CN207160415U - 一种型钢‑钢筋的组合结构及型钢混凝土结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑结构领域，具体是一种型钢‑钢筋的组合结构、型钢混凝土结构。该型钢‑钢筋的组合结构包括型钢、若干拉筋和若干连接件，型钢包括腹板和位于腹板两端且与腹板垂直相交的翼缘板，连接件的一侧与腹板固定连接，拉筋的第一端固定连接在连接件上，与该第一端相对的第二端为自由端。本实用新型中，在型钢腹板两侧对应于拉筋的位置专门设有用于固定拉筋的连接件，从而避免对型钢腹板打孔，保证型钢的整体结构未受破坏，进而保证型钢混凝土结构的整体强度。

Description

一种型钢-钢筋的组合结构及型钢混凝土结构

技术领域

本实用新型涉及建筑结构领域，具体是一种型钢-钢筋的组合结构、设有该组合结构的型钢混凝土结构。

背景技术

型钢混凝土结构是在钢筋混凝土内部埋置型钢构成的结构。由于钢筋混凝土中增加了型钢，使得型钢混凝土结构与传统的钢筋混凝土结构相比具有承载力大、刚度大、抗震性好等优点。

考虑抗震作用时，对型钢混凝土框架柱和框支柱宜采用封闭箍筋进行约束，同时应尽可能多的对纵筋在不同方向上采用箍筋和/或拉筋约束。当采用拉筋时，拉筋宜紧靠纵筋并勾住封闭箍筋。目前在实际的工程中，通常采用拉筋穿型钢腹板的做法，如图1所示，在型钢腹板11上打孔，使拉筋20穿过型钢腹板11，进而勾住设置于型钢腹板11周围的纵筋50和箍筋60。但是，由于施工中需要大量的拉筋穿过腹板，一方面施工难度较大，另一方面型钢腹板上开设较多孔，会影响型钢的整体强度，导致型钢的承载力减弱。因此，有必要提供一种更合理的型钢混凝土结构，提高其承载力，同时使施工更为方便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种型钢-钢筋的组合结构及制造方法、型钢混凝土结构及施工方法，以避免现有的型钢混凝土结构中需要对型钢腹板开较多孔、影响型钢整体强度、施工难度大等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

第一个方面，本实用新型提供一种型钢-钢筋的组合结构，包括型钢、若干拉筋和若干连接件，所述型钢包括腹板和位于所述腹板两端且与所述腹板垂直相交的翼缘板，所述连接件的一侧与所述腹板固定连接，所述拉筋的第一端固定连接在所述连接件上，与所述第一端相对的第二端为自由端。

进一步地，所述连接件为长条形钢板，所述钢板垂直于所述腹板的平面设置，且所述钢板的长度方向沿所述型钢的长度方向延伸，所述钢板上设有若干通孔，且各所述通孔沿所述钢板的长度方向排列，所述拉筋的第一端穿过所述通孔固定连接在所述钢板上。

进一步地，所述钢板的厚度为10-30mm，所述钢板沿垂直于自身长度方向的宽度为50-150mm，所述钢板上通孔的孔径为20-40mm。

其中，所述钢板的厚度为10-30mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板的厚度为10mm、15mm、18mm、20mm、22mm、25mm、28mm或30mm。所述钢板沿垂直于自身长度方向的宽度为50-150mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板沿垂直于自身长度方的宽度为50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或150mm。所述钢板上通孔的孔径为20-40mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板上通孔的孔径为20mm、25mm、28mm、30mm、32mm、35mm、38mm或40mm。

进一步地，所述钢板与所述腹板之间采用双面焊工艺焊接，且焊接的焊脚高度为5-15mm。其中，该焊脚高度范围包括了该数值范围内的任一点值，例如焊接的焊脚高度为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、13mm或15mm。

进一步地，所述连接件为钢筋网，所述钢筋网由若干横向钢筋和若干竖向钢筋交错搭接形成，且交错的所述横向钢筋与所述竖向钢筋之间形成网孔；所述钢筋网的网面平行于所述腹板的平面，所述横向钢筋和所述竖向钢筋的末端均朝向所述腹板的平面弯曲、并固定在所述腹板的平面上，所述拉筋的第一端通过所述网孔固定在所述钢筋网上。

可选地，所述钢筋网为长条形钢筋网，所述钢筋网沿所述型钢的长度方向延伸；或者，所述连接件包括若干钢筋网，各所述钢筋网沿所述型钢的长度方向间隔分布在所述腹板上。

进一步地，所述拉筋的第一端和第二端均是由所述拉筋的主体部分两端弯曲延伸形成的弯钩，所述拉筋的直径为d，所述弯钩的长度为L，所述弯钩的弯曲直径为D，L≥10×d，D≥4×d。

进一步地，所述拉筋的主体部分与所述弯钩之间的夹角为α，0°<α≤60°。

可选地，所述型钢为十字形型钢、工字钢或槽钢中的一种或几种的组合。

第二个方面，本实用新型提供一种型钢混凝土结构，所述型钢混凝土结构包括若干纵筋、若干箍筋和混凝土，还包括上述型钢-钢筋的组合结构，其中：

若干所述纵筋沿平行于所述型钢的长度方向设置在所述型钢四周，且各所述纵筋之间间隔设置；

所述箍筋沿垂直于所述纵筋长度方向封闭围合在所述纵筋外部、与所述纵筋固接形成所述型钢混凝土结构的外边界；

所述拉筋的所述第二端固定连接在所述纵筋上；

所述混凝土设在所述外边界内部。

进一步地，所述连接件为长条形钢板，所述钢板垂直于所述腹板的平面、且所述钢板的长度方向沿所述型钢的长度方向延伸设置；所述钢板上设有若干通孔，各所述通孔沿所述钢板的长度方向排列、且所述通孔的开孔位置与所述箍筋位置持平，所述拉筋的第一端穿过所述通孔固定连接在所述钢板上，所述拉筋的第二端固定连接在所述纵筋上的同时、也固定连接在与所述通孔位置持平的所述箍筋上。

