CN208714201U - 一种超高韧性混凝土型钢组合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高韧性混凝土型钢组合结构，包括相连接的组合柱和组合梁，所述组合柱和组合梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超高韧性混凝土制成。所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性混凝土浇筑于所述预制模具内，所述翼缘板贴合所述超高韧性混凝土最外边缘设置，且与所述超高韧性混凝土最外边缘的距离为20～40mm。本实用新型通过扩大型钢的作用面积，充分发挥型钢的抗弯、抗剪和抗压作用，同时可以达到减小结构的截面面积的目的。由于通过扩大型钢的作用面积即可代替普通混凝土结构与型钢中装配纵筋和箍筋的作用，使得本实用新型的整体结构简单，施工过程随之简化，成本也随之降低。

Description

一种超高韧性混凝土型钢组合结构

技术领域

本实用新型属于建筑结构技术领域，具体涉及一种超高韧性混凝土型钢组合结构。

背景技术

建筑结构中，型钢混凝土(SRC)结构相比普通钢筋混凝土结构具有更优良的抗震性能，相比钢结构防火性能和防腐蚀性能都大为提高，同时节约了大量钢材，降低了成本，因此越来越得到工程界的青睐。

但型钢混凝土组合结构也有待改进的方面：

(1)混凝土和型钢的粘结滑移降低了结构的抗震性能。国内外实验研究表明，混凝土和型钢的粘结作用大约只相当于与光圆钢筋的45％，粘结滑移的存在大大影响了型钢混凝土的承载能力、破坏形态等性能，粘结破坏的发生通常是因为混凝土的开裂导致粘结滑移发展，但由于普通混凝土的脆性特征，其远低于型钢的变形能力使型钢混凝土的粘结滑移现象难以解决。

(2)型钢可以抵抗轴心或偏心压力，但由于型钢主要内置于截面中心位置附近，截面尺寸较小，无法有效进行抗剪和抗弯，此外，型钢翼缘板及腹板无法有效约束外侧混凝土，为提高普通混凝土的延性和强度以及进行抗剪和抗弯，需要设置一定数量的箍筋和纵筋，但配筋给施工带来了很大不便，尤其是梁柱节点纵筋的施工极其不便。工程实践表明，型钢混凝土梁柱节点容易发生脆性破坏。

(3)工程实践表明，地震作用下，无论是钢筋混凝土结构还是型钢混凝土组合结构，其混凝土发生脆性破坏，容易被压碎、脱落，纵筋从而过早发生压曲，造成构件强度和延性的下降，威胁结构安全性。同时，正是由于混凝土材料的这种脆性特征，使得结构必须配合箍筋进行约束，且效果有限。

实用新型内容

本实用新型提供了一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其克服了背景技术中存在的技术问题，通过发挥超高韧性混凝土及型钢组合结构的优点，扩大型钢的作用面积，充分发挥型钢抗弯、抗剪和抗压作用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超高韧性混凝土型钢组合结构，包括相连接的组合柱和组合梁，所述组合柱和组合梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超高韧性混凝土制成；

所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性混凝土浇筑于所述预制模具内，所述翼缘板贴合所述超高韧性混凝土最外边缘设置，且与所述超高韧性混凝土最外边缘的距离为20～40mm。

较佳实施例中：所述型钢为H型钢、十字型钢、工字钢、方钢管或圆钢管。

较佳实施例中：所述抗剪连接件包括柔性连接件和刚性连接件。

较佳实施例中：所述柔性连接件为带头栓钉、环形钢筋、斜钢筋、带直角弯钩的短钢筋、高强螺栓或角钢。

较佳实施例中：所述刚性连接件为方钢连接件、T型连接件或马蹄形连接件。

较佳实施例中：所述粘结剂为环氧树脂粘结剂或无机材料粘结剂。

相比于现有技术，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型所述的组合结构是采用组合梁和组合柱相连接，组合柱和组合梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具并浇筑超高韧性混凝土，在经受很大变形的情况下，仍能保持组合结构的整体性，超高韧性超超高韧性混凝土不但不会发生剥落现象，而且能够承担不低于开裂前所能承担的荷载。超高韧性混凝土可以与型钢具有较好的粘结性，并且，通过抗剪连接件或粘结剂，使型钢有更好的变形协调能力，从而有效减小了型钢和混凝土之间的粘结破坏，从而提高了结构的变形能力。

(2)本实用新型充分发挥了超高韧性混凝土与型钢结合的优点，超高韧性混凝土本身具有优异的抗拉、抗剪和抗压韧性，可有效抵抗剪力，且由于材料的高耐久性，可有效减小混凝土保护层厚度。同时，通过扩大型钢的作用面积，充分发挥型钢的抗弯、抗剪和抗压作用，同时可以达到减小结构的截面面积的目的。由于通过扩大型钢的作用面积即可代替普通混凝土结构与型钢中装配纵筋和箍筋的作用，使得本实用新型的整体结构简单，施工过程随之简化，成本也随之降低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型一实施例中梁柱节点的纵剖面图；

