專利名稱：一種新型外包鋼-混凝土組合梁的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑結構技術領域，具體涉及一種針對建筑住宅產業(yè)化生產的新型外包鋼-混凝土組合梁。
背景技術：
現有的應用于建筑結構領域的外包鋼-混凝土組合梁結構形式主要有輕鋼-混凝土組合梁，帽形截面鋼-混凝土組合梁和外包厚底板鋼-混凝土組合梁。其中輕鋼-混凝土組合梁是采用帶卷邊的冷彎薄壁Z形或C形鋼焊接組合成外包鋼梁，然后在其內部和上翼緣澆筑混凝土形成組合梁，這種結構形式的特點是利用鋼梁的底面和側面所帶的卷邊來保證外包鋼梁和混凝土之間的粘結性能，但構件截面尺寸受冷彎薄壁型鋼規(guī)格的限制，整體承載力較小，外包鋼梁本身焊接工作量大，且薄壁型鋼焊接易產生較大的殘余應力與殘余變形，工程實用性受到限制。帽形截面鋼-混凝土組合梁是采用整塊薄壁型鋼焊成或冷彎成U型截面作為外包鋼梁，鋼梁側板上翼緣外翻形成帽形截面，在其內部和上翼緣中澆混凝土形成組合梁，這種結構形式要求設置足夠數量的抗剪連接件(栓釘或角鋼)來保證帽形鋼梁和混凝土之間的共同工作，剪力連接件與鋼梁的上翼緣焊接，較為費工費時，且焊接質量不易保證。而外包厚底板鋼-混凝土組合梁是是以較厚的鋼板做底板，腹板采用冷彎薄壁型鋼，兩者通過焊縫連接形成U形外包鋼梁，在其內部和上翼緣澆筑混凝土形成組合梁，這種結構的特點是采用較厚的鋼板做受拉底板，有利于增大構件的截面承載力，適用于跨度較大的構件，但側板與底板的焊接工作量相對較大，外包鋼梁與混凝土之間的組合作用也主要通過設置剪力連接件實現，組合梁的施工工藝較為復雜。

實用新型內容針對上述外包鋼-混凝土組合梁存在的焊接工作量大，剪力連接件設置較為復雜的問題，本實用新型的目的在于提供一種成型方便、施工方便，經濟適用、可實現產業(yè)化生產的新型組合梁。本實用新型是通過以下技術方案實現的:一種新型外包鋼-混凝土組合梁，所述組合梁包括下部的C型鋼梁，壓型鋼板固定設置于C型鋼梁的上翼緣，在所述C型鋼梁的梁肋內，以及壓型鋼板面層整體澆筑混凝土形成組合梁。所述C型鋼梁采用花紋鋼板冷彎制成，C型鋼梁內表面布設有花紋樣凸起。所述壓型鋼板通過螺桿螺母組件固定于C型鋼梁的上翼緣。所述螺桿螺母組件中的螺桿兩端分別伸入上部的整體澆筑混凝土和下部的梁肋內。所述C型鋼梁上翼緣上橫向設置構造拉條，所述構造拉條通過所述螺桿螺母組件與上翼緣相固定。[0013]所述構造拉條在上翼緣上呈間隔設置。[0014]所述壓型鋼板上設有構造分布筋。[0015]所述組合梁內設有鋼筋骨架。[0016]所述C型鋼梁的梁肋內，以及壓型鋼板面層整體澆筑混凝土為普通混凝土、輕骨料混凝土或再生混凝土。[0017]本實用新型的有益效果為:外包鋼梁采用花紋鋼板冷彎而成，成型方便，鋼梁側板的上翼緣內翻形成C形截面，C型鋼梁內表面有凸起花紋，花紋的凸起高度應滿足一定的要求，凸起花紋的存在能有效增大外包鋼梁與混凝土的粘結作用，同時鋼梁上翼緣內翻扣入混凝土內形成的C形截面對梁肋內的混凝土也具有約束作用，每隔一定間距配置的拉條使得鋼構件和混凝土的組合作用更加增強，共同保證外包鋼梁與混凝土之間的共同工作，不發(fā)生外包鋼梁和混凝土之間的整體滑移；同時采用在鋼梁上翼緣和壓型鋼板相應位置成孔穿螺桿螺母組件方式來固定連接鋼梁與壓型鋼板，能有效避免因鋼梁上翼緣較薄時，與栓釘焊接時易產生焊接變形甚至焊穿的缺點，施工方便；施工中，螺桿螺母組件連接是通過螺紋機械連接螺帽配合使用的，螺桿螺母組件的上下端分別伸入混凝土翼板和梁肋中一定高度，當梁中設有縱筋和箍筋組成的鋼筋骨架時，螺桿螺母組件數量可僅按滿足壓型鋼板的固定要求設置。[0018]本實用新型構造簡單，組合作用強，施工快速方便，可實現產業(yè)化生產，經濟效益明顯，可廣泛應用于民用建筑樓蓋結構中，對實現住宅產業(yè)化起到很好的推進作用。


[0019]圖1帶壓型鋼板的C形花紋鋼梁立體示意圖；[0020]圖2帶壓型鋼板的C形花紋鋼梁橫截面示意圖；[0021]圖3C形外包花紋鋼-壓型鋼板混凝土組合梁立體示意圖；[0022]圖4C形外包花紋鋼-壓型鋼板混凝土組合梁立體示意圖(梁肋內配有鋼筋骨架)；[0023]圖5C型鋼梁結構示意圖。[0024]圖中標號:I為C型鋼梁，2為壓型鋼板，3為整體澆注的混凝土，4為構造拉條，5為螺桿螺母組件，6為構造分布筋，7為鋼筋骨架。
具體實施方式
[0025]