进一步地，所述钢板的厚度为10-30mm，所述钢板沿垂直于自身长度方向的宽度为50-150mm，所述钢板上通孔的孔径为20-40mm。

其中，所述钢板的厚度为10-30mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板的厚度为10mm、15mm、18mm、20mm、22mm、25mm、28mm或30mm。所述钢板沿垂直于自身长度方向的宽度为50-150mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板沿垂直于自身长度方的宽度为50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或150mm。所述钢板上通孔的孔径为20-40mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板上通孔的孔径为20mm、25mm、28mm、30mm、32mm、35mm、38mm或40mm。

进一步地，所述钢板与所述腹板之间采用双面焊工艺焊接，且焊接的焊脚高度为5-15mm。其中，该焊脚高度范围包括了该数值范围内的任一点值，例如焊接的焊脚高度为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、13mm或15mm。

进一步地，所述连接件为钢筋网，所述钢筋网由若干横向钢筋和若干竖向钢筋交错搭接形成，交错的所述横向钢筋与所述竖向钢筋之间形成网孔，且部分所述网孔的位置与所述箍筋位置持平；所述钢筋网的网面平行于所述腹板的平面，所述横向钢筋和所述竖向钢筋的末端均朝向所述腹板的平面弯曲、并固定在所述腹板的平面上，所述拉筋的第一端通过所述网孔固定在所述钢筋网上，所述拉筋的第二端固定连接在所述纵筋上的同时、也固定连接在与所述网孔位置持平的所述箍筋上。

可选地，所述钢筋网为长条形钢筋网，所述钢筋网沿所述型钢的长度方向延伸；或者，所述连接件包括若干钢筋网，各所述钢筋网沿所述型钢的长度方向间隔分布在所述腹板上。

进一步地，所述拉筋的第一端和第二端均是由所述拉筋的主体部分两端弯曲延伸形成的弯钩，所述拉筋的直径为d，所述弯钩的长度为L，所述弯钩的弯曲直径为D，L≥10×d，D≥4×d。

进一步地，所述拉筋的主体部分与所述弯钩之间的夹角为α，0°<α≤60°。

进一步地，所述箍筋包括若干第一箍筋和若干第二箍筋，所述第一箍筋封闭围合在全部所述纵筋外部，所述第二箍筋封闭围合在部分所述纵筋外部。

优选地，所述第一箍筋为矩形箍筋；所述第二箍筋为八边形箍筋或六边形箍筋。

进一步地，所述外边界为矩形。

进一步地，所述外边界的长度为800-1200mm，所述外边界的宽度为800-1200mm。其中，所述外边界的长度为800-1200mm包括了该数值范围内的任一点值，如所述外边界的长度为800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm、1100mm或1200mm；所述外边界的宽度为800-1200mm包括了该数值范围内的任一点值，如所述外边界的宽度为800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm、1100mm或1200mm。

进一步地，所述混凝土包括设置在所述型钢翼缘板外表面与所述第一箍筋最外侧之间的保护层，所述保护层的厚度为150-200mm。其中，所述保护层的厚度为150-200mm包括该数值范围内的任一点值，例如所述保护层的厚度为150mm、160mm、170mm、180mm、190mm或200mm。

进一步地，所述型钢的长度为600-800mm。其中，所述型钢的长度为600-800mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述型刚的长度为600mm、650mm、700mm、750mm或800mm。

可选地，所述型钢为十字形型钢、工字钢或槽钢中的一种或几种的组合。

可选地，所述型钢混凝土结构为型钢混凝土柱或型钢混凝土梁。

第三个方面，本实用新型提供一种上述型钢混凝土结构的施工方法，包括以下步骤：

准备型钢、若干拉筋、若干连接件、若干纵筋、若干箍筋和混凝土，其中，所述型钢包括腹板和位于所述腹板两端且与所述腹板垂直相交的翼缘板；

将所述连接件的一侧与所述型钢的腹板固定连接；

将若干所述纵筋沿平行于所述型钢的长度方向设置在所述型钢四周，且各所述纵筋之间间隔设置；

将所述箍筋沿垂直于所述纵筋长度方向封闭围合在所述纵筋外部、与所述纵筋固接形成所述型钢混凝土结构的外边界；

将所述拉筋的第一端固定连接在所述连接件上，与所述第一端相对的第二端固定连接在所述纵筋上；

将所述混凝土浇筑在所述外边界内部。

进一步地，所述连接件为长条形钢板，所述钢板垂直于所述腹板的平面、且所述钢板的长度方向沿所述型钢的长度方向延伸设置；所述钢板上开设若干通孔，各所述通孔沿所述钢板的长度方向排列、且所述通孔的开孔位置与所述箍筋位置持平，所述拉筋的第一端穿过所述通孔固定连接在所述钢板上，所述拉筋的第二端固定连接在所述纵筋上的同时、也固定连接在与所述通孔位置持平的所述箍筋上。

进一步地，所述钢板的厚度为10-30mm，所述钢板沿垂直于自身长度方向的宽度为50-150mm，所述钢板上通孔的孔径为20-40mm。

其中，所述钢板的厚度为10-30mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板的厚度为10mm、15mm、18mm、20mm、22mm、25mm、28mm或30mm。所述钢板沿垂直于自身长度方向的宽度为50-150mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板沿垂直于自身长度方的宽度为50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或150mm。所述钢板上通孔的孔径为20-40mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述钢板上通孔的孔径为20mm、25mm、28mm、30mm、32mm、35mm、38mm或40mm。

进一步地，所述钢板与所述腹板之间采用双面焊工艺焊接，且焊接的焊脚高度为5-15mm。其中，该焊脚高度范围包括了该数值范围内的任一点值，例如焊接的焊脚高度为5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、13mm或15mm。

