[发明专利]一种内置蜂窝钢板外包钢高强混凝土组合梁

说明书

技术领域

本发明涉及钢与混凝土组合结构及混合结构、特别是一种内置蜂窝钢板外包钢高强混凝土组合梁。

背景技术

在一些特殊结构（如大型火力发电厂，大跨度结构以及高层建筑）中，以框架作为其部分或全部结构体系（包括巨型框架、框筒结构体系等），由于柱间距较大（如图1中的两根柱子7之间的距离）而导致梁的跨度增加。随着现代高层、大跨和重载结构的发展，用户对建筑空间的需求感越来越大，而一般的普通钢筋混凝土(RC)梁或型钢混凝土(SRC)梁为了满足结构构件的强度和刚度要求，不得不提高截面的配筋（钢）率和加大截面尺寸，由此而导致结构自重过大、增加地震作用，且影响到各内力在结构体系中的分配，如出现与结构抗震设计不相符的“强梁弱柱”现象。为了防止出现上述现象以及满足结构的延性需求，必须寻求一种承载能力较大、变形能力较好的梁构件。

外包钢混凝土结构技术是一种新近发展的建筑结构设计与加固技术，是钢与混凝土组合结构的一种形式。外包钢混凝土组合梁是以配在梁外表面的外包钢材(角钢、钢板等)部分或全部代替混凝土内部的钢筋或型钢，外包的钢材通过与相应的连接件(如钢筋、缀条或缀件等)连接(一般为焊接)，由此而有效约束内部混凝土，从而提高梁的各项承载性能指标，使其受力性能得到改善。

为了将钢材与混凝土这两种力学性能不同的材料有效整合，形成一个共同工作的整体，通过配置一定的栓钉、内部箍筋等锚固措施，加强外包钢与混凝土之间的粘结作用。本发明的技术方案就是为解决这个问题而研发的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种强度和刚度高、高强混凝土与钢材之间粘结性好、避免高强混凝土易出现裂缝问题的内置蜂窝钢板外包钢高强混凝土组合梁。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

一种内置蜂窝钢板外包钢高强混凝土组合梁，在钢骨架内部浇满高强混凝土；钢骨架由一付倒T形钢、两根倒L形角钢及连接钢缀条组成；钢骨架的底部是倒T形钢的横板，倒T形钢的竖向板上有若干通孔；平行的两根倒L形角钢分别位于倒T形钢的左右上方；两根倒L形角钢之间以横缀条连接，倒T形钢与倒L形角钢之间以竖缀条连接。

高强混凝土为混凝土强度等级≥C50的混凝土，制备方法同我国相关国家标准。

倒T形钢由一块水平钢板和一块有多个通孔的蜂窝钢板构成，蜂窝钢板沿长度方向垂直地焊接于水平钢板中部。

倒L形角钢是由两块钢板焊成或轧制成的角钢，两根倒L形角钢之间通过有一定间距的若干扁钢横缀条连接，构成一个倒槽形空腹钢骨。

倒T形钢与两根倒L形角钢之间通过有一定间距的若干扁钢竖缀条连接。

相对于现有技术，本发明的技术方案有如下优点：

（1）将高强混凝土运用于大跨度梁式构件，结合钢材的合理设置，避免了因高强混凝土的脆性而过早产生裂缝。

（2）因梁底部为钢板，充分发挥了混凝土和钢材两种材料的力学优势，混凝土提供抗压，钢材提供有利的抗拉。

（3）将倒T形钢的竖向腹板伸入梁内部，一方面可以增强与混凝土的有效粘结，另一方面可以适当提供抗剪承载力。

（4）所设置的蜂窝钢板弥补了高强混凝土与钢材粘结性能不良的弱点，使得两种材料能共同工作。

（5）钢骨架的形成，不仅可以减少施工中模板的使用，降低支模的工序，提高施工进度，而且有利于其上机械化施工作业。

附图说明

图1是本发明一种内置蜂窝钢板外包钢高强混凝土组合梁——钢筋（型钢）混凝土柱框架平面示意图；

图2是本发明组合梁的倒T形钢的结构示意图；

图3是本发明组合梁的空间结构示意图；

图4是图1中本发明组合梁A-A剖面的结构示意图。

图中：1-倒T形钢的平板  2-倒T形钢的竖蜂窝钢板  3-竖缀条  4-倒L形角钢5-横缀条  6-高强混凝土  7-柱子

具体实施方式