[发明专利]用于超高层的混凝土连梁结构及其设计、预制和施工方法

权利要求书

1.一种用于超高层的混凝土连梁结构，其特征在于：包括与剪力墙相连接的连梁(1)、位于连梁内的钢筋骨架以及位于连梁内且穿过钢筋骨架沿连梁纵向弯折延伸的型钢，其中型钢包括2个第一型钢(2)和1个第二型钢(3)，第一型钢(2)折弯成Z字形结构，第二型钢(3)折弯成倒梯形结构，第二型钢(3)位于2个第一型钢(2)之间，且2个第一型钢(2)的倾斜部的倾斜方向相反；连梁任一横截面均具有至少1个型钢的倾斜部。

2.根据权利要求1的用于超高层的混凝土连梁结构，其特征在于：所述钢筋骨架包括穿设于连梁内的构造通长纵筋(4)和间隔分布用于绑扎构造通长纵筋的构造箍筋(5)。

3.根据权利要求1的用于超高层的混凝土连梁结构，其特征在于：所述相邻型钢的上翼缘通过翼缘固定板(6)连接形成钢骨架。

4.根据权利要求1的用于超高层的混凝土连梁结构，其特征在于：所述第一型钢(2)的折弯处设有加筋板(7)。

5.根据权利要求1的用于超高层的混凝土连梁结构，其特征在于：所述第二型钢(3)的折弯处设有加筋板(7)。

6.根据权利要求1的用于超高层的混凝土连梁结构，其特征在于：所述第一型钢(2)的折弯处为梁跨度的三分点处。

7.根据权利要求1的用于超高层的混凝土连梁结构，其特征在于：所述第二型钢(3)的折弯A和B处为梁跨度的三分点处。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种用于超高层的混凝土连梁结构的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、确定连梁宽度和高度：连梁宽度与剪力墙的宽度相同，连梁高度不大于建筑层高减去规定的建筑净高；

(2)、确定构造通长纵筋和构造箍筋尺寸：依据连梁受到的剪力大小确定构造箍筋需满足的最小钢筋直径值，再在8mm～14mm内选用合适的钢筋直径，沿梁轴线方向的间距选用75mm～100mm；构造通长纵筋的钢筋直径选用18mm～25mm；

(3)、确定型钢尺寸：型钢翼缘宽度b_f＝b′_f选用连梁宽度的1/5～1/7，腹板高度h_w选用连梁高度的1/3～1/2；依据SATWE的电算结果，用连梁底部的配筋面积除以下翼缘宽度b_f得到下翼缘厚度t_f，用连梁顶部的配筋面积除以上翼缘宽度b_f得到上翼缘厚度t′_f；依据SATWE的电算结果，用对角暗撑的钢筋面积A_s除以腹板高度h_w得到腹板厚度t_w；或者腹板厚度t_w＝(A_s-b_f×t_f-b′_f×t′_f)/h_w；

(4)、加筋板与型钢腹板t_w等厚。

9.根据权利要求1-7任一所述的一种用于超高层的混凝土连梁结构的预制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、依据连梁尺寸安装模板，在连梁与剪力墙的两个交接面设置端部模板(8)，并在端部模板上开孔，孔尺寸与型钢尺寸、构造通长纵筋直径相同，使得型钢和构造通长纵筋穿过端部模板；

(2)、将构造通长纵筋和构造箍筋通过扎丝绑扎形成钢筋骨架；

(3)、在模板内间隔放入用于支撑钢筋骨架的垫块(9)，垫块数量根据钢骨架和钢筋骨架自重确定；

(4)、按照设计尺寸预制第一型钢和第二型钢，并在型钢折弯处焊接加筋板；

(5)、用翼缘固定钢板将第一型钢和第二型钢的上翼缘焊接在一起，形成钢骨架；

(6)、将钢骨架穿入钢筋骨架后置入模板内的垫块上，并使得型钢和构造通长纵筋穿过两端部模板的开孔；

(7)、浇筑混凝土并养护至规定强度，拆模且垫块留在连梁内。

10.根据权利要求1-7任一所述的一种用于超高层的混凝土连梁结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、将预制好的连梁吊装至指定标高；

(2)、现场使用全熔透对接焊缝将端部的第一型钢和第二型钢与剪力墙约束边缘构件中的剪力型钢(10)连接起来；

(3)浇筑剪力墙中的混凝土。