进一步地，所述连接件为钢筋网，所述钢筋网由若干横向钢筋和若干竖向钢筋交错搭接形成，交错的所述横向钢筋与所述竖向钢筋之间形成网孔，且部分所述网孔的位置与所述箍筋位置持平；所述钢筋网的网面平行于所述腹板的平面，所述横向钢筋和所述竖向钢筋的末端均朝向所述腹板的平面弯曲、并固定在所述腹板的平面上，所述拉筋的第一端通过所述网孔固定在所述钢筋网上，所述拉筋的第二端固定连接在所述纵筋上的同时、也固定连接在与所述网孔位置持平的所述箍筋上。

可选地，所述钢筋网为长条形钢筋网，所述钢筋网沿所述型钢的长度方向延伸；或者，所述连接件包括若干钢筋网，各所述钢筋网沿所述型钢的长度方向间隔分布在所述腹板上。

进一步地，所述拉筋的第一端和第二端均是由所述拉筋的主体部分两端弯曲延伸形成的弯钩，所述拉筋的直径为d，所述弯钩的长度为L，所述弯钩的弯曲直径为D，L≥10×d，D≥4×d。

进一步地，所述拉筋的主体部分与所述弯钩之间的夹角为α，0°<α≤60°。

进一步地，所述箍筋包括若干第一箍筋和若干第二箍筋，所述第一箍筋封闭围合在全部所述纵筋外部，所述第二箍筋封闭围合在部分所述纵筋外部。

优选地，所述第一箍筋为矩形箍筋；所述第二箍筋为八边形箍筋或六边形箍筋。

进一步地，所述外边界为矩形。

进一步地，所述外边界的长度为800-1200mm，所述外边界的宽度为800-1200mm。其中，所述外边界的长度为800-1200mm包括了该数值范围内的任一点值，如所述外边界的长度为800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm、1100mm或1200mm；所述外边界的宽度为800-1200mm包括了该数值范围内的任一点值，如所述外边界的宽度为800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm、1100mm或1200mm。

进一步地，所述混凝土包括设置在所述型钢翼缘板外表面与所述第一箍筋最外侧之间的保护层，所述保护层的厚度为150-200mm。其中，所述保护层的厚度为150-200mm包括该数值范围内的任一点值，例如所述保护层的厚度为150mm、160mm、170mm、180mm、190mm或200mm。

进一步地，所述型钢的长度为600-800mm。其中，所述型钢的长度为600-800mm包括了该数值范围内的任一点值，例如所述型刚的长度为600mm、650mm、700mm、750mm或800mm。

可选地，所述型钢为十字形型钢、工字钢或槽钢中的一种或几种的组合。

可选地，所述型钢混凝土结构为型钢混凝土柱或型钢混凝土梁。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

首先，保证型钢混凝土结构的整体强度。现有技术中，为使拉筋能顺利穿过腹板，需要在腹板中开设若干个孔，破坏了型钢的整体结构。而在本实用新型中，在型钢腹板两侧对应于拉筋的位置专门设有用于固定拉筋的连接件，从而避免对型钢腹板打孔，保证型钢的整体结构未受破坏，进而保证型钢混凝土结构的整体强度。

其次，在较薄的钢板上打孔相对于在型钢腹板上打孔，操作更为容易，有助于提高施工效率，降低施工难度。

最后，用于约束纵筋和型钢的拉筋可采用较短的钢筋即可，而不必采用较长的钢筋，增强了拉筋的受力能力。

附图说明

图1是现有技术中型钢混凝土结构的截面结构示意图。

图2是实施例一中型钢-钢筋的组合结构的截面结构示意图。

图3是图2中A处结构的局部放大示意图。

图4是实施例一的变形结构之一。

图5是图3中B-B线的剖面示意图。

图6是实施例二中型钢-钢筋的组合结构的截面结构示意图。

图7是图6中C结构的局部放大示意图。

图8是实施例二的变形结构之一。

图9是图7中D-D线的剖面示意图。

图10是实施例二的变形结构之一。

图11是实施例三型钢混凝土结构的截面结构示意图。

图12是图11中A处结构的局部放大示意图。

图13是图12中B-B线的剖面示意图。

图14是实施例三中混凝土的保护层的结构示意图。

图15是实施例四型钢混凝土结构的截面结构示意图。

图16是图15中C处结构的局部放大示意图。

图17是图16中D-D线的剖面示意图。

图18是实施例四中混凝土的保护层的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例一

本实施例提供一种型钢-钢筋的组合结构，如图2、图3所示，包括型钢10、若干拉筋20和若干连接件。其中，型钢10包括腹板11、位于腹板11两端且与腹板11垂直相交的翼缘板12。连接件的一侧与腹板11固定连接，拉筋20的第一端21固定连接在连接件上，与第一端21相对的第二端22为自由端。本实施例通过在型钢10的腹板上固设连接件，使拉筋可直接与连接件连接，而不是对腹板穿孔后穿过腹板。这样可以避免因设置拉筋而在腹板上开孔，一来避免降低型钢的整体强度，二来使开孔操作更易施工、提高施工效率、降低施工难度。

本实施例中，型钢10采用十字形型钢，并且该十字形型钢的长度(即型钢的腹板长度与上下两翼缘板的厚度之和)为500-1000mm，优选为700mm。实际上，本实用新型中的型钢为十字形型钢、工字钢或槽钢中的一种或几种的组合，因此可根据实际施工现场要求采用其它型钢，例如图4所示的工字钢。

