CN211923232U - 一种双钢板混凝土组合耗能连梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双钢板混凝土组合耗能连梁，包括水平设置的第一钢板、第二钢板、连接两个钢板间的钢骨架、以及浇筑在两个钢板间的内填混凝土，两块钢板和内填混凝土形成“三明治”结构，两块钢板的两端分别伸入剪力墙墙肢。钢板的两端分别穿过剪力墙墙肢的约束边缘构件并在端部焊接角钢以加强锚固。本实用新型利用钢板与混凝土形成的组合效应以及钢板的薄膜效应，改善钢筋混凝土深连梁存在的延性和抗剪承载力不足的问题，防止连梁发生脆性剪切破坏，优化联肢剪力墙的抗震性能。这种构造和施工方法也可用于连梁的震后修复加固。本实用新型构造简单，操作方便，便于推广。

Description

一种双钢板混凝土组合耗能连梁

技术领域

本实用新型涉及一种具有良好耗能能力和延性性能的双钢板混凝土组合连梁，可用于联肢剪力墙的小跨高比深连梁中，属于土木工程技术领域。

背景技术

高层建筑中联肢剪力墙的应用非常普遍，是有效的抗侧力构件，而在联肢剪力墙体系中，连梁的设计至关重要，不仅约束两端墙肢，影响剪力墙的整体刚度，还是联肢剪力墙中关键的抗震耗能构件。在抗震设计中，通常要求连梁先于墙肢屈服，在梁端形成可有限转动的塑性铰来耗散能量，还要有足够的延性不至于很快就丧失承载力，以维持剪力墙的整体刚度，连梁的延性和耗能能力对于剪力墙的抗震性能非常重要。

工程中常见的小跨高比连梁多属高剪压比构件，在水平荷载作用下，梁端弯矩和剪力都很大，连梁对剪应力和剪切变形十分敏感。在地震作用下，即使经过仔细计算并采取了一系列构造措施，传统的钢筋混凝土深连梁依然容易发生脆性的斜向剪切破坏。日本阪神地震、台湾集集地震以及近年来的汶川地震、玉树地震中，均发生了连梁的交叉裂缝剪切破坏。这种破坏的变形能力和耗能能力较差，难以满足预期要求。如何防止连梁发生脆性剪切破坏，提高连梁的延性和耗能能力，始终是连梁设计的一个难点。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种双钢板混凝土组合耗能连梁，能够利用钢板对混凝土的约束以及钢板的薄膜效应，有效提升连梁的延性和耗能能力，改善联肢剪力墙中的深连梁易发生脆性剪切破坏的问题。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案如下：

一种双钢板混凝土组合耗能连梁，包括水平设置的第一钢板、第二钢板、连接在两个钢板间的钢骨架以及浇筑在两个钢板间的内填混凝土，所述第一钢板、第二钢板和内填混凝土形成“三明治”结构，

第一钢板和第二钢板的两端分别伸入剪力墙墙肢，两个钢板在墙肢中纵向钢筋穿过的位置分别开设有洞。

进一步，所述钢骨架主要由若干沿连梁长度方向均匀布置的抗剪栓钉、对穿拉结钢筋以及至少一层腰筋组成，

所述抗剪栓钉分别焊接在第一钢板、第二钢板上，抗剪栓钉沿连梁截面宽度方向布置数排，所述对穿拉结钢筋沿连梁截面宽度方向布置至少布置两排，所述腰筋沿连梁截面高度的中部布置，所述腰筋固接在前、后排对穿拉结钢筋的外侧，腰筋的两端伸入剪力墙墙肢后其端部弯折锚固。

进一步，所述第一钢板和第二钢板的两端分别穿过剪力墙墙肢的约束边缘构件并在端部焊接角钢以加强锚固。

进一步，所述腰筋与穿拉结钢筋之间以及腰筋与剪力墙墙肢中的纵向钢筋之间用铁丝绑扎。

进一步，所述第一钢板在靠近连梁中间的位置开设有圆洞。

进一步，所述第一钢板和第二钢板所采用的钢材等级高于Q235B。

本实用新型的双钢板混凝土组合耗能连梁通过上、下两块钢板包裹内部混凝土构成，两块钢板与内填混凝土之间通过抗剪栓钉、对拉拉结钢筋、腰筋等连接件构成的钢骨架形成整体，以确保钢板和混凝土协同工作，防止钢板屈曲，钢板伸入墙肢中穿过墙肢的约束边缘构件，并在端部焊接角钢加强锚固，实现钢与混凝土的组合作用。利用钢板对混凝土的约束以及钢板的薄膜效应，能够有效提升连梁的延性和耗能能力。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提出的双钢板混凝土组合耗能连梁构造，在不改变结构整体布置和结构体系，也不显著增加造价的情况下，在局部加入组合结构元素，利用钢板与混凝土形成的组合效应，以及钢板的薄膜效应，改善钢筋混凝土深连梁存在的延性和抗剪承载力不足的问题，防止连梁发生脆性剪切破坏，优化联肢剪力墙的抗震性能，下部的第二钢板还可直接作为连梁混凝土浇筑时的模板。这种构造也可用于连梁的震后修复加固。本实用新型构造简单，操作方便，便于推广。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的侧视图。

图2为本实用新型一优选实施例的立体示意图。

图3为图1中沿A-A处的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。根据下面的说明，本实用新型的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