图2为本实用新型一实施例中组合柱的横截面图；

图3为本实用新型一实施例中组合梁的横截面图。

具体实施方式

实施例一：

请查阅图1至图3，一种超高韧性超超高韧性混凝土型钢组合结构，包括相连接的组合柱1和组合梁2，所述组合柱1和组合梁2均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超高韧性超超高韧性混凝土3制成。

组合柱1和组合梁2均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具并浇筑超高韧性超超高韧性混凝土，在经受很大变形的情况下，仍能保持组合结构的整体性，超高韧性超超高韧性混凝土不但不会发生剥落现象，而且能够承担不低于开裂前所能承担的荷载。超高韧性混凝土可以与型钢具有较好的粘结性，并且，通过抗剪连接件或粘结剂，使型钢有更好的变形协调能力，从而有效减小了型钢和混凝土之间的粘结破坏，从而提高了结构的变形能力。

所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性超超高韧性混凝土浇筑于所述预制模具内，所述翼缘板贴合所述超高韧性超超高韧性混凝土最外边缘设置，且与所述超高韧性超超高韧性混凝土最外边缘的距离为20～40mm。

即,组合结构中的型钢在满足保护层和施工要求的前提下，型钢的翼缘板应尽量靠近混凝土边缘，扩大了型钢的作用面积，通过扩大型钢的作用面积，充分发挥型钢的抗弯、抗剪和抗压作用，同时可以达到减小结构的截面面积的目的。由于通过扩大型钢的作用面积即可代替普通混凝土结构与型钢中装配纵筋和箍筋的作用，使得本实用新型的整体结构简单，施工过程随之简化，成本也随之降低。

所述超高韧性混凝土为掺入纤维(包括PE纤维、PVA纤维、钢纤维、混杂纤维等)的水泥复合基材料(又被称为超超高韧性水泥基复合材料、应变硬化水泥基复合材料、高延性混凝土等)，其成分主要包括细砂、水泥、粉煤灰、硅灰、PVA或PE纤维以及添加剂，拉伸下具有显著的准应变硬化和多条细密裂缝的特征，拉应变超过2％，并具有普通混凝土所能达到的强度要求。

所述型钢为H型钢、十字型钢、工字钢、方钢管或圆钢管，并不以此为限。

所述抗剪连接件包括柔性连接件和刚性连接。所述柔性连接件为带头栓钉、环形钢筋、斜钢筋、带直角弯钩的短钢筋、高强螺栓或角钢，并不以此为限。所述刚性连接件为方钢连接件、T型连接件或马蹄形连接件，并不以此为限。

所述粘结剂为环氧树脂粘结剂。

如图2所示，本实施例中，所述组合柱1的型钢采用方钢管11，抗剪连接件12采用带头栓钉。所述组合柱的柱截面为方形，并且所述型钢对称布置。

如图3所示，本实施例中，所述组合梁2的型钢采用H型钢21，抗剪连接件22采用带头栓钉。

(2)本实用新型充分发挥了超高韧性混凝土与型钢结合的优点，

如图1所示，具体地结构中，所述H型钢的腹板23通过高强螺栓4与所述方钢管11连接，所述H型钢的翼缘板24通过对接焊缝5与所述方钢管11连接。

本实用新型所述的施工方法，包括以下步骤：

首先在型钢上连接抗剪连接件或涂抹粘结剂，并制成预制模具，再对所述预制模具浇筑超高韧性混凝土。

其中，所述粘结剂均匀涂抹于型钢表面。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种超高韧性混凝土型钢组合结构，包括相连接的组合柱和组合梁，其特征在于：所述组合柱和组合梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超高韧性混凝土制成；

所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性混凝土浇筑于所述预制模具内，所述翼缘板贴合所述超高韧性混凝土最外边缘设置，且与所述超高韧性混凝土最外边缘的距离为20～40mm。

2.根据权利要求1所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述型钢为H型钢、十字型钢、工字钢、方钢管或圆钢管。

3.根据权利要求1所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述抗剪连接件包括柔性连接件和刚性连接件。

4.根据权利要求3所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述柔性连接件为带头栓钉、环形钢筋、斜钢筋、带直角弯钩的短钢筋、高强螺栓或角钢。

5.根据权利要求3所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述刚性连接件为方钢连接件、T型连接件或马蹄形连接件。

6.根据权利要求1所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述粘结剂为环氧树脂粘结剂或无机材料粘结剂。