CN206903061U - 一种劲性梁的变截面结构 - Google Patents

Abstract

一种劲性梁的变截面结构，包括型钢龙骨、布置在型钢龙骨四周的钢筋骨架以及浇筑在型钢龙骨和钢筋骨架外侧的梁混凝土；型钢龙骨为变截面结构，该型钢龙骨自变截面的分界处分为第一段型钢龙骨和第二段型钢龙骨；钢筋骨架包括有梁顶主筋和梁底主筋；梁顶主筋在变截面的分界处断开，分为第一段梁顶主筋和第二段梁顶主筋；第一段梁顶主筋一端与对应一侧劲性柱连接，第一段梁顶主筋的另一端与竖向连接板连接；第二段梁顶主筋一端与对应一侧劲性柱连接，第二段梁顶主筋另一端在变截面的分界处向下弯折与一组竖向连接板对应连接。本实用新型解决了传统的变截面劲性梁中多排大直径主筋在突变截面位置连接困难的技术问题。

Description

一种劲性梁的变截面结构

技术领域

本实用新型属于建筑工程领域，特别是一种劲性梁的变截面结构。

背景技术

目前，劲性结构在超高层结构中广泛运用，劲性结构是由钢骨外包钢筋混凝土而形成的一种新型组合结构，此新型结构具有较高的承载力、较高的延性、较好的耐久性及耐火性等优点，但劲性结构因其构造特点，往往节点比较复杂，钢筋的布置和连接比较困难，在现场施工中实际难度大，往往成为制约工期及施工质量的关键因素之一，特别是对有多排大直径主筋的变截面劲性梁，其跨度大、截面大、截面突变明显、主筋直径大、层数多，在实际施工中较为罕见，其施工方法有别于常规劲性梁，对梁主筋的布置及连接处理要求甚高，必须加强对变截面劲性梁主筋连接设计与施工控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种劲性梁的变截面结构，要解决传统的变截面劲性梁中多排大直径主筋在突变截面位置连接困难的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种劲性梁的变截面结构，其两端分别与劲性柱相连，包括有型钢龙骨、布置在型钢龙骨四周的钢筋骨架以及浇筑在型钢龙骨和钢筋骨架外侧的梁混凝土；所述型钢龙骨为变截面结构，该型钢龙骨自变截面的分界处分为第一段型钢龙骨和第二段型钢龙骨；所述第一段型钢龙骨的底面与第二段型钢龙骨的底面平齐，且第一段型钢龙骨的高度小于第二段型钢龙骨的高度；所述第一段型钢龙骨的顶面、靠近第二段型钢龙骨位置处设有一组竖向连接板；所述竖向连接板与型钢龙骨的横截面平行设置，且一组竖向连接板沿型钢龙骨的长轴线方向平行间隔布置；所述第一段型钢龙骨和第二段型钢龙骨的顶面、沿型钢龙骨的长轴线方向均设有钢筋支架；所述钢筋骨架包括有梁顶主筋和梁底主筋；所述梁顶主筋至少有2层，且在变截面的分界处断开，分为第一段梁顶主筋和第二段梁顶主筋；所述第一段梁顶主筋的一端通过接驳器与对应一侧的劲性柱连接，第一段梁顶主筋的另一端通过接驳器与最外侧的竖向连接板连接；所述第二段梁顶主筋的一端通过接驳器与对应一侧的劲性柱连接，第二段梁顶主筋的另一端在变截面的分界处向下弯折与一组竖向连接板对应连接；其中最下层的第二段梁顶主筋支撑在钢筋支架上；所述梁底主筋至少有2层，且通长布置在型钢龙骨下方；所述梁底主筋的两端分别通过接驳器与对应一侧的劲性柱连接。

优选的，所述型钢龙骨为工字钢或者H型钢。

优选的，一组所述竖向连接板的高度从外向内依次递增；所述竖向连接板的数量不少于第二段梁顶主筋的层数，其中同层第二段梁顶主筋连接在同一块竖向连接板上，不同层第二段梁顶主筋与一组竖向连接板对应连接，且在竖向上不相交。

