一種可更換的鋼桁架?高阻尼混凝土疊合板組合連梁的制作方法

本發明屬于建筑結構領域，涉及一般建筑物構造，具體涉及在地震區建造的混凝土高層建筑結構，特別涉及一種可以實用的耗能增強型可更換連梁。

背景技術：

目前可更換連梁有四種類型，即：截面削弱型可更換連梁，附加耗能部件可更換連梁，鋼桁架連梁，改進的鋼桁架連梁。截面削弱型可更換連梁一般以低屈服鋼板為主體，在較大變形下其削弱后的鋼板易出現平面外失穩；附加耗能部件可更換連梁大部分變形都集中在跨中位置的耗能構件，其過大的豎向變形可能會損害連梁上方的樓板，這勢必限制其在實際工程中的應用；鋼桁架連梁的缺點是，桁架結構中連接較為復雜，在較大變形下易發生連接處破壞或鋼構件平面外失穩；中國礦業大學提出的改進鋼桁架連梁，保留了鋼管混凝土上、下弦桿，將腹桿改為低屈服鋼腹板，鋼腹板通過兩塊鋼筋混凝土蓋板約束其平面外變形，鋼腹板與剪力墻墻身沒有聯系僅通過耳板與弦桿連接；改進的鋼桁架連梁實際上不是一個桁架結構，應視為上、下弦桿間夾置了一個金屬阻尼器，這種連梁的耗能能力較傳統鋼桁架連梁提高不少，但上、下弦桿必須完全承擔截面的彎矩、剪力、軸力作用，增加了上、下弦桿的承載要求，也即上、下弦桿的截面必然增大以適應這種變化。

因此，綜合現有可更換連梁的優點，研制開發一種受力性能優異、耗能能力強，又能在震后易于修復更換的連梁具有重要意義。

技術實現要素：

為了克服目前已有可更換連梁存在的不足之處，本發明提供一種不會出現平面外失穩、不會因中部豎向變形過大對樓板產生不利影晌，也不會增加上、下弦桿承載要求的鋼桁架-高阻尼混凝土疊合板組合可更換連梁。

本發明所采用的技術方案是一種可更換的鋼桁架-高阻尼混凝土疊合板組合連梁，包括鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿，鋼條桁架腹板，由格構鋼筋支架連接的兩片高阻尼輕骨料空心蓋板，o型q235b鋼板連接件和鋼筋混凝土剪力墻內的預埋件；所述鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿及鋼條桁架腹板與鋼筋混凝土剪力墻墻肢的預埋件通過摩擦型高強螺栓連接；所述鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿與鋼條桁架腹板中水平低屈服鋼鋼條通過o型q235b鋼板連接件焊接。

所述鋼管高阻尼混凝土上弦桿與鋼管高阻尼混凝土下弦桿，其內側焊接u型槽鋼；

所述所述鋼條桁架腹板，由上水平低屈服鋼鋼條、下水平低屈服鋼鋼條及x型低屈服鋼鋼條組成，或采用開孔低屈服鋼板；

所述高阻尼輕骨料空心蓋板配單層水平分布鋼筋與豎向分布鋼筋，兩片高阻尼輕骨料空心蓋板由格構鋼筋連接；

所述鋼條桁架腹板置于格構鋼筋支架連接的兩片高阻尼輕骨料空心蓋板內，表面涂覆了無粘結材料；

所述o型q235b鋼板連接件，焊接在鋼條桁架腹板的上水平低屈服鋼鋼條與下水平低屈服鋼鋼條外側，并與鋼管高阻尼混凝土上弦桿與鋼管高阻尼混凝土下弦桿內側的u型槽鋼焊接；

所述鋼管高阻尼混凝土上弦桿與鋼管高阻尼混凝土下弦