具体地，结合图2至图5所示，在本实施例中，连接件为长条形钢板30。该钢板30垂直于腹板11的平面111设置，且钢板30的长度方向沿型钢10的长度方向(图2中垂直于纸面的方向)延伸，钢板30的宽度方向沿垂直于型钢10长度方向(图3中的东西方向)延伸。本实施例中，钢板的宽度为50-150mm，厚度为10-30mm；优选的，该钢板的宽度为100mm，厚度为20mm。另外，钢板30的板面32上设有若干贯穿的通孔33，这些通孔33沿钢板30的长度方向(即图5中的上下方向)间隔排列，用于使拉筋20的第一端21穿过通孔33后固定连接在钢板30上。该通孔33的孔径为20-40mm，优选为25mm。

在本实施例中，钢板30的一侧31(图3中朝向型钢腹板11方向的一侧)焊接固定在腹板11的平面111上，具体是钢板30的一侧31采用双面焊的方式焊接在腹板11上，焊脚高度为5-15mm，优选为10mm。本实用新型中，除焊接外也可采用其他固定方式将钢板固定在腹板上，例如铸接、铆接或螺纹螺栓连接。

在本实施例中，拉筋20的长度方向沿与其固定连接的钢板30的宽度方向延伸，第一端21(即朝向型钢方向的一端)和第二端22(即远离型钢方向的一端)均是从拉筋20的主体部分23的两端沿拉筋20的长度方向弯曲延伸而形成的弯钩，该弯钩与拉筋20的主体部分23之间的夹角α为20-90°，优选为45°。另外，该弯钩的长度大于或者等于该拉筋直径的10倍，该弯钩的弯曲直径大于或者等于该拉筋直径的4倍。与此同时，该拉筋直径小于或等于钢板的通孔直径，使得该拉筋的弯钩能够穿过钢板的通孔，实现拉筋与钢板的固定连接。

在本实用新型中，连接件的作用是连接型钢和拉筋，使拉筋不需穿过腹板，腹板不需打孔。因此，本实用新型的连接件可以有多种实现方式，例如可以采用本实施例中的钢板；也可以采用矩形钢条，在矩形钢条中设置通孔，使拉筋的弯钩固定于通孔中。

本实施例还提供一种上述型钢-钢筋的组合结构的制造方法，包括以下步骤：

准备型钢10、若干拉筋20、若干作为连接件的长条形钢板30；其中，型钢10包括腹板11和位于腹板11两端且与腹板垂直相交的翼缘板12；

将钢板30的一侧31焊接固定在腹板11上；

在钢板30的板面32上开设贯穿的通孔33；

将拉筋20的第一端21穿过通孔33后固定连接在钢板30上，与该第一端21相对的第二端22为自由端。

其中，型钢10、钢板30、拉筋20如上述型钢-钢筋的组合结构中的具体结构所述，在此不再赘述。

在本实施例中，型钢腹板上固接长条形钢板(也即通长钢板)，通过在钢板上开孔并连接拉筋代替直接在型钢腹板上开孔，这样巧妙的结构设计具有以下几点优势：首先可以保证型钢腹板上无任何开孔，保证型钢的整体强度；其次，为保证型钢强度，型钢腹板的厚度一般都较厚，而钢板的厚度则比型钢薄，故在钢板上开孔要比在型钢腹板上开孔的施工难度有所降低；最后，如果在型钢腹板上开孔，则拉筋在穿过腹板后，其两端弯钩分别与型钢周围的纵筋或箍筋固接、而不是直接固接在型钢上，因此开孔的同时需要考虑开孔位置与两侧的箍筋位置是否能够对应、并且需要使用较长的拉筋；而本实施例的组合结构中，拉筋的一端直接固定在钢板上，另一端固接纵筋或箍筋，只需要考虑钢板通孔与箍筋位置两点之间的位置对应，施工更容易，且可使用更短的拉筋，使拉筋的受力更合理。

实施例二

本实施例提供一种型钢-钢筋的组合结构，如图6、图7所示，包括型钢10、若干拉筋20和若干连接件。其中，型钢10包括腹板11、位于腹板11两端且与腹板11垂直相交的翼缘板12。连接件的一侧与腹板11固定连接，拉筋20的第一端21固定连接在连接件上，与第一端21相对的第二端22为自由端。本实施例通过在型钢10的腹板上固设连接件，使拉筋可直接与连接件连接，而不是对腹板穿孔后穿过腹板。这样可以避免因设置拉筋而在腹板上开孔，一来避免降低型钢的整体强度，二来使开孔操作更易施工、提高施工效率、降低施工难度。

本实施例中，型钢10采用十字形型钢，并且该十字形型钢的长度(即型钢的腹板长度与上下两翼缘板的厚度之和)为500-1000mm，优选为700mm。实际上，本实用新型中的型钢为十字形型钢、工字钢或槽钢中的一种或几种的组合，因此可根据实际施工现场要求采用其它型钢，例如图8所示的工字钢。

具体地，结合图6至图9所示，在本实施例中，连接件为长条形钢筋网40。该钢筋网40由若干横向钢筋41(图9中左右方向的钢筋)和若干竖向钢筋42(图9中上下方向的钢筋)交错搭接形成，且交错搭接的横向钢筋41和竖向钢筋42之间形成网孔。该钢筋网40的网面43平行于腹板11的平面111，且横向钢筋41和竖向钢筋42的末端均朝向腹板11的平面111方向弯曲延伸、并固定连接在腹板11的平面111上，即钢筋网40固定悬挂在腹板11上。在本实施例中，钢筋网40与腹板11为焊接连接。实际上，钢筋网与腹板固定连接的方式可有多种选择，例如还可以为铸接或铆接。另外，本实施例中采用长条形钢筋网，钢筋网40是沿型钢10的长度方向延伸的；本实用新型也可采用分段式钢筋网，如图10所示，连接件为若干段短的钢筋网40，各段钢筋网40沿型钢10的长度方向间隔分布在腹板11上。

