚀。
进一步的，所述工字钢的上翼板的宽度小于下翼板的宽度，上翼板的两侧都可以用于浇注混凝土，单面浇注即可完成混凝土梁的浇注作业。
进一步的，所述工字钢的腹板呈波浪形。
本发明还提供了钢混组合梁骨架组件的生产方法包括如下步骤：
步骤1：利用骨架辅助装置将所有水平钢筋、竖直钢筋和连接件组装成钢筋骨架；
步骤2：将钢筋骨架中竖直钢筋的两头折弯部分别焊接在工字钢的上翼板的上表面和下翼板的上表面，工字钢的两侧各设置一个钢筋骨架；
步骤3：利用射钉穿透模板并射入连接件的内芯中，工字钢的两侧各设置一个模板，模板与工字钢的下翼板贴合；
所述骨架辅助装置包括第一支架、液压缸、竖直基板、第二支架、第三支架和托架，液压缸水平固定在第一支架上，竖直基板连接液压缸的伸缩杆，竖直基板上设置有多个推杆和多组夹板，推杆的数量、夹板的组数与水平钢筋的数量一致；多组夹板上下排列并固定在竖直基板上，每组夹板包括上下排列的上夹板和下夹板，上夹板和下夹板的宽度等于浇注槽的宽度，上夹板和下夹板之间的距离等于内芯的上下厚度；推杆固定在竖直基板上并且位于上夹板和下夹板之间；上夹板和下夹板均由铁片制成，具有弹性；
所述第二支架与第一支架对齐，第二支架上设置有两根上下分布且彼此平行的挂杆，竖直钢筋通过两端的折弯部夹在两根挂杆上；
所述第三支架的数量为多个，第三支架与第二支架排成一列，第三支架辅助支撑挂杆；
所述托架用于放置水平钢筋；
骨架辅助装置用于装配水平钢筋、竖直钢筋和连接件，具体原理是：
(1)将内芯的第一端头塞进方管，内芯大约一半的长度处于方管内部；然后将内芯外露的部分夹在上夹板和下夹板之间，其中，
上夹板和下夹板的端头插入浇注槽中，以此实现连接件的定位，确保连接件与挂杆上的竖直钢筋对齐；此时的推杆接近内芯的第二端头但是不与第二端头接触；
(2)液压缸驱动竖直基板水平移动，连接件向着挂杆上的竖直钢筋和水平钢筋移动，直至竖直钢筋处于第一钢筋槽内，水平钢筋处于第二钢筋槽内；至此，方管受到竖直钢筋和水平钢筋的阻碍无法继续移动；
(3)液压缸继续驱动竖直基板水平移动，上夹板与下夹板受到停止的方管的挤压，使得上夹板和下夹板分别向上和向下弯曲，此时的上夹板和下夹板夹在方管的上表面和下表面，上夹板和下夹板与方管产生了水平方向的相对移动，使得推杆最终与内芯的第二端头接触并推动内芯在方管内移动，最终内芯的插杆挤压插入竖直钢筋与方管内壁的间隙以及水平钢筋与方管内壁的间隙中，插杆挤压竖直钢筋和水平钢筋使得竖直钢筋、水平钢筋和方管三者固定；
挂杆上的竖直钢筋由人工放置，难以做到与竖直基板高度对齐，为了克服这一缺陷，所述竖直基板上还设置有导板，导板上设置有定位槽，定位槽的槽口呈喇叭形，定位槽与挂杆上竖直钢筋的上端的折弯部对齐；在液压缸驱动竖直基板水平移动时，导板上的定位槽首先接触竖直钢筋的上端的折弯部，使得竖直钢筋的位置被调整并与竖直基板对齐，确保竖直基板后续移动时，竖直钢筋能够准确的插入第一钢筋槽内。
进一步的，所述竖直基板上设置有导杆，所述第一支架上设置有导孔，导杆插入导孔内，导杆呈水平姿态；导杆用于辅助限制竖直基板在水平方向平移。
进一步的，所述第二支架上设置有多个用于顶住竖直钢筋的顶杆，连接件在水平移动时，方管会对竖直钢筋施加水平方向的压力，顶杆用于平衡该压力，避免竖直钢筋弯曲。
进一步的，所述上夹板和下夹板的前端均设置有倒角，倒角能够方便上夹板和下夹板在受到方管的阻碍后分别向上和向下弯曲。
有益效果：(1)本发明的钢混组合梁骨架组件利用连接件同时实现了竖直钢筋和水平钢筋的相对固定以及模板的固定，相比于传统技术，省去了用于安装模板的扣件，简化了骨架组件，有利于提高生产效率。(2)本发明的钢混组合梁骨架组件利用内芯和方管的对插实现了竖直钢筋和水平钢筋的连接，操作简单，容易机械化生产。(3)本发明的钢混组合梁骨架组件在方管的第二端头的内部预留空腔，使得后期浇注的混凝土进入该空腔后完全封闭内芯，避免内芯被环境腐蚀。(4)本发明的骨架辅助装置通过夹板和推杆的配合实现了连接件的定位和安装，使得钢筋骨架的生产高度机械化，既节约了人力又能极大的提高生产效率。
