CN201011046Y - 取代复合受扭下开口组合梁的抗扭组合梁板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种取代复合受扭下开口组合梁的抗扭组合梁板，属于建筑技术领域。该组合梁板由翼缘板和支撑在翼缘板下面的结构梁构成，翼缘板下部两侧分别预埋间隔分布的连接件，翼缘板下表面制成起伏状，并附着通过连接件固连的压形板，结构梁由两侧的斜面和底面构成，两侧斜面的下边缘分别与底面的两侧边固连，且上边缘分别与压形板的两侧固连，底面的宽度小于压形板的宽度，结构梁截面对中心对称的两边设有立筋，两排立筋的上边和下边分别与压形板以及下部两侧斜面的固定。立筋通过压型钢板与连接件相连，施工方便，受力更加合理和充分。理论计算和实验均表明，采用本实用新型的结构之后，在用材量基本不变的情况下，可以显著提高承载能力。

Description

取代复合受扭下开口组合梁的抗扭组合梁板

技术领域

本实用新型涉及一种复合受力下组合梁板，尤其是对现有受扭开口组合梁板的结构改进，属于建筑和交通技术领域。

背景技术

随着建筑业的迅速发展，两种材料组成的组合梁板越来越多地应用于桥梁及高层建筑等工程结构中。由于组合梁跨度不断增大，实际的组合梁往往处于弯扭等复合受力状态。

现有开口受扭组合梁的典型结构如图1和图2所示，长矩形截面混凝土翼缘板的下表面支撑有开口的工字形钢结构梁，翼缘板通过间隔分布预埋在其中的连接件与工字形钢结构梁焊接固连。

长期以来，由于没有科学的复合受力下抗扭设计计算方法，这种组合梁的结构参数只能借助经验或通过类比设定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：在理论计算的基础上，提出一种取代开口受扭组合梁的抗扭组合梁板，从而在保持制造成本基本不变的前提下，使组合梁的复合受扭下承载能力显著提高。

为了达到以上目的，本实用新型取代开口受扭组合梁的抗扭组合梁板由翼缘板和支撑在翼缘板下面的结构梁构成，其改进之处在于：所述翼缘板下部预埋至少两排间隔分布的连接件，所述翼缘板下表面制成起伏状，并附着通过连接件固连的压形板，所述结构梁由两侧的斜面和底面构成，所述两侧斜面的下边缘分别与底面的两侧边固连，且上边缘分别与压形板的两侧固连，所述底面的宽度小于压形板的宽度，所述结构梁截面内设有与连接件排数对应的立筋，所述立筋的上边和下边分别与压形板以及两侧斜面固定。

计算(有关计算方法和计算公式参见2004年10月出版的第37卷第10期《土木工程学报》刊物第28页的论文《复合弯扭下钢-混凝土组合梁连接件的设计方法》)和实验均表明，采用本实用新型的结构之后，在用材量基本不变的情况下，可以显著提高承载能力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是现有典型开口受扭组合梁的结构示意图。

图2是图1的俯视旋转示意图。

图3是本实用新型实施例一的结构示意图。

具体实施方式

本实施例为采用抗扭连接件轴力和剪力计算方法对图1和图2所示传统开口受扭组合梁的结构改进。

图1和图2所示传统开口受扭组合梁中，混凝土翼缘板采用800mm×80mm，跨度4.5m，采用C50混凝土，钢梁采用工字型钢，高度320mm，翼缘宽度132mm，腹板厚11.5mm，翼缘厚15.0mm，半跨中的连接件数n＝28，连接件列数n′＝2，钢梁屈服强度为300Mpa。所受扭矩T_u＝3.12kN.m。

(1)采用栓钉连接件的直径Φ12mm，截面面积113.1mm²。连接件上的水平剪力为：Q＝min(f_cA_c，A_gf_y)＝1480kN。H＝Q₁＝Q/n＝52.8kN.

(2)确定在最大扭矩处与零弯矩处两计算点之间的N，用 $N=\frac{(n^{\′}-1)s+d}{\underset{i=1}{\overset{n^{\′}}{\mathrm{\Σ}}}{[(i-1)s+d]}^2}{T}^{\′}=1.75\mathrm{kN}.$

上述组合截面的抗扭模量：J_d＝2123756mm⁴。因为：τ_max＝Tδ/J_d＝f_1y/2＝160MPa；所以抗扭承载力：T_max3＝160J_d/δ_min＝48.543×10³＝48kN.m

在理论计算的指导下，将上述传统开口受扭组合梁改为截面构造如图3所示的本实施例组合梁。该组合梁主要由混凝土翼缘板1和支撑在翼缘板下的钢板结构梁构成。翼缘板1中预埋间隔分布的两排排栓钉连接件2(也可以是其它形式的连接件)。翼缘板下表面制成与压形板表面形状吻合的起伏状——两道梯形槽，并附着与栓钉连接件焊接固定的压形板3。从截面看，两排栓钉连接件2分别位于翼缘板压型钢板下表面的梯形槽内。结构梁由钢板折制出两侧对称的斜面4-1和底面4-2构成，两侧斜面4-1的上边缘分别与压形板3的两侧焊接固连。此外，结构梁截面内设有两道立筋4-3，两道立筋的上边和下边分别与压形板3对应连接件的部位以及结构梁的两侧斜面4-1焊接固定，从而使结构梁的梯形截面分割成中部近似六边形和左右两三角形，形成稳固的框架结构。

本实施例组合梁截面的抗扭模量：J_d＝8638504mm⁴。所以抗扭承载力：T_max4＝160J_d/δ_min＝160×8638504/7＝48.543×10³＝197.5kN.m，比原先增大(T_max4-T_max3)/T_max3＝(197.5-48)/48＝311％，实验证明，改进效果十分显著。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。例如，混翼缘板和结构梁的材质不局限于混凝土以及钢材；连接件可以是波形弯筋连接件、高强螺栓、角钢、槽钢、栓钉连接件、木栓之一；等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种取代复合受扭下开口组合梁的抗扭组合梁板，由翼缘板和支撑在翼缘板下面的结构梁构成，其特征在于：所述翼缘板下部预埋至少两排间隔分布的连接件，所述翼缘板下表面制成起伏状，并附着通过连接件固连的压形板，所述结构梁由两侧的斜面和底面构成，所述两侧斜面的下边缘分别与底面的两侧边固连，且上边缘分别与压形板的两侧固连，所述底面的宽度小于压形板的宽度，所述结构梁截面内设有与连接件排数对应的立筋，所述立筋的上边和下边分别与压形板以及两侧斜面固定。

2.根据权利要求1所述的抗扭组合梁板，其特征在于：所述连接件为波形弯筋连接件、高强螺栓、角钢、槽钢、栓钉连接件、木栓之一。

3.根据权利要求1所述的抗扭组合梁板，其特征在于：所述翼缘板下表面起伏状由为两道梯形槽形成，通过连接件焊接固定形状与之吻合的压形钢板。

4.根据权利要求3所述的抗扭组合梁板，其特征在于：所述翼缘板由混凝土制成，下表面的两道梯形槽内分别预埋间隔分布的两排栓钉连接件。

5.根据权利要求4所述的抗扭组合梁板，其特征在于：所述结构梁由钢板折制出两侧对称的斜面和底面构成，所述两侧斜面的上边缘分别与压形板的两侧焊接固连，所述结构梁截面内设有两道立筋，所述两道立筋的上边和下边分别与压形板对应连接件的部位以及结构梁的两侧斜面焊接固定。

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