在本实施例中，拉筋20的长度方向沿垂直于型钢腹板11的方向延伸(即图7中的左右方向)，第一端21(即朝向型钢方向的一端)和第二端22(即远离型钢方向的一端)均是从拉筋20的主体部分23的两端沿拉筋20的长度方向弯曲延伸而形成的弯钩，且该弯钩与主体部分23之间的夹角为20-90°，优选为45°。另外，该弯钩的长度大于或者等于该拉筋直径的10倍，该弯钩的弯曲直径大于或者等于该拉筋直径的4倍。

与此同时，该拉筋直径小于或者等于钢筋网40的网孔大小，使该拉筋的弯钩可以穿过钢筋网的网孔，固定搭接在钢筋网的钢筋上。例如，拉筋的弯钩可以勾住钢筋网的横向钢筋41并焊接连接在该横向钢筋上；拉筋的弯钩也可以勾住钢筋网的竖向钢筋42并焊接连接在该竖向钢筋上；拉筋的弯钩还可以同时勾住钢筋网的横向钢筋41和竖向钢筋42，即拉筋的弯钩搭接在横向钢筋41和竖向钢筋42的交接点处，并通过焊接固定连接在钢筋网40上。

本实施例还提供一种上述型钢-钢筋的组合结构的制造方法，包括以下步骤：

准备型钢10、若干拉筋20、若干作为连接件的长条形钢筋网40；其中，型钢10包括腹板11和位于腹板11两端且与腹板垂直相交的翼缘板12；钢筋网40由若干横向钢筋41(图9中左右方向的钢筋)和若干竖向钢筋42(图9中上下方向的钢筋)交错搭接形成，且交错搭接的横向钢筋41和竖向钢筋42之间形成网孔；

将钢筋网40焊接固定在腹板11上；

将拉筋20的第一端21穿过网孔固定连接在钢筋网40上，与该第一端21相对的第二端22为自由端。

其中，型钢10、钢筋网40、拉筋20如上述型钢-钢筋的组合结构中的具体结构所述，在此不再赘述。

在本实施例中，型钢腹板上固接长条形钢筋网，通过钢筋网的网孔代替直接在型钢腹板上开孔，这样巧妙的结构设计具有以下几点优势：首先可以保证型钢腹板上无任何开孔，保证型钢的整体强度；其次，为保证型钢强度，型钢腹板的厚度一般都较厚，开孔的施工难度较高，而钢筋网仅需常规的焊接即可、施工难度较低；最后，如果在型钢腹板上开孔，则拉筋在穿过腹板后，其两端弯钩分别与型钢周围的纵筋或箍筋固接、而不是直接固接在型钢上，因此开孔的同时需要考虑开孔位置与两侧的箍筋位置是否能够对应、并且需要使用较长的拉筋；而本实施例中，拉筋的一端直接穿过网孔固定在钢筋网上，另一端固接纵筋或箍筋，钢筋网的网孔与箍筋之间的位置持平较容易实现，施工更容易，且可使用更短的拉筋，使拉筋的受力更合理。

实施例三

本实施例提供一种型钢混凝土结构，如图11至图13所示，包括型钢10、若干拉筋20、若干连接件、若干纵筋50、若干箍筋60和混凝土70，其中：

型钢10为十字形型钢，包括腹板11和翼缘板12，该翼缘板12位于腹板11两端且与腹板11垂直相交；若干纵筋50沿平行于型钢10的长度方向(图11中垂直于纸面的方向)设置在型钢四周，且各纵筋50之间间隔设置；箍筋60沿垂直于纵筋50长度方向封闭地围合在纵筋50外部、与纵筋50固接形成上述型钢混凝土结构的外边界；连接件的一侧固定连接在腹板11的平面111上，拉筋20的第一端21固定连接在连接件上，与该第一端21相对的第二端22固定连接在纵筋50上；混凝土70设在外边界内部。本实施例中，型钢10、拉筋20、连接件、纵筋50、箍筋60之间的搭接形成了钢结构主体，用混凝土70浇筑该钢结构主体形成了上述型钢混凝土结构。

本实施例中，型钢10采用十字形型钢，并且该十字形型钢的长度(即型钢的腹板长度与上下两翼缘板的厚度之和)为500-1000mm，优选为700mm。实际上，本实用新型中的型钢为十字形型钢、工字钢或槽钢中的一种或几种的组合，因此可根据实际施工现场要求采用其它型钢，例如采用工字钢。

具体地，在本实施例中，连接件为长条形钢板30。该钢板30垂直于腹板11的平面111设置，且钢板30沿型钢10的长度方向(图12中垂直于纸面的方向)延伸，钢板30的宽度方向沿垂直于型钢10长度方向延伸(图12中的东西方向)。本实施例中，钢板的宽度为50-150mm，厚度为10-30mm；优选的，该钢板的宽度为100mm，厚度为20mm。另外，钢板30的板面32上设有若干贯穿的通孔33，这些通孔33沿钢板30的长度方向(即图13中的上下方向)间隔排列、且这些通孔33的开孔位置与箍筋60位置持平，使拉筋20的第一端21穿过通孔33后固定连接在钢板30上，拉筋20的第二端22固定在纵筋50上的同时、也固定在与通孔33位置持平的箍筋60上，保证拉筋20水平拉接钢板与纵筋和箍筋。该通孔33的孔径为20-40mm，优选为25mm。

在本实施例中，钢板30的一侧31(图12中朝向型钢腹板方向的一侧)焊接固定在腹板11的平面111上，具体是钢板30的一侧31采用双面焊的方式焊接在腹板11上，焊脚高度为5-15mm，优选为10mm。本实用新型中，除焊接外也可采用其他固定方式将钢板固定在腹板上，例如铸接、铆接或螺纹螺栓连接。

在本实用新型中，连接件的作用是连接型钢和拉筋，使拉筋不需穿过腹板，腹板不需打孔。因此，本实用新型的连接件可以有多种实现方式，例如可以采用本实施例中的钢板；也可以采用矩形钢条，在矩形钢条中设置通孔，使拉筋的弯钩固定于通孔中。