附图说明
图1是实施例1钢混组合梁骨架组件的立体图。
图2是实施例1钢混组合梁骨架组件的主视图。
图3是实施例1中钢筋骨架的立体图。
图4是实施例1中钢筋骨架的局部示意图。
图5是实施例1中钢筋骨架的局部示意图(另一个视角)。
图6是实施例1中钢筋骨架的局部爆炸视图。
图7是实施例1中方管的立体图。
图8是实施例1中骨架辅助装置的俯视图。
图9是图7的A-A剖面图(剖切方管)。
图10是图9的A放大图。
图11是实施例1中骨架辅助装置的工作状态图。
图12是图11的B放大图。
其中：100、工字钢；200、模板；300、钢筋骨架；310、水平钢筋；320、竖直钢筋；321、折弯部；330、方管；331、第一钢筋槽；332、第二钢筋槽；333、浇注槽；340、内芯；341、插杆；400、骨架辅助装置；410、第一支架；420、液压缸；430、竖直基板；431、推杆；432、夹板；433、导板；433-1、定位槽；434、导杆；440、第二支架；441、挂杆；442、顶杆；450、第三支架；460、托架。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1至图7所示，本实施例的钢混组合梁骨架组件包括工字钢100、模板200和钢筋骨架300。
如图3所示，钢筋骨架300包括三根水平钢筋310、多根竖直钢筋320和多个连接件，三个水平钢筋310彼此平行并且共面，竖直钢筋320为多根并且彼此平行，竖直钢筋320与水平钢筋310垂直并且贴合水平钢筋310，竖直钢筋320与水平钢筋310的贴合处通过连接件固定；竖直钢筋320的两端设置有折弯部321，如图1和图2所示，竖直钢筋320的两头折弯部321分别焊接在工字钢100的上下翼板的上表面；工字钢100的上翼板的宽度小于下翼板的宽度，工字钢100的腹板呈波浪形，工字钢100的两侧各固定一个钢筋骨架300，模板200固定在连接件上，左右两侧的模板200和工字钢100的下翼板形成混凝土浇注腔，注入混凝土之后即可形成钢混组合梁。
如图4至图7所示，连接件包括方管330和内芯340，方管330第一端头的上下对边设置有第一钢筋槽331，方管330第一端头的左右对边设置有第二钢筋槽332，竖直钢筋320处于第一钢筋槽331内，水平钢筋310处于第二钢筋槽332内；内芯340呈方柱形，内芯340的第一端头设置有位于四角的四根插杆341，内芯340由木材制作，内芯340插入方管330中，插杆341的水平方向尺寸大于竖直钢筋320与方管330内壁的间隙，插杆341的竖直方向尺寸大于水平钢筋310与方管330内壁的间隙，内芯340的插杆341挤压插入竖直钢筋320与方管330内壁的间隙以及水平钢筋310与方管330内壁的间隙中，插杆341挤压竖直钢筋320和水平钢筋310使得竖直钢筋320、水平钢筋310和方管330三者固定；内芯340的第二端头用于安装模板200，将射钉穿过模板200并射入内芯340的第二端头即可将模板200固定在钢筋骨架300上。
如图5所示，当内芯340完全插入方管330后，内芯340的第二端头缩入方管330的第二端头内部，所述方管330的第二端头的上下对边设置有浇注槽333；安装模板200之后，模板200与内芯340的第二端头之间具有一定的间距，即方管330的第二端头内部具备一定的空腔且空腔的上下设置有浇注槽333；该空腔以及浇注槽333的作用是：在后期浇注混凝土之后，方管330的第二端头内部的空腔会被混凝土填充，拆除模板200之后，木质的内芯340被完全包裹在混凝土内部，避免内芯340暴露在外被环境侵蚀。
本实施例钢混组合梁骨架组件的生产方法包括如下步骤：
步骤1：将所有水平钢筋310、竖直钢筋320和连接件组装成如图3所示的钢筋骨架300；
