[发明专利]端板连接型装配式预制钢筋混凝土梁及其设计方法

权利要求书

1.端板连接型装配式预制钢筋混凝土梁，包括钢筋混凝土主体(1)，钢筋混凝土主体(1)的上下翼缘上设有纵向钢筋(2)，钢筋混凝土主体(1)的端部连接一块封板(5)，封板(5)的内侧焊有栓钉(10)，栓钉(10)固结在钢筋混凝土主体(1)的混凝土内；封板(5)的外侧与H型钢(6)的内端焊接，H型钢(6)的外端与端板(8)焊接；钢筋混凝土主体(1)端部的剪力通过封板(5)上的栓钉(10)传给H型钢(6)后再通过端板(8)传给柱子，混凝土梁段的弯矩通过纵筋(2)传给H型钢(6)；H型钢(6)的翼缘和腹板之间设有加劲肋(11)；纵向钢筋(2)穿过H型钢(6)的上下翼缘的孔后弯折并贴在加劲肋(11)上形成锚固；

靠近钢筋混凝土主体(1)的中部的一侧为内侧，反之为外侧。

2.如权利要求1所述的端板连接型装配式预制钢筋混凝土梁，其特征在于：钢筋混凝土主体(1)的中部设有非加密区箍筋(3)，钢筋混凝土主体(1)上靠近封板(5)处设有加密区箍筋(4)。

3.如权利要求1所述的端板连接型装配式预制钢筋混凝土梁，其特征在于：H型钢(6)的翼缘与端板(8)之间设有加劲肋(7)。

4.如权利要求1所述的端板连接型装配式预制钢筋混凝土梁的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1，根据混凝土结构基本理论，初步确定钢筋混凝土梁的截面，根据整体结构进行分析计算得到的构件内力包络图设计混凝土梁的配筋，按实际配筋计算得到钢筋混凝土梁的实际抗弯承载力M_ub；

步骤S2，根据梁端部H型钢的抗弯屈服承载力设计值M_sby应大于按钢筋混凝土梁的实际抗弯承载力M_ub，进行H型钢截面设计、且H型钢的截面高度等于混凝土梁中上、下纵筋的净间距；

步骤S3，根据梁端的H型钢的全截面屈服弯矩理论值M_sbu计算确定H型钢翼缘附近的螺栓群所受的总拉力T＝M_sbu/h_b1并进行螺栓设计——确定螺栓直径d_b并进行布置，其中h_b1为梁端部的H型钢上下翼缘中至中距离，螺栓中心到H型钢的翼缘、腹板的距离应满足施工时拧螺栓的所需最小操作空间；

步骤S4，根据螺栓布置确定端板的长和宽，在钢端板上设置加劲肋，并将钢端板按不同支承条件进行区格划分，根据钢结构理论计算各区格所需的板厚度，取其中最大值为钢端板厚度t_p；

步骤S5，加工制作梁时，梁端的H型钢的两侧设置端板和封板，分别，其中端板通过高强螺栓连接于柱子，封板用来将H型钢段与混凝土梁段分离。根据混凝土中的纵向钢筋穿过H型钢翼缘上的孔后弯折锚固，H型钢的长度应满足开孔到边缘最小距离、加劲肋和端部间净距足够拧紧螺栓操作等构造要求，封板上焊有栓钉来传递混凝土和H型钢间的剪力，封板上下边开有多个U形槽口方便纵筋穿过，在现场完成预制混凝土梁和钢柱(组合柱)装配后将梁两端的H型钢和暴露在混凝土之外的钢筋刷防火防火漆。

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，按钢柱(或钢-混凝土组合柱)-钢筋混凝土梁结构进行整体结构分析计算得到构件的内力包络图，据此设计钢筋混凝土梁的截面尺寸和配筋，按实际配筋计算钢筋混凝土梁的实际抗弯承载力M_ub。

6.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，梁端部设有一段带有钢端板的H型钢，根据H型钢的抗弯屈服承载力设计值M_sby应大于混凝土梁实际抗弯承载力M_ub进行H型钢截面设计，保证梁的破坏位置发生在钢筋混凝土部分。此外，为了便于纵向钢筋的弯折锚固，要求H型钢的截面高度等于混凝土梁中上、下纵筋的净间距。