在本实施例中，结合图11所示，纵筋50分布在型钢10的四周，排列形成矩形。箍筋60包括若干围合在全部纵筋外部的第一箍筋61和若干围合在部分纵筋外部的第二箍筋62，二者均封闭地围合在纵筋50的外周，且与纵筋50固定连接，例如焊接或者采用细钢丝将箍筋绑扎在纵筋上。本实施例中，第一箍筋61采用矩形箍筋，且围合在全部纵筋50外部，与纵筋50共同形成型钢混凝土结构的外边界，第二箍筋62采用八边形箍筋。其中，第二箍筋62的上侧边621、下侧边622、左侧边623和右侧边624分别与第一箍筋61的上侧边611、下侧边612、左侧边613和右侧边614重合。可以理解的是，本实施例中箍筋的作用是约束纵筋，使纵筋、型钢和混凝土共同承担受力，加强型钢混凝土结构的整体性，提高该结构的抗剪切力，因此，箍筋的形状并不限于矩形和八边形，只要能满足型钢混凝土结构和纵筋的受力要求即可，例如第二箍筋还可采用六边形箍筋。另外，箍筋的端部是从箍筋的主体部分的末端沿箍筋长度方向向下弯折延伸形成的弯钩，该弯钩与箍筋的主体部分之间的夹角为20-90°，优选为45°。与此同时，该弯钩的长度大于或者等于该箍筋直径的10倍。

在本实施例中，拉筋20的长度方向沿与其固定连接的钢板30的宽度方向延伸，第一端21(即朝向型钢方向的一端)和第二端22(即远离型钢方向的一端)均是从拉筋20的主体部分23的两端沿拉筋20的长度方向弯曲延伸而形成的弯钩，且该弯钩与拉筋20的主体部分23之间的夹角为20-90°，优选为45°。另外，该弯钩的长度大于或者等于该拉筋直径的10倍，该弯钩的弯曲直径大于或者等于该拉筋直径的4倍。与此同时，该拉筋直径小于或等于钢板的通孔直径，使得该拉筋的弯钩能够穿过钢板的通孔，实现拉筋与钢板的固定连接；如图11所示，该拉筋第二端22则紧贴纵筋50同时勾住固定在该纵筋50位置处的箍筋60，实现与纵筋50和箍筋60相交处的固定连接，且拉筋20保持水平。

另外，在本实施例中，如图14所示，混凝土70包括设置在型钢10外周与箍筋60之间的保护层71，该保护层的厚度为150-200mm。具体地，该保护层71是从箍筋60的最外侧到与该箍筋60最近的型钢翼缘板12的外表面之间的混凝土层，该保护层的厚度优选为150mm。

本实施例还提供一种上述型钢混凝土结构的施工方法，包括以下步骤：准备型钢10、若干拉筋20、若干作为连接件的长条形钢板30、若干纵筋50、若干箍筋60和混凝土70，其中，型钢10包括腹板11和位于腹板11两端且与腹板11垂直相交的翼缘板12；箍筋60包括采用矩形箍筋的第一箍筋61和采用八边形估计的第二箍筋62；

将钢板30的一侧31焊接固定在型钢10的腹板11上；

将若干纵筋50沿平行于型钢10的长度方向设置在型钢10四周，围合形成矩形，且各纵筋50之间间隔设置；

将第一箍筋61沿垂直于纵筋50长度方向封闭围合在全部纵筋50外部、与纵筋50固接形成型钢混凝土结构的外边界，将第二箍筋62沿垂直于纵筋50长度方向封闭围合在部分纵筋50外部，用于加强对纵筋的约束；

在钢板30的板面32上开设贯穿的通孔33，且使通孔33的开孔位置对应于同一水平方向上箍筋60所在位置处，使通孔的开孔位置与箍筋60位置持平；

将拉筋20的第一端21穿过通孔33后固定连接在钢板30上，与第一端21相对的第二端22固定连接在纵筋50上、同时也固定连接在与该通孔处于同一水平位置的箍筋60上；

将混凝土浇筑在外边界内部，形成上述型钢混凝土结构。

其中，型钢10、拉筋20、钢板30、纵筋50、箍筋60、混凝土90如上述型钢-钢筋的组合结构中的具体结构所述，在此不再赘述。

在本实施例中，型钢腹板上固接长条形钢板(也即通长钢板)，通过在钢板上开孔并连接拉筋代替直接在型钢腹板上开孔，这样巧妙的结构设计具有以下几点优势：首先可以保证型钢腹板上无任何开孔，保证型钢的整体强度；其次，为保证型钢强度，型钢腹板的厚度一般都较厚，而钢板的厚度则比型钢薄，故在钢板上开孔要比在型钢腹板上开孔的施工难度有所降低；最后，如果在型钢腹板上开孔，则拉筋在穿过腹板后，其两端弯钩分别与型钢周围的纵筋或箍筋固接、而不是直接固接在型钢上，因此开孔的同时需要考虑开孔位置与两侧的箍筋位置是否能够对应、并且需要使用较长的拉筋；而本实施例中，拉筋的一端直接固定在钢板上，另一端固接纵筋或箍筋，只需要考虑钢板通孔与箍筋位置两点之间的位置对应，施工更容易，且可使用更短的拉筋，使拉筋的受力更合理。

实施例四

本实施例提供一种型钢混凝土结构，如图15至18所示，包括型钢10、若干拉筋20、若干连接件、若干纵筋50、若干箍筋60和混凝土70，其中：

型钢10为十字形型钢，包括腹板11和翼缘板12，该翼缘板12位于腹板11两端且与腹板11垂直相交；若干纵筋50沿平行于型钢10的长度方向(图15中垂直于纸面的方向)设置在型钢四周，且各纵筋50之间间隔设置；箍筋60沿垂直于纵筋50长度方向封闭地围合在纵筋50外部、与所述纵筋固接形成上述型钢混凝土结构的外边界；连接件的一侧固定连接在腹板11的平面111上，拉筋20的第一端21固定连接在连接件上，与该第一端21相对的第二端22固定连接在纵筋50上；混凝土70设在外边界内部。本实施例中，型钢10、拉筋20、连接件、纵筋50、箍筋60之间的搭接形成了钢结构主体，用混凝土70浇筑该钢结构主体形成了上述型钢混凝土结构。

