[发明专利]一种装配式预应力波纹腹板咬合组合梁

说明书

技术领域

本发明涉及一种装配式预应力波纹腹板咬合组合梁，属于建筑型材技术领域。

背景技术

装配式钢结构体系是钢结构住宅体系发展的重要方向。为了更好的实现模数化集成设计及标准化生产和装配式施工安装，往往将各组合梁为一个整体，作为拼装单元以加快工业化程度。因此，在对楼层进行拼装时，组合梁和组合梁部分拼装便成为一个非常重要的研究问题。

在现有装配式钢结构体系中，通常采用的是两个槽钢拼装及两个槽钢腹板对接并通过螺栓进行连接，形成装配式H型钢。同时，组合梁混凝土翼板部分，连接处形成直线拼缝。但是，在这种拼接方式中，剪力是通过螺栓传递给腹板，腹板为平钢板，故所需螺栓数和腹板用钢量很大，且该组合梁的抗剪承载力及抗屈曲能力较低。拼装的混凝土翼板之间存在板缝，相邻混凝土翼板之间缺乏有效地约束，影响板间传力，进而影响楼层的整体性。基于以上分析本发明提出一种装配式预应力波纹腹板咬合组合梁，该组合梁可以有效地增加装配式组合梁平面内的剪切承载力，保证楼层受力整体性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种装配式预应力波纹腹板咬合组合梁，本发明的目的在于提供一种成本低廉、力学性能优越且适用于装配式钢结构体系，尤其是大跨度多高层装配式钢结构体系的装配式梁。

本发明采用的技术方案是一种装配式预应力波纹腹板咬合组合梁，该组合梁是由两个预应力波纹槽钢组合梁通过螺栓装配而成，且两个预应力波纹槽钢组合梁腹板咬合对接，在腹板处通过采用螺栓在螺栓孔处进行装配连接。

预应力波纹槽钢组合梁包括上翼缘、腹板、下翼缘、钢筋混凝土翼缘、压型钢板、预应力索、横向加劲肋、锚具和梁端板；其断面口型由上翼缘、腹板、下翼缘、钢筋混凝土翼缘和压型钢板组成，上翼缘、下翼缘、钢筋混凝土翼缘和压型钢板平行，腹板垂直位于上翼缘与下翼缘之间；钢筋混凝土翼板位于压型钢板上方，压型钢板位于上翼缘上方，钢筋混凝土翼板、压型钢板、上翼缘三者通过螺钉固定，横向钢筋焊于压型钢板上部。

腹板的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹，该波纹断面为矩形波纹曲线，或为圆弧角矩形波纹曲线，或为梯形波纹曲线，或为圆弧角梯形波纹曲线，或为楔形波纹曲线，或为圆弧角楔形波纹曲线，或为正弦曲线。

上翼缘和下翼缘为钢板，钢板中与腹板平行的一条边为波形曲线，波纹曲线的形状与腹板的波纹断面形状相同；腹板放置于上翼缘和下翼缘的波纹曲线边处，腹板的波纹断面与上翼缘和下翼缘的波纹曲线边吻合相连。

钢筋混凝土翼板位于压型钢板上方，压型钢板位于上翼缘上方，横向钢筋焊于压型钢板上部，钢筋混凝土翼板和压型钢板拼接边与上翼缘的波纹曲线边平行，同样形成波纹曲线，钢筋混凝土翼板、压型钢板、上翼缘在波纹曲线边处，三者通过螺钉固定。

横向加劲肋为钢板，在腹板的一侧、上翼缘和下翼缘之间间隔设置，分别与腹板、上翼缘和下翼缘垂直焊接相连；横向加劲肋上留有预应力索孔；预应力索穿过横向加劲肋和梁端板上预留的预应力索孔，经张拉后由锚具将其固定在预应力波纹槽钢组合梁两端的梁端板上；预应力索为或者为预应力筋，穿过横向加劲肋和梁端板上预留的预应力索孔预应力索是一根或者多根；预应力索的线形是凹口向上的，线形可根据受力要求改变；梁端板为钢板，与横向加劲肋平行放置，位于预应力波纹槽钢组合梁的梁端，梁端板与上翼缘、腹板和下翼缘焊接相连；梁端板上留有预应力索孔。

梯形波纹曲线、圆弧角矩形波纹曲线的梯形斜线段的倾角为20°-90°；楔形波纹曲线、圆弧角楔形波纹曲线的楔形斜线段的倾角为20°-90°；腹板与上翼缘和下翼缘之间分别为单面角焊缝；腹板的波纹密度和高度可根据受力要求改变；圆弧角梯形波纹曲线，圆弧角矩形波纹曲线和圆弧角楔形波纹曲线采用数控折弯技术制成，正弦曲线采用数控辊压技术制成。

与传统装配式钢结构体系中的装配式钢梁相比，本发明具有以下几个优点：

1、装配后的钢梁采用了两个预应力索对称布置，有效地提高了装配式咬合组合梁的承载能力，保证了受力的合理性；预应力技术的引用，可以在保证装配式组合梁承载能力的前提下，有效地减轻装配式组合梁的自重增加装配式组合梁的跨度，使本发明更适用于大跨度和多高层装配式钢结构体系之中。

2、装配后的组合梁腹板是装配式波纹钢板，可以有效地利用波纹钢板优良的平面外刚度、抗屈曲承载能力和较高的疲劳强度，与槽钢拼装成的平钢板相比，在厚度相同情况下其抗剪承载力和抗面外变形能力都有显著提高；装配后的组合梁腹板为咬合状，有效地增加装配式组合梁的平面内的剪切承载力。