优选的，所述竖向连接板与竖向连接板之间、竖向连接板与对应一侧的第二段型钢龙骨端面之间均连接有水平传力劲板。

优选的，所述第一段型钢龙骨腹板两侧、对应竖向连接板的位置处均设有一组竖向加劲板；所述竖向加劲板与竖向连接板一一对应布置；

所述第二段型钢龙骨腹板两侧均设有一组水平加劲板；一组水平加劲板沿竖向、平行间隔布置在竖向连接板的对应位置处。

优选的，所述钢筋骨架还包括有定位钢筋、箍筋和沿竖向平行间隔设置在型钢龙骨腹板两侧的腹板钢筋；

所述定位钢筋平行于型钢龙骨的短轴方向设置，且同层定位钢筋沿着型钢龙骨的长轴方向平行间隔布置；所述定位钢筋包括有梁顶定位钢筋和梁底定位钢筋；所述梁顶定位钢筋设置在相邻两层第一段梁顶主筋之间以及相邻两层第二段梁顶主筋之间；所述梁底定位钢筋设置在相邻两层梁底主筋之间；

所述箍筋箍设在型钢龙骨的两侧、梁顶主筋和梁底主筋之间；且箍筋在定位钢筋位置处与定位钢筋焊接连接；

所述腹板钢筋包括有腹板纵向钢筋和腹板连接筋；所述腹板纵向钢筋至少有两根，且沿型钢龙骨的短轴方向平行间隔布置；所述腹板连接筋连接在相邻两根腹板纵向钢筋之间。

优选的，所述第一段梁顶主筋由两段第一段梁顶主筋单元通过连接第一套筒螺纹连接而成；所述第二段梁顶主筋由两段第二段梁顶主筋单元通过连接第二套筒连接而成；所述梁底主筋由两段梁底主筋单元通过第三套筒连接而成；所述第一套筒、第二套筒和第三套筒上均设有内螺纹。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。

1、本实用新型主要解决了变截面劲性梁多排大直径主筋在突变截面位置连接问题，在保证劲性结构受力性能的前提下，优化劲性梁主筋布置及连接、简化钢筋施工方法，克服现有钢筋绑扎技术难题。

2、本实用新型中的梁为变截面劲性梁，变截面位置梁顶主筋分开连接，通过设置竖向连接板、竖向加劲板，改善了变截面梁顶主筋连接方式，解决了变截面劲性梁多排大直径主筋节点处理难的问题，使得变截面劲性梁受力明确、施工便利、保证了安全与质量、加快了施工进度。

3、本实用新型中的梁顶主筋和梁底主筋的两端与劲性柱利用接驳器进行连接，接驳器在劲性柱出厂时已焊接在劲性柱上，梁顶主筋和梁底主筋在梁中部时，采用长丝套筒进行连接，解决了劲性梁多层大直径主筋因搭接或焊接带来的钢筋间距不符合规范要求的难题，节约了施工成本、加快了施工进度、质量可控。

4、本实用新型中的劲性梁，梁顶主筋和梁底主筋通过型钢龙骨上的栓钉设置钢筋支架保证保护层厚度，梁底主筋通过箍筋提拉作用保证保护层厚度，解决了钢筋保护层及间距难以控制的问题，具有施工便利、质量可控、节约成本的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的劲性梁的变截面结构侧面示意图。

图2是本实用新型中梁底定位钢筋通过第三套筒连接的结构示意图。

图3是本实用新型中型钢龙骨周围的钢筋骨架结构的横截面示意图。

附图标记：1-梁混凝土、2-型钢龙骨、2.1-第一段型钢龙骨、2.2-第二段型钢龙骨、3-劲性柱、4-接驳器、5-第一套筒、6-梁底主筋、7-梁顶主筋、7.1-第一梁顶主筋、7.2-第二梁顶主筋、8-腹板连接筋、9-第二套筒、10-第三套筒、11-竖向连接板、12-水平传力劲板、13-竖向加劲板、14-水平加劲板、15-钢筋支架、16-栓钉、17-梁顶定位钢筋、18-箍筋、19-梁底定位钢筋、20-腹板纵向钢筋。