本实施例中，型钢10采用十字形型钢，并且该十字形型钢的长度(即型钢的腹板长度与上下两翼缘板的厚度之和)为500-1000mm，优选为700mm。实际上，本实用新型中的型钢为十字形型钢、工字钢或槽钢中的一种或几种的组合，因此可根据实际施工现场要求采用其它型钢，例如采用工字钢。

具体地，在本实施例中，连接件为长条形钢筋网40。该钢筋网40由若干横向钢筋41(图17中左右方向的钢筋)和若干竖向钢筋42(图17中上下方向的钢筋)交错搭接形成，且交错搭接的横向钢筋41和竖向钢筋42之间形成网孔，且部分网孔的位置与箍筋位置持平，使拉筋的第一端21通过网孔固定在钢筋网40上，第二端22固定在纵筋50上的同时、也固定连接在与该网孔位置持平的箍筋60上。该钢筋网40的网面43平行于腹板11的平面111，且横向钢筋41和竖向钢筋42的末端均朝向腹板11的平面111方向弯曲延伸、并固定连接在腹板11的平面111上，即钢筋网40固定悬挂在腹板11上。在本实施例中，钢筋网40与腹板11为焊接连接。实际上，钢筋网与腹板固定连接的方式可有多种选择，例如还可以为铸接或铆接。另外，本实施例中采用长条形钢筋网，钢筋网40是沿型钢10的长度方向延伸的；本实用新型也可采用分段式钢筋网，连接件为若干段短的钢筋网40，各段钢筋网40沿型钢10的长度方向间隔分布在腹板11上。

在本实施例中，结合图15所示，纵筋50分布在型钢10的四周，排列形成矩形。箍筋60包括若干第一箍筋61和若干第二箍筋62，二者均封闭地围合在纵筋50的外周，且与纵筋50固定连接，例如焊接或者采用细钢丝将箍筋绑扎在纵筋上。本实施例中，第一箍筋61采用矩形箍筋，第二箍筋62采用八边形箍筋。其中，第二箍筋62的上侧边621、下侧边622、左侧边623和右侧边624分别与第一箍筋61的上侧边611、下侧边612、左侧边613和右侧边614重合。可以理解的是，本实施例中箍筋的作用是约束纵筋，使纵筋、型钢和混凝土共同承担受力，加强型钢混凝土结构的整体性，提高该结构的抗剪切力，因此，箍筋的形状并不限于矩形和八边形，只要能满足型钢混凝土结构和纵筋的受力要求即可，例如第二箍筋还可采用六边形箍筋。另外，箍筋的端部是从箍筋的主体部分的末端沿箍筋长度方向向下弯折延伸形成的弯钩，该弯钩与箍筋的主体部分之间的夹角为20-90°，优选为45°。与此同时，该弯钩的长度大于或者等于该箍筋直径的10倍。

在本实施例中，拉筋20的长度方向沿垂直于型钢腹板11的方向延伸(即图15中的左右方向)，第一端21(即朝向型钢方向的一端)和第二端22(即远离型钢方向的一端)均是从拉筋20的主体部分23的两端沿拉筋20的长度方向弯曲延伸而形成的弯钩，且该弯钩与主体部分23之间的夹角为20-90°，优选为45°。另外，该弯钩的长度大于或者等于该拉筋直径的10倍，该弯钩的弯曲直径大于或者等于该拉筋直径的4倍。

与此同时，该拉筋直径小于或者等于钢筋网40的网孔大小，使该拉筋20的第一端21能够穿过钢筋网40的网孔，固定搭接在钢筋网的钢筋上。例如，拉筋的第一端可以勾住钢筋网的横向钢筋并焊接连接在该横向钢筋上；拉筋的第一端也可以勾住钢筋网的竖向钢筋并焊接连接在该竖向钢筋上；本实施例中，拉筋的第一端21同时勾住钢筋网40的横向钢筋41和竖向钢筋42，即拉筋的第一端21搭接在横向钢筋41和竖向钢筋42的交接点处，并通过焊接固定连接在钢筋网40上。如图13所示，该拉筋20的第二端22则紧贴纵筋50并勾住固定在该纵筋50位置处的箍筋60，实现与纵筋50和箍筋60相交处的固定连接。

另外，在本实施例中，如图18所示，混凝土70包括设置在型钢10外周与箍筋60之间的保护层71，该保护层的厚度为150-200mm。具体地，该保护层71是从箍筋60的最外侧到与该箍筋60最近的型钢翼缘板的外表面之间的混凝土层，该保护层的厚度优选为150mm。

在本实施例中，型钢腹板上固接长条形钢筋网，通过钢筋网的网孔代替直接在型钢腹板上开孔，这样巧妙的结构设计具有以下几点优势：首先可以保证型钢腹板上无任何开孔，保证型钢的整体强度；其次，为保证型钢强度，型钢腹板的厚度一般都较厚，开孔的施工难度较高，而钢筋网仅需常规的焊接即可、施工难度较低；最后，如果在型钢腹板上开孔，则拉筋在穿过腹板后，其两端弯钩分别与型钢周围的纵筋或箍筋固接、而不是直接固接在型钢上，因此开孔的同时需要考虑开孔位置与两侧的箍筋位置是否能够对应、并且需要使用较长的拉筋；而本实施例中，拉筋的一端直接穿过网孔固定在钢筋网上，另一端固接纵筋或箍筋，钢筋网的网孔与箍筋之间的位置持平较容易实现，施工更容易，且可使用更短的拉筋，使拉筋的受力更合理。