步骤2：将钢筋骨架300中竖直钢筋320的两头折弯部321分别焊接在工字钢100的上翼板的上表面和下翼板的上表面，工字钢100的两侧各设置一个钢筋骨架300；
步骤3：利用射钉穿透模板200并射入连接件的内芯340中，工字钢100的两侧各设置一个模板200，模板200与工字钢100的下翼板贴合。
本实施例的钢混组合梁骨架组件一般有两种使用方式：(1)在加工厂内浇注混凝土形成钢混组合梁之后运输至施工现场安装；(2)将骨架组件运输至施工现场固定，然后现浇混凝土形成钢混组合梁。两种使用方式都不需要在施工现场安装模板200，施工效率更高。
实施例2
如图8至图12所示，本实施例提供了一种用于组装实施例1中水平钢筋310、竖直钢筋320和连接件的骨架辅助装置400，包括第一支架410、液压缸420、竖直基板430、第二支架440、第三支架450和托架460，液压缸420水平固定在第一支架410上，竖直基板430连接液压缸420的伸缩杆，竖直基板430上设置有三个推杆431和三组夹板432，三组夹板432上下排列并固定在竖直基板430上，每组夹板432包括上下排列的上夹板和下夹板，上夹板和下夹板的宽度等于浇注槽333的宽度，上夹板和下夹板之间的距离等于内芯340的上下厚度；推杆431固定在竖直基板430上并且位于上夹板和下夹板之间；上夹板和下夹板均由铁片制成，具有弹性。
第二支架440与第一支架410对齐，第二支架440上设置有两根上下分布且彼此平行的挂杆441，竖直钢筋320通过两端的折弯部321夹在两根挂杆441上；所述第三支架450的数量为多个，第三支架450与第二支架440排成一列，第三支架450辅助支撑挂杆441；所述托架460用于放置水平钢筋310。
如图8所示，竖直基板430上设置有导板433，导板433上设置有定位槽433-1，定位槽433-1的槽口呈喇叭形，定位槽433-1与挂杆441上竖直钢筋320的上端的折弯部321对齐。
竖直基板430上设置有导杆434，第一支架410上设置有导孔，导杆434插入导孔内，导杆434呈水平姿态；导杆434用于辅助限制竖直基板430在水平方向平移；第二支架440上设置有多个用于顶住竖直钢筋320的顶杆442，连接件在水平移动时，方管330会对竖直钢筋320施加水平方向的压力，顶杆442用于平衡该压力，避免竖直钢筋320弯曲；如图10所示，上夹板和下夹板的前端均设置有倒角，倒角能够方便上夹板和下夹板在受到方管330的阻碍后分别向上和向下弯曲。
骨架辅助装置400用于装配水平钢筋310、竖直钢筋320和连接件，具体原理是：
(1)如图8所示，挂杆441上存储多个竖直钢筋320，移动其中一个竖直钢筋320使其与竖直基板430对齐；
(2)如图10所示，将内芯340的第一端头塞进方管330，内芯340大约一半的长度处于方管330内部；然后将内芯340外露的部分夹在上夹板和下夹板之间，其中，上夹板和下夹板的端头插入如图7所示的浇注槽333中，以此实现连接件的定位，确保连接件与挂杆441上的竖直钢筋320对齐；此时的推杆431接近内芯340的第二端头但是不与第二端头接触；
(3)如图11所示，液压缸420驱动竖直基板430水平移动，连接件向着挂杆441上的竖直钢筋320和水平钢筋310移动，如图8所示的导板433上的定位槽433-1首先接触竖直钢筋320的上端的折弯部321，使得竖直钢筋320的位置被进一步精确调整，确保竖直钢筋320与方管330的第一钢筋槽331对齐；之后，连接件继续水平移动直至竖直钢筋320处于第一钢筋槽331内，水平钢筋310处于第二钢筋槽332内；至此，方管330受到竖直钢筋320和水平钢筋310的阻碍无法继续移动；