具体实施方式

如图1-3所示，这种劲性梁的变截面结构，其两端分别与劲性柱3相连，包括有型钢龙骨2、布置在型钢龙骨2四周的钢筋骨架以及浇筑在型钢龙骨2和钢筋骨架外侧的梁混凝土1；所述型钢龙骨2为变截面结构，该型钢龙骨2自变截面的分界处分为第一段型钢龙骨2.1和第二段型钢龙骨2.2；劲性梁面筋即梁顶主筋7在梁钢骨截面突变处分开连接；所述第一段型钢龙骨2.1的底面与第二段型钢龙骨2.2的底面平齐，且第一段型钢龙骨2.1的高度小于第二段型钢龙骨2.2的高度；所述第一段型钢龙骨2.1的顶面、靠近第二段型钢龙骨2.2位置处设有一组竖向连接板11；所述竖向连接板11与型钢龙骨2的横截面平行设置，且一组竖向连接板11沿型钢龙骨2的长轴线方向平行间隔布置；所述第一段型钢龙骨2.1和第二段型钢龙骨2.2的顶面、沿型钢龙骨2的长轴线方向均设有钢筋支架15；所述钢筋骨架包括有梁顶主筋7和梁底主筋6；所述梁顶主筋7至少有2层，梁顶主筋7的直径不小于25mm，且在变截面的分界处断开，分为第一段梁顶主筋7.1和第二段梁顶主筋7.2；所述第一段梁顶主筋7.1的一端通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接，第一段梁顶主筋7.1的另一端通过接驳器4与最外侧的竖向连接板11连接；所述第二段梁顶主筋7.2的一端通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接，第二段梁顶主筋7.2的另一端在变截面的分界处向下弯折与一组竖向连接板11对应进行双面焊连接（焊接长度满足设计要求）；其中最下层的第二段梁顶主筋7.2支撑在钢筋支架15上；所述梁底主筋6至少有2层，梁底主筋6的直径不小于25mm，且通长布置在型钢龙骨2下方；所述梁底主筋6的两端分别通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接。

本实施例中，所述型钢龙骨2的两端均与劲性柱3连接，梁底主筋6和梁顶主筋7的两端分别通过接驳器4与劲性柱3进行连接，梁底主筋6和梁顶主筋7在中部采用长丝套筒进行连接；所述接驳器4在劲性柱3出厂时已焊接在劲性柱3上；即中部主筋一端套筒加工长度刚好等于一个长丝套筒长度，先将长丝套筒全部拧在梁底主筋6或者梁顶主筋7中部，待与之连接的另一半梁底主筋6或者梁顶主筋7到位后将长丝套筒后退，拧入另一半梁底主筋6或者梁顶主筋7。

本实施例中，所述型钢龙骨2为工字钢或者H型钢；变截面劲性梁的尺寸由1000 mm×3500mm(其中型钢龙骨2的尺寸为2800mm×600 mm×50 mm×60mm)突变为1000mm×2000mm(其中，型钢龙骨2突变为1300mm×600 mm×50 mm×60mm)，梁顶主筋7设为五层50C32的钢筋，梁底主筋6设为三层25C32的钢筋；梁顶主筋7和梁底主筋6的两端均通过接驳器4连接在劲性柱3上，梁顶主筋7和梁底主筋6在中部采用长丝套筒进行连接；第二段型钢龙骨2.2上的三排第二段梁顶主筋7.2沿变截面侧面向下弯曲，弯下的第二段梁顶主筋7.2与焊接在第一段型钢龙骨2.1的顶面上的竖向连接板11进行搭接焊，焊缝长度为200mm，竖向连接板11内高外低；梁顶主筋7绑扎时，在型钢龙骨2及栓钉16上焊接钢筋支架15保证保护层厚度，按照自上而下的顺序逐层绑扎，层层梁顶主筋7之间搁置C25梁顶定位钢筋17保证钢筋间距；梁底主筋6绑扎时，按照自上而下的顺序逐层绑扎，先采用临时钢管支架拖住下部钢筋，各层梁底主筋6之间放置C25梁底定位钢筋19确保各层钢筋间距，最终利用C14箍筋18定位。