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步詳細說明。[0026]本實用新型提供了一種新型外包鋼-混凝土組合梁，包括下部的C型鋼梁1，壓型鋼板2固定設置于C型鋼梁I的上翼緣，在C型鋼梁I的梁肋內，以及壓型鋼板2面層整體澆筑混凝土 3形成組合梁。其中用于整體澆注混凝土 2可采用普通混凝土、輕骨料混凝土或再生混凝土。[0027]本實用新型采用鋼梁外包的形式，梁肋內與壓型鋼板2的面層進行混凝土現場整澆，壓型鋼板2和組合梁之間的整體性強，共同工作性能較好。[0028]本實用新型中，C型鋼梁I采用花紋鋼板冷彎制成，鋼梁側板的上翼緣向內翻截面成C形，成型方便。采用花紋鋼板制成的C型鋼梁1，其內表面布設有花紋樣凸起，花紋的凸起需滿足一定的高度要求，從而有效增大外包鋼梁與混凝土的粘結咬合作用。同時鋼梁上翼緣內翻扣入混凝土內形成的C形截面對梁肋內的混凝土也具有約束作用。為防止組合梁混凝土翼板縱向劈裂破壞，本實用新型在壓型鋼板2上設有構造分布筋6 ;為保證組合梁的承載力，可在組合梁內根據需要設置由縱筋和箍筋組成的鋼筋骨架7。本實用新型中壓型鋼板2是通過螺桿螺母組件5固定于C型鋼梁I的上翼緣的，其中螺桿螺母組件5中螺桿的兩端分別伸入上部的整體澆筑混凝土3和下部的梁肋內。具體操作方法為:在C型鋼梁I上翼緣和壓型鋼板2相應位置穿孔，以穿螺桿螺母組件的方式來固定C型鋼梁I與壓型鋼板2，能有效避免因鋼梁上翼緣較薄時，與栓釘焊接時易產生焊接變形甚至焊穿的缺點。此方法施工方便，螺桿螺母組件5連接是通過螺紋機械連接螺帽配合使用的，螺桿螺母組件5的上下端分別伸入整體澆筑混凝土 3和梁肋中一定高度。當組合梁中設有由縱筋和箍筋組成的鋼筋骨架7時，螺桿螺母組件5的數量可僅按滿足壓型鋼板2的固定要求設置。為了提高組合梁的整體作用性，本實用新型還在C型鋼梁I上翼緣上橫向并間隔設置構造拉條4，構造拉條4也通過螺桿螺母組件5與上翼緣相固定。按一定間距設置的構造拉條4使得鋼構件和混凝土的組合作用更加增強，保證了外包鋼梁和混凝土之間的共同工作，不會發(fā)生外包鋼梁和混凝土之間的整體滑移，也不需另設剪力連接件抗整體滑移，工序簡單，施工方便。為驗證本組合梁的性能，首先進行了花紋鋼板的推出試驗，制作了厚度分別為3mm，4mm，5mm的花紋鋼板棱柱體，并在其內澆筑強度等級不同的混凝土，研究了花紋鋼板與混凝土之間的粘結性能。其次進行了 C形外包花紋鋼-混凝土組合梁的試驗研究，試件中C形外包花紋鋼梁I用Q235花紋鋼板冷彎而成，花紋鋼板厚為5mm，C形外包花紋鋼梁I上翼緣內翻，寬度為50mm，C形外包花紋鋼梁的轉角處過渡圓弧半徑為2tmm(t為花紋鋼梁的厚度)，組合梁的翼板厚度為110mm，混凝土強度等級為C30，栓桿5采用M12 X 120，壓型鋼板 2 采用 YX51-240-720。
權利要求1.一種新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述組合梁包括下部的C型鋼梁，壓型鋼板固定設置于C型鋼梁的上翼緣，在所述C型鋼梁的梁肋內，以及壓型鋼板面層整體澆筑混凝土形成組合梁。
2.根據權利要求1所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述C型鋼梁采用花紋鋼板冷彎制成，C型鋼梁內表面布設有花紋樣凸起。
3.根據權利要求1所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述壓型鋼板通過螺桿螺母組件固定于C型鋼梁的上翼緣。
4.根據權利要求3所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述螺桿螺母組件中的螺桿兩端分別伸入上部的整體澆筑混凝土和下部的梁肋內。
5.根據權利要求1或3所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述C型鋼梁上翼緣上橫向設置構造拉條，所述構造拉條通過所述螺桿螺母組件與上翼緣相固定。
6.根據權利要求5所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述構造拉條在上翼緣上呈間隔設置。
7.根據權利要求1所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述壓型鋼板上設有構造分布筋。
8.根據權利要求1所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述組合梁內設有鋼筋骨架。
9.根據權利要求1所述的新型外包鋼-混凝土組合梁，其特征在于所述C型鋼梁的梁肋內，以及壓型鋼板面層整體澆筑混凝土為普通混凝土、輕骨料混凝土或再生混凝土。
專利摘要本實用新型提供了一種新型外包鋼-混凝土組合梁，包括下部的C型鋼梁，壓型鋼板固定設置于C型鋼梁的上翼緣，在C型鋼梁的梁肋內，以及壓型鋼板面層整體澆筑混凝土形成組合梁。本實用新型構造簡單，組合作用強，施工快速方便，可實現產業(yè)化生產，經濟效益明顯，可廣泛應用于民用建筑樓蓋結構中，對實現住宅產業(yè)化起到很好的推進作用。
文檔編號E04C3/293GK203066350SQ20122075550
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權日2012年12月31日
發(fā)明者陳麗華, 葉正林, 胡紅兵, 戴吉祥 申請人:合肥工業(yè)大學, 安徽鴻路鋼結構(集團)股份有限公司