(4)液压缸420继续驱动竖直基板430水平移动，如图12所示，上夹板与下夹板受到停止的方管330的挤压，使得上夹板和下夹板分别向上和向下弯曲，此时的上夹板和下夹板夹在方管330的上表面和下表面，上夹板和下夹板与方管330产生了水平方向的相对移动，使得推杆431最终与内芯340的第二端头接触并推动内芯340在方管330内移动，最终内芯340的插杆341挤压插入竖直钢筋320与方管330内壁的间隙以及水平钢筋310与方管330内壁的间隙中，插杆341挤压竖直钢筋320和水平钢筋310使得竖直钢筋320、水平钢筋310和方管330三者固定。
液压缸420驱动竖直基板430往复一次可以安装三个连接件并固定一根竖直钢筋320，多次往复即可将所有竖直钢筋320固定，完成钢筋骨架300的生产。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种钢混组合梁骨架组件的生产方法，其特征在于：
所述钢混组合梁骨架组件包括工字钢、模板和钢筋骨架；
所述钢筋骨架包括水平钢筋、竖直钢筋和连接件，多个水平钢筋彼此平行并且共面，所述竖直钢筋为多根并且彼此平行，竖直钢筋与水平钢筋垂直并且贴合水平钢筋，竖直钢筋与水平钢筋的贴合处通过连接件固定；竖直钢筋的两端设置有折弯部，竖直钢筋的两头折弯部分别焊接在工字钢的上下翼板上；所述工字钢的两侧各固定一个钢筋骨架，所述模板固定在连接件上，左右两侧的模板和工字钢的下翼板形成混凝土浇注腔；
所述连接件包括方管和内芯，方管第一端头的上下对边设置有第一钢筋槽，方管第一端头的左右对边设置有第二钢筋槽，竖直钢筋处于第一钢筋槽内，水平钢筋处于第二钢筋槽内；内芯呈方柱形，内芯的第一端头设置有位于四角的四根插杆，内芯由木材制作，内芯插入方管中，内芯的插杆插入竖直钢筋与方管内壁的间隙以及水平钢筋与方管内壁的间隙中，插杆挤压竖直钢筋和水平钢筋使得竖直钢筋、水平钢筋和方管三者固定；
所述内芯的第二端头缩入方管的第二端头内部，所述方管的第二端头的上下对边设置有浇注槽；
所述工字钢的上翼板的宽度小于下翼板的宽度；
所述工字钢的腹板呈波浪形；
所述钢混组合梁骨架组件的生产方法包括如下步骤：
步骤1：利用骨架辅助装置将所有水平钢筋、竖直钢筋和连接件组装成钢筋骨架；
步骤2：将钢筋骨架中竖直钢筋的两头折弯部分别焊接在工字钢的上翼板的上表面和下翼板的上表面，工字钢的两侧各设置一个钢筋骨架；
步骤3：利用射钉穿透模板并射入连接件的内芯中，工字钢的两侧各设置一个模板，模板与工字钢的下翼板贴合；
所述骨架辅助装置包括第一支架、液压缸、竖直基板、第二支架、第三支架和托架，液压缸水平固定在第一支架上，竖直基板连接液压缸的伸缩杆，竖直基板上设置有多个推杆和多组夹板，推杆的数量、夹板的组数与水平钢筋的数量一致；多组夹板上下排列并固定在竖直基板上，每组夹板包括上下排列的上夹板和下夹板，上夹板和下夹板的宽度等于浇注槽的宽度，上夹板和下夹板之间的距离等于内芯的上下厚度；推杆固定在竖直基板上并且位于上夹板和下夹板之间；
所述第二支架与第一支架对齐，第二支架上设置有两根上下分布且彼此平行的挂杆，竖直钢筋通过两端的折弯部夹在两根挂杆上；
所述第三支架的数量为多个，第三支架与第二支架排成一列，第三支架辅助支撑挂杆；
所述托架用于放置水平钢筋。
2.根据权利要求1所述的钢混组合梁骨架组件的生产方法，其特征在于：所述竖直基板上还设置有导板，导板上设置有定位槽，定位槽的槽口呈喇叭形，定位槽与挂杆上竖直钢筋的上端的折弯部对齐。
3.根据权利要求2所述的钢混组合梁骨架组件的生产方法，其特征在于：所述竖直基板上设置有导杆，所述第一支架上设置有导孔，导杆插入导孔内。
4.根据权利要求3所述的钢混组合梁骨架组件的生产方法，其特征在于：所述第二支架上设置有多个用于顶住竖直钢筋的顶杆。
5.根据权利要求4所述的钢混组合梁骨架组件的生产方法，其特征在于：所述上夹板和下夹板的前端均设置有倒角。
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