本实施例中，所述型钢龙骨2为工字钢或者H型钢；其中，第一段型钢龙骨2.1的高度为第二段型钢龙骨2.2高度的1/2左右。

本实施例中，一组所述竖向连接板11的高度从外向内依次递增；所述竖向连接板11的数量与第二段梁顶主筋7.2向下弯曲的层数相同，其中同层第二段梁顶主筋7.2连接在同一块竖向连接板11上，不同层第二段梁顶主筋7.2与一组竖向连接板11对应连接，且在竖向上不相交。

本实施例中，所述竖向连接板11与竖向连接板11之间、竖向连接板11与对应一侧的第二段型钢龙骨2.2端面之间均连接有水平传力劲板12。

本实施例中，所述第一段型钢龙骨2.1腹板两侧、对应竖向连接板11的位置处均设有一组竖向加劲板13；所述竖向加劲板13与竖向连接板11一一对应布置；所述竖向加劲板13一侧的第二段型钢龙骨2.2腹板两侧均设有一组水平加劲板14；一组水平加劲板14沿竖向、平行间隔布置在竖向连接板11的对应位置处。

本实施例中，所述竖向加劲板13的尺寸、水平传力劲板12的尺寸与数量、水平加劲板14的尺寸与数量、竖向连接板11的尺寸及数量均应根据传力计算确定，本实施例根据变截面劲性梁主筋排数多、间距密特点，通过设置竖向加劲板13、水平传力劲板12、水平加劲板14，传力明确、施工便利；其次，运用长丝套筒及钢筋支架15的满足了梁筋保护层及间距要求。

本实施例中，所述钢筋骨架还包括有定位钢筋、箍筋18和沿竖向平行间隔设置在型钢龙骨2腹板两侧的腹板钢筋；所述定位钢筋平行于型钢龙骨2的短轴方向设置，且同层定位钢筋沿着型钢龙骨2的长轴方向平行间隔布置；所述定位钢筋包括有梁顶定位钢筋17和梁底定位钢筋19；所述梁顶定位钢筋17设置在相邻两层第一段梁顶主筋7.1之间以及相邻两层第二段梁顶主筋7.2之间；所述梁底定位钢筋19设置在相邻两层梁底主筋6之间；所述箍筋18箍设在型钢龙骨2的两侧、梁顶主筋7和梁底主筋6之间；且箍筋18在定位钢筋位置处与定位钢筋焊接连接；所述腹板钢筋包括有腹板纵向钢筋20和腹板连接筋8；所述腹板纵向钢筋20至少有两根，且沿型钢龙骨2的短轴方向平行间隔布置；所述腹板连接筋8连接在相邻两根腹板纵向钢筋20之间。

本实施例中，所述第一段梁顶主筋7.1由两段第一段梁顶主筋单元通过连接第一套筒5螺纹连接而成；所述第二段梁顶主筋7.2由两段第二段梁顶主筋单元通过连接第二套筒9连接而成；所述梁底主筋6由两段梁底主筋单元通过第三套筒10连接而成；所述第一套筒5、第二套筒9和第三套筒10上均设有内螺纹。

这种劲性梁的变截面结构的施工方法，包括步骤如下。

步骤一，将竖向连接板11连接在第一段型钢龙骨2.1的顶部，靠近第二段型钢龙骨2.2位置处，竖向连接板11的数量不少于梁顶主筋7的层数；同时在第一段型钢龙骨2.1和第二段型钢龙骨2.2的顶面、沿型钢龙骨2的长轴线方向分别设置钢筋支架15。

步骤二，将步骤一中的型钢龙骨2连接在相邻两劲性柱3之间。

步骤三，在型钢龙骨2顶部按照自下而上的顺序逐层布置梁顶主筋7，所述梁顶主筋7在变截面的分界处断开，分为第一段梁顶主筋7.1和第二段梁顶主筋7.2；其中，最底层的第一段梁顶主筋7.1和最底层的第二段梁顶主筋7.2均布置在钢筋支架15上，并通过钢筋支架15进行控制，钢筋支架15焊接连接在型钢龙骨2顶部的栓钉16上，各层第二段梁顶主筋7.2之间放置梁顶定位钢筋17确保各层钢筋间距；将第一段梁顶主筋7.1的一端通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接，另一端通过接驳器4与最外侧的竖向连接板11连接；将第二段梁顶主筋7.2的一端通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接，另一端在变截面的分界处向下弯折与一组竖向连接板11对应连接。

