CN206360207U - 一种型钢高延性混凝土深梁 - Google Patents

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邓明科
马福栋
卜新星
张思海
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本实用新型公开了一种型钢高延性混凝土深梁，包括型钢，箍筋，纵筋以及高延性混凝土；纵筋和箍筋围成钢筋骨架，型钢置于深梁骨架中心，高延性混凝土浇注于深梁骨架内，并将钢筋骨架内部填实；型钢上焊接有若干T形钢板连接件，T形钢板连接件由翼缘板和腹板焊接组成，腹板上开设有对穿孔。本实用新型中的型钢超高性能混凝土深梁具有良好的耐久性，可延长结构的使用寿命，大幅度提高深梁的抗剪承载力、延性和抗震性能，减少甚至免去强震后修复的工作。

Description

一种型钢高延性混凝土深梁
技术领域
本实用新型属于土木工程领域，涉及一种建筑结构中的深梁，具体涉及一种型钢高延性混凝土深梁。
背景技术
近年来，国内地铁建设迅猛发展。随着线路的增加，在有限的空间内为了使设备及管理用房布置的尽可能紧凑，并尽可能减小车站长度以达到减少经济投资的目的，车站梁的截面常常被设计的很大，从而导致车站中大部分顶、底梁成为深梁。
采用型钢混凝土组合深梁，可在一定程度上减小深梁的截面尺寸。但是，由于混凝土本身的脆性，当构件变形较大时混凝土先于型钢破坏，使得现有的型钢混凝土深梁中型钢不能得到充分发挥其优良性能，导致深梁的抗裂性能差，容易发生纵向剪切滑移破坏，且震后修复费用较高。现有技术，抗剪栓钉与型钢的接触面较小在受力较大时很容易在型钢表面出现局部破坏，进而导致整个构件的过早失效。
发明内容
针对现有技术存在的不足，不实用新型的目的在于提供一种承载力高和抗震性能好的型钢高延性混凝土深梁。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种型钢高延性混凝土深梁，包括型钢，箍筋，纵筋以及高延性混凝土；所述纵筋和箍筋围成钢筋骨架，所述型钢置于钢筋骨架中心，所述高延性混凝土浇注于钢筋骨架内，并将钢筋骨架内部填实；
所述型钢上焊接有若干T形钢板连接件，所述T形钢板连接件由翼缘板和腹板焊接组成，所述腹板上开设有对穿孔。
可选的，所述T形钢板连接件钢板厚度为5～10mm，纵向间距为150～300mm，横向间距为50～100mm。
具体的，所述型钢为工字形型钢。
可选的，所述T形钢板连接件上所开的孔呈圆形，直径为5～15mm，间距为15～35mm。
与现有的深梁相比，本实用新型的型钢混凝土深梁技术效果如下：
(1)本实用新型采用的混凝土是一种具有高强度、高韧性、高耐久性和高耐损伤能力的生态建筑材料，使超高性能混凝土和型钢能够有效粘结，减少滑移，进一步提高结构的抗震性能。
(2)本实用新型中的型钢超高性能混凝土深梁具有良好的耐久性，可延长结构的使用寿命，大幅度提高梁的抗剪承载力、延性和抗震性能，减少甚至免去强震后修复的工作。
(3)T形钢板连接件与型钢之间的焊接面积大，并且对与型钢来讲有类似加肋的作用，有利于型钢的局部稳定性；由于高延性混凝土具有高抗拉强度和高韧性的特点，因此，型钢腹板中开有对穿孔使高延性混凝土从中穿过，有助于T形钢板连接件有高延性混凝土的结合和共同工作。
附图说明
图1是本实用新型型钢高延性混凝土深梁的结构示意图；
图2是本实用新型型钢高延性混泥土深梁的俯视图；
图3是T形钢板连接件结构示意图。
图中各代码表示：1-工字形型钢；2-箍筋；3-纵筋；4-高延性混凝土；5-T形钢板连接件；501-翼缘板；502-腹板；6-对穿孔。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
具体实施方式
本实用新型的高延性混凝土的组分为水泥、粉煤灰、砂、PVA纤维、减水剂和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：砂：水＝1：1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5％，减水剂的添加量为水泥、粉煤灰和硅灰总质量的0.8％。
上述高延性混凝土的搅拌方法为：首先将水泥、粉煤灰和砂倒入强制式搅拌机中干拌2～3分钟；再加入减水剂和80％的水；然后加入PVA纤维再搅拌2分钟后加入剩余20％的水，搅拌1～2分钟。
实施例：
本实例为某托柱转换梁体系，墩柱下部根据整体刚度需求设置横向及纵向系梁截面尺寸为1700mm×2000mm，型钢为1600mm×700mm×40mm×60mm的工字形型钢1，纵筋3直径为20mm，箍筋2直径为10mm，间距150mm。
焊接在工字形型钢1上的T形钢板连接件5钢板厚度为8mm，纵向间距为200mm，横向间距为70mm；上述的T形钢板连接件5的腹板502上所开的圆形对穿孔6直径为10mm，间距为15mm。
该实施例：高延性混凝土所用砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维为上海罗洋科技有限公司生产的PA600型纤维，长度为8mm，直径为26μm，抗拉强度为1200MPa，弹性模量为30GPa，水泥为P.O.42.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；减水剂为减水率在30％以上的聚羧酸高效减水剂，聚羧酸减水剂为江苏博特新材料有限公司生产的型聚羧酸高性能减水剂。
本实用新型的型钢高延性混凝土深梁可用于转换大梁等受剪切荷载较大的梁深。
附表1
注：试件编号中的C代表该试件是用普通混凝土浇注的，D代表该试件是用高延性混凝土浇注的；λ代表剪跨比；ρ代表配筋率。
如附表1所示，通过将无型钢普通混凝土深梁中的普通混凝土替换成高延性混凝土，深梁承载力提高了42左右；在高延性混凝土深梁中加入型钢，承载力提高了70％左右。在型钢上焊接T形抗剪键，使型钢高延性混凝土深梁的承载力提高了11％左右。
该实施例的高延性混凝土的上述力学特性表明，采用高延性混凝土4制成的混凝土强度高、变形能力好，不易发生剪切脆性破坏。用它浇筑成的型钢超高性能混凝土深梁，可显著提高其抗剪承载力、延性和抗震性能。

Claims (4)

1.一种型钢高延性混凝土深梁，包括型钢，箍筋(2)，纵筋(3)以及高延性混凝土(4)；所述纵筋(3)和箍筋(2)围成钢筋骨架，所述型钢置于深梁骨架中心，所述高延性混凝土(4)浇注于钢筋骨架内，并将钢筋骨架内部填实；
其特征在于：所述型钢上焊接有若干T形钢板连接件(5)，所述T形钢板连接件(5)由翼缘板(501)和腹板(502)焊接组成，所述腹板(502)上开设有对穿孔(6)。
2.如权利要求1所述的型钢高延性混凝土深梁，其特征在于：所述T形钢板连接件(5)钢板厚度为5～10mm，纵向间距为150～300mm，横向间距为50～100mm。
3.如权利要求1所述的型钢高延性混凝土深梁，其特征在于：所述型钢为工字形型钢(1)。
4.如权利要求1所述的型钢高延性混凝土深梁，其特征在于：所述T形钢板连接件(5)上所开的孔呈圆形，直径为5～15mm，间距为15～35mm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108608557A (zh) * 2018-04-26 2018-10-02 华侨大学 一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法
CN113309239A (zh) * 2021-06-08 2021-08-27 同济大学 一种带t形抗剪键的灌浆套管连接节点

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