结合图1至图3所示，一种双钢板混凝土组合耗能连梁，包括水平设置的第一钢板1、第二钢板2、连接两个钢板的钢骨架4、以及浇筑在两个钢板间的内填混凝土3，所述第一钢板1、第二钢板2和内填混凝土3形成“三明治”结构，两块钢板与内填混凝土3之间通过钢骨架4的连接形成整体。第一钢板1和第二钢板2的两端分别伸入剪力墙墙肢9，两个钢板在墙肢中纵向钢筋8穿过的位置分别开设有洞10a，以保证墙肢约束边缘构件的纵向钢筋8 连续穿过钢板。所述第一钢板1和第二钢板2的两端分别穿过剪力墙墙肢9 的约束边缘构件并在端部焊接L70×6的角钢7以加强锚固。

本实施例中，连梁截面高500mm，截面宽度与剪力墙厚度一致为260mm，连梁跨度1000mm。第一钢板1和第二钢板2采用10mm厚的Q345B等级钢板制作，内填混凝土3截面高480mm，混凝土强度等级与墙肢混凝土保持一致。

所述钢骨架4主要由若干沿连梁长度方向均匀布置的抗剪栓钉44、对穿拉结钢筋45以及至少一层腰筋46组成。抗剪栓钉44采用M10圆柱头栓钉，长100mm，沿连梁长度方向间距50mm，沿连梁截面宽度方向布置三排，间距75mm，通过栓钉枪焊接在两个钢板上。

所述对穿拉结钢筋45采用直径10mm的HRB400钢筋，沿连梁长度方向间距100mm，沿连梁截面宽度方向布置两排，间距150mm，对拉拉结钢筋45 与抗剪栓钉44间隔布置。所述腰筋46采用直径14mm的HRB400钢筋，在连梁截面高度的中部布置两根，设置在对拉拉结钢筋的外侧，与对拉拉结钢筋45用铁丝绑扎，伸入剪力墙墙肢9后，其端部弯折锚固，腰筋46与墙肢约束边缘构件中的纵向钢筋8也用铁丝绑扎。第一钢板上距离连梁中点90mm 的位置开直径50mm的圆洞10b，用于混凝土浇筑。

上述双钢板混凝土组合耗能连梁的施工方法，包括以下步骤：

S1、将焊接有数排抗剪栓钉44的第一钢板1和第二钢板2安装在两端的剪力墙墙肢9之间形成连梁的外侧骨架，在两块钢板之间焊接至少前后两排对拉拉结钢筋45，在两排对穿拉结钢筋45的外侧分别绑扎腰筋46，腰筋46 的两端伸入剪力墙墙肢9后其端部弯折锚固，在第一钢板1在靠近连梁中部开设圆洞10b；

S2、在第一钢板1和第二钢板2的前后两侧固定安装模板，浇筑时第二钢板作为下部模板；

S3、对剪力墙墙肢9与连梁进行整体混凝土浇筑，混凝土从剪力墙墙肢9 中浇筑并自动流入连梁，当混凝土从圆洞10b中流出时，判定该层连梁浇筑完毕，停止本层浇筑；

S4、清除流出圆洞10b的混凝土并对圆洞10b周围进行清洁；

S5、在圆洞10b上补焊钢板11将圆洞10b封堵，钢板11的材质与第一钢板1一致，通过周边角焊缝焊接到第一钢板上。

在步骤S1中，所述第一钢板1和第二钢板2的两端分别穿过剪力墙墙肢 9的约束边缘构件并在端部焊接角钢7以加强锚固。

本实用新型的双钢板混凝土组合耗能连梁通过上、下两块钢板包裹内部混凝土构成，两块钢板与内填混凝土之间通过抗剪栓钉、对拉拉结钢筋、腰筋等连接件构成的钢骨架形成整体，以确保钢板和混凝土协同工作，防止钢板屈曲，钢板伸入墙肢中穿过墙肢的约束边缘构件，并在端部焊接角钢加强锚固，实现钢与混凝土的组合作用。利用钢板对混凝土的约束以及钢板的薄膜效应，能够有效提升连梁的延性和耗能能力。

以上所述，仅是本实用新型优选实施例的描述说明，并非对本实用新型保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双钢板混凝土组合耗能连梁，其特征在于：

包括水平设置的第一钢板、第二钢板、连接在两个钢板间的钢骨架以及浇筑在两个钢板间的内填混凝土，所述第一钢板、第二钢板和内填混凝土形成“三明治”结构，

第一钢板和第二钢板的两端分别伸入剪力墙墙肢，两个钢板在墙肢中纵向钢筋穿过的位置分别开设有洞。

2.根据权利要求1所述的双钢板混凝土组合耗能连梁，其特征在于：

所述钢骨架主要由若干沿连梁长度方向均匀布置的抗剪栓钉、对穿拉结钢筋以及至少一层腰筋组成，

所述抗剪栓钉分别焊接在第一钢板、第二钢板上，抗剪栓钉沿连梁截面宽度方向布置数排，所述对穿拉结钢筋沿连梁截面宽度方向布置至少布置两排，所述腰筋沿连梁截面高度的中部布置，所述腰筋固接在前、后排对穿拉结钢筋的外侧，腰筋的两端伸入剪力墙墙肢后其端部弯折锚固。

3.根据权利要求1或2所述的双钢板混凝土组合耗能连梁，其特征在于：

所述第一钢板和第二钢板的两端分别穿过剪力墙墙肢的约束边缘构件并在端部焊接角钢以加强锚固。

4.根据权利要求2所述的双钢板混凝土组合耗能连梁，其特征在于：

所述腰筋与穿拉结钢筋之间以及腰筋与剪力墙墙肢中的纵向钢筋之间用铁丝绑扎。

5.根据权利要求1所述的双钢板混凝土组合耗能连梁，其特征在于：

所述第一钢板在靠近连梁中间的位置开设有圆洞。

6.根据权利要求1所述的双钢板混凝土组合耗能连梁，其特征在于：

所述第一钢板和第二钢板所采用的钢材等级高于Q235B。

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