步骤四，在型钢龙骨2底部按照自上而下的顺序逐层布置梁底主筋6；将梁底主筋6的两端分别通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接；布置梁底主筋6时，先采用临时钢管支架拖住梁底主筋6的下部，在各层梁底主筋6之间布置梁底定位钢筋19进行定位，确保各层钢筋间距。

步骤五，绑扎箍筋18；将箍筋18箍设在型钢龙骨2的两侧、梁顶主筋7和梁底主筋6之间。

步骤六，浇筑梁混凝土1；分别浇筑第一段型钢龙骨2.1外侧的混凝土和第二段型钢龙骨2.2外侧的梁混凝土1。

本实施例中，步骤一中第一段型钢龙骨2.1的顶部和第二段型钢龙骨2.2的顶部均间隔连接有栓钉16；所述钢筋支架15与栓钉16之间焊接连接。

本实施例中，步骤三中布置第一段梁顶主筋7.1和第二段梁顶主筋7.2时，各层第一段梁顶主筋7.1之间以及各层第二段梁顶主筋7.2之间均布置梁顶定位钢筋17进行定位；步骤三中，所述第一段梁顶主筋7.1包括有两段第一段梁顶主筋单元，在连接第一段梁顶主筋7.1时，先将其中一段第一段梁顶主筋单元通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接，另一段通过接驳器4与最外侧的竖向连接板11连接，再将两段第一段梁顶主筋单元的之间采用第一套筒5进行连接；所述第二段梁顶主筋7.2包括有两段第二段梁顶主筋单元，在连接第二段梁顶主筋7.2时，先将其中一段第二段梁顶主筋单元通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接，另一段第二段梁顶主筋单元在变截面的分界处向下弯折与一组竖向连接板11通过接驳器4对应连接，再将两段第二段梁顶主筋单元之间利用第二套筒9连接；

本实施例中步骤四中，所述梁底主筋6包括有两段梁底主筋单元，在连接梁底主筋6时，先将两段梁底主筋单元的端部通过接驳器4与对应一侧的劲性柱连接，再将两段梁底主筋单元之间通过第三套筒10连接。

本实施例中，所述接驳器4在劲性柱3出厂时已焊接在劲性柱3上。

根据变截面劲性梁设计意图及受力特点，劲性梁截面在高度方向上突变，劲性梁主筋在变截面位置分开连接，根据变截面劲性梁主筋排数多、间距密特点，通过设置劲板、传力劲板、加强劲板，传力明确、施工便利；其次，运用长丝套筒及钢筋支架15的满足了梁筋保护层及间距要求。

Claims (7)

1.一种劲性梁的变截面结构，其两端分别与劲性柱（3）相连，包括有型钢龙骨（2）、布置在型钢龙骨（2）四周的钢筋骨架以及浇筑在型钢龙骨（2）和钢筋骨架外侧的梁混凝土（1）；其特征在于：所述型钢龙骨（2）为变截面结构，该型钢龙骨（2）自变截面的分界处分为第一段型钢龙骨（2.1）和第二段型钢龙骨（2.2）；所述第一段型钢龙骨（2.1）的底面与第二段型钢龙骨（2.2）的底面平齐，且第一段型钢龙骨（2.1）的高度小于第二段型钢龙骨（2.2）的高度；所述第一段型钢龙骨（2.1）的顶面、靠近第二段型钢龙骨（2.2）位置处设有一组竖向连接板（11）；所述竖向连接板（11）与型钢龙骨（2）的横截面平行设置，且一组竖向连接板（11）沿型钢龙骨（2）的长轴线方向平行间隔布置；所述第一段型钢龙骨（2.1）和第二段型钢龙骨（2.2）的顶面、沿型钢龙骨（2）的长轴线方向均设有钢筋支架（15）；所述钢筋骨架包括有梁顶主筋（7）和梁底主筋（6）；所述梁顶主筋（7）至少有2层，且在变截面的分界处断开，分为第一段梁顶主筋（7.1）和第二段梁顶主筋（7.2）；所述第一段梁顶主筋（7.1）的一端通过接驳器（4）与对应一侧的劲性柱连接，第一段梁顶主筋（7.1）的另一端通过接驳器（4）与最外侧的竖向连接板（11）连接；所述第二段梁顶主筋（7.2）的一端通过接驳器（4）与对应一侧的劲性柱连接，第二段梁顶主筋（7.2）的另一端在变截面的分界处向下弯折与一组竖向连接板（11）对应连接；其中最下层的第二段梁顶主筋（7.2）支撑在钢筋支架（15）上；所述梁底主筋（6）至少有2层，且通长布置在型钢龙骨（2）下方；所述梁底主筋（6）的两端分别通过接驳器（4）与对应一侧的劲性柱连接。