本实施例还提供一种上述型钢混凝土结构的施工方法，包括以下步骤：准备型钢10、若干拉筋20、若干作为连接件的长条形钢筋网40、若干纵筋50、若干箍筋60和混凝土70，其中，型钢10包括腹板11和位于腹板11两端且与腹板11垂直相交的翼缘板12；钢筋网40由若干横向钢筋41(图9中左右方向的钢筋)和若干竖向钢筋42(图9中上下方向的钢筋)交错搭接形成，且交错搭接的横向钢筋41和竖向钢筋42之间形成网孔；箍筋60包括采用矩形箍筋的第一箍筋61和采用八边形估计的第二箍筋62；

将若干纵筋50沿平行于型钢10的长度方向设置在型钢10四周，围合形成矩形，且各纵筋50之间间隔设置；

将第一箍筋61沿垂直于纵筋50长度方向封闭围合在全部纵筋50外部、与纵筋50固接形成型钢混凝土结构的外边界，将第二箍筋62沿垂直于纵筋50长度方向封闭围合在部分纵筋50外部，用于加强对纵筋的约束；

将钢筋网40焊接固定在型钢10的腹板11上,且使钢筋网40的部分网孔位置对应于同一水平方向上箍筋60所在位置处，使网孔位置与箍筋60位置持平；

将拉筋20的第一端21穿过网孔后固定连接在钢筋网40上，与第一端21相对的第二端22固定连接在纵筋50上、同时也固定连接在与该网孔处于同一水平位置的箍筋60上，使拉筋20保持水平；

将混凝土浇筑在外边界内部，形成上述型钢混凝土结构。

其中，型钢10、拉筋20、钢筋网40、纵筋50、箍筋60、混凝土90如上述型钢-钢筋的组合结构中的具体结构所述，在此不再赘述。

以上对本实用新型实施例公开的一种型钢-钢筋的组合结构、型钢混凝土结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种型钢-钢筋的组合结构，其特征在于：包括型钢、若干拉筋和若干连接件，所述型钢包括腹板和位于所述腹板两端且与所述腹板垂直相交的翼缘板，所述连接件的一侧与所述腹板固定连接，所述拉筋的第一端固定连接在所述连接件上，与所述第一端相对的第二端为自由端。

2.根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于：所述连接件为长条形钢板，所述钢板垂直于所述腹板的平面设置，且所述钢板的长度方向沿所述型钢的长度方向延伸，所述钢板上设有若干通孔，且各所述通孔沿所述钢板的长度方向排列，所述拉筋的第一端穿过所述通孔固定连接在所述钢板上。

3.根据权利要求2所述的组合结构，其特征在于：所述钢板的厚度为10-30mm，所述钢板沿垂直于自身长度方向的宽度为50-150mm，所述钢板上通孔的孔径为20-40mm。

4.根据权利要求1所述的组合结构，其特征在于：所述连接件为钢筋网，所述钢筋网由若干横向钢筋和若干竖向钢筋交错搭接形成，且交错的所述横向钢筋与所述竖向钢筋之间形成网孔；所述钢筋网的网面平行于所述腹板的平面，所述横向钢筋和所述竖向钢筋的末端均朝向所述腹板的平面弯曲、并固定在所述腹板的平面上，所述拉筋的第一端通过所述网孔固定在所述钢筋网上。

5.根据权利要求4所述的组合结构，其特征在于：所述钢筋网为长条形钢筋网，所述钢筋网沿所述型钢的长度方向延伸；或者，所述连接件包括若干钢筋网，各所述钢筋网沿所述型钢的长度方向间隔分布在所述腹板上。

6.一种型钢混凝土结构，所述型钢混凝土结构包括若干纵筋、若干箍筋和混凝土，其特征在于：所述型钢混凝土结构还包括如权利要求1-5任一项所述的组合结构，其中：

若干所述纵筋沿平行于所述型钢的长度方向设置在所述型钢四周，且各所述纵筋之间间隔设置；

所述箍筋沿垂直于所述纵筋长度方向封闭围合在所述纵筋外部、与所述纵筋共同形成所述型钢混凝土结构的外边界；

所述拉筋的所述第二端固定连接在所述纵筋上；

所述混凝土设在所述外边界内部。

7.根据权利要求6所述的型钢混凝土结构，其特征在于：所述连接件为长条形钢板，所述钢板垂直于所述腹板的平面、且所述钢板的长度方向沿所述型钢的长度方向延伸设置；所述钢板上设有若干通孔，各所述通孔沿所述钢板的长度方向排列、且所述通孔的开孔位置与所述箍筋位置对应持平，所述拉筋的第一端穿过所述通孔固定连接在所述钢板上，所述拉筋的第二端固定连接在所述纵筋上的同时、也固定连接在与所述通孔位置对应持平的所述箍筋上。

8.根据权利要求6所述的型钢混凝土结构，其特征在于：所述连接件为钢筋网，所述钢筋网由若干横向钢筋和若干竖向钢筋交错搭接形成，且交错的所述横向钢筋与所述竖向钢筋之间形成网孔；所述钢筋网的网面平行于所述腹板的平面，所述横向钢筋和所述竖向钢筋的末端均朝向所述腹板的平面弯曲、并固定在所述腹板的平面上，所述拉筋的第一端通过所述网孔固定在所述钢筋网上。

9.根据权利要求6-8任一项所述的型钢混凝土结构，其特征在于：所述箍筋包括若干第一箍筋和若干第二箍筋，所述第一箍筋封闭围合在全部所述纵筋外部，所述第二箍筋封闭围合在部分所述纵筋外部。

10.根据权利要求9所述的型钢混凝土结构，其特征在于：所述混凝土包括设置在所述型钢翼缘板外表面与所述第一箍筋最外侧之间的保护层，所述保护层的厚度为150-200mm。