[发明专利]嵌入式外包U形钢-混凝土组合梁

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑结构构件，尤其是建筑钢结构中的一种外包U形钢-混凝土组合梁截面。

背景技术

钢与混凝土组合梁有诸多优点，它正受到越来越多的重视。目前国内外常用的钢与混凝土组合梁有：压型钢板-混凝土组合梁、钢骨混凝土组合梁、钢管混凝土组合梁、外包钢-混凝土组合梁等四大类。外包U形钢-混凝土组合梁是近年来兴起的一种新型组合结构体系，大多是采用钢板冷弯成形的等厚U形钢的截面形式。

中国专利CN203716407U公开了一种U形钢-混凝土组合梁，该U形钢的顶部设置混凝土板，U形钢托于混凝土板底，即U形钢的上翼缘固定在混凝土板的底部，并未嵌入混凝土板内部。此外，该U形钢采用的是一体化的U形钢，U形钢腹板和下翼缘均为一体化的钢结构，用户需要使用较多的钢材以制造该组合梁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢与混凝土的新型组合截面，以节省抗剪栓钉、增大楼面梁的刚度、节省用钢量和提高组合梁抗弯承载力，并满足规范要求、建筑功能、制作和施工需要。

为了达到上述目的，本发明提供了一种嵌入式外包U形钢-混凝土组合梁，包括：

U形钢、实心混凝土楼板和多个扁钢，所述组合梁为T形截面梁，所述U形钢包括一对槽钢和连接钢板，两槽钢开口相对设置，其下翼缘通过所述连接钢板相互焊接成所述U形钢，其上翼缘之间存在间隔形成所述U形钢的开口端，所述多个扁钢的两端均分别设置于所述两槽钢的上翼缘上并焊接，所述U形钢的开口端设置于所述实心混凝土楼板内部，所述实心混凝土楼板与所述U形钢内部相通，且通过混凝土整体浇筑。

进一步地，所述组合梁还包括支承角钢，所述两槽钢的腹板与所述实心混凝土楼板通过所述角钢固定连接，所述支承角钢的连接方式为可拆卸式连接。

进一步地，所述组合梁还包括安装螺杆，所述安装螺杆穿过所述支承角钢及两槽钢的腹板，所述安装螺杆能够拆卸。

进一步地，所述安装螺杆的直径大于等于12mm,所述支承角钢的尺寸大于等于63mm×63mm×5mm。

进一步地，所述组合梁还包括PVC套管，所述PVC套管套在所述安装螺杆上，所述PVC套管经混凝土浇筑后留在所述T形截面梁内。

进一步地，所述实心混凝土楼板为钢筋桁架楼承板，所述钢筋桁架楼承板的底模钢板支承于所述支承角钢的一肢上。

进一步地，所述两槽钢的上翼缘和所述安装螺杆之间的腹板上纵向间隔设有圆孔。

进一步地，所述组合梁还包括楼板连接钢筋，所述楼板连接钢筋穿过所述圆孔，并伸入所述钢筋桁架楼承板中，所述楼板连接钢筋的两端分别与所述钢筋桁架楼承板的下弦钢筋搭接连接。

进一步地，所述楼板连接钢筋搭接长度为所述楼板连接钢筋直径的15倍。

进一步地，所述组合梁还包括楼板负弯矩钢筋，所述楼板负弯矩钢筋固定在所述钢筋桁架楼承板的上弦钢筋上。

本发明公开了一种嵌入式外包U形钢-混凝土组合梁，其有益效果为：

(1)所述U形钢上翼缘和腹板上部是嵌入混凝土板内而非托于混凝土板底，好处是计算梁高时可按计算钢-混凝土组合梁截面一样计入板厚，节省抗剪栓钉，同时可进一步降低组合梁截面高度，从而带来明显的经济效益；

(2)施工安装简单快捷，有利于实现住宅产业化的目标(装配式、标准化)；

(3)有效增大楼面梁的刚度，从而提高楼面竖向自振频率，改善结构楼面舒适度；

(4)所述U形钢梁通过两槽钢分别与钢板对焊成形，其上翼缘、下翼缘和腹板厚度按受力需要确定，较冷弯成形U形钢更节省用钢量；

(5)所述U形外包钢-混凝土组合梁承载力较纯U形钢梁的抗弯承载力有较大幅度的提高；

(6)所述U形钢梁内包混凝土，可改善钢梁的抗火性能，提高构件耐火极限。

附图说明

图1为本发明实施例提供的U形钢-混凝土组合梁截面示意图；

图2为本发明实施例提供的U形钢-混凝土组合梁与横向钢筋桁架楼承板连接示意图；

图3为本发明实施例提供的U形钢-混凝土组合梁与纵向钢筋桁架楼承板连接示意图；

图4为本发明实施例提供的U形钢-混凝土组合梁中的U形钢腹板开孔示意图；

图5为本发明实施例提供的U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱连接的轴测图；

图6为本发明实施例提供的U形钢-混凝土组合梁与矩形钢管混凝土柱连接的俯视图。