2.根据权利要求1所述的一种劲性梁的变截面结构，其特征在于：所述型钢龙骨（2）为工字钢或者H型钢。

3.根据权利要求2所述的一种劲性梁的变截面结构，其特征在于：一组所述竖向连接板（11）的高度从外向内依次递增；所述竖向连接板（11）的数量不少于第二段梁顶主筋（7.2）的层数，其中同层第二段梁顶主筋（7.2）连接在同一块竖向连接板（11）上，不同层第二段梁顶主筋（7.2）与一组竖向连接板（11）对应连接，且在竖向上不相交。

4.根据权利要求3所述的一种劲性梁的变截面结构，其特征在于：所述竖向连接板（11）与竖向连接板（11）之间、竖向连接板（11）与对应一侧的第二段型钢龙骨（2.2）端面之间均连接有水平传力劲板（12）。

5.根据权利要求4所述的一种劲性梁的变截面结构，其特征在于：所述第一段型钢龙骨（2.1）腹板两侧、对应竖向连接板（11）的位置处均设有一组竖向加劲板（13）；所述竖向加劲板（13）与竖向连接板（11）一一对应布置；

所述第二段型钢龙骨（2.2）腹板两侧均设有一组水平加劲板（14）；一组水平加劲板（14）沿竖向、平行间隔布置在竖向连接板（11）的对应位置处。

6.根据权利要求2所述的一种劲性梁的变截面结构，其特征在于：所述钢筋骨架还包括有定位钢筋、箍筋（18）和沿竖向平行间隔设置在型钢龙骨（2）腹板两侧的腹板钢筋；所述定位钢筋平行于型钢龙骨（2）的短轴方向设置，且同层定位钢筋沿着型钢龙骨（2）的长轴方向平行间隔布置；所述定位钢筋包括有梁顶定位钢筋（17）和梁底定位钢筋（19）；所述梁顶定位钢筋（17）设置在相邻两层第一段梁顶主筋（7.1）之间以及相邻两层第二段梁顶主筋（7.2）之间；所述梁底定位钢筋（19）设置在相邻两层梁底主筋（6）之间；所述箍筋（18）箍设在型钢龙骨（2）的两侧、梁顶主筋（7）和梁底主筋（6）之间；且箍筋（18）在定位钢筋位置处与定位钢筋焊接连接；所述腹板钢筋包括有腹板纵向钢筋（20）和腹板连接筋（8）；所述腹板纵向钢筋（20）至少有两根，且沿型钢龙骨（2）的短轴方向平行间隔布置；所述腹板连接筋（8）连接在相邻两根腹板纵向钢筋（20）之间。

7.根据权利要求2所述的一种劲性梁的变截面结构，其特征在于：所述第一段梁顶主筋（7.1）由两段第一段梁顶主筋单元通过连接第一套筒（5）螺纹连接而成；所述第二段梁顶主筋（7.2）由两段第二段梁顶主筋单元通过连接第二套筒（9）连接而成；所述梁底主筋（6）由两段梁底主筋单元通过第三套筒（10）连接而成；所述第一套筒（5）、第二套筒（9）和第三套筒（10）上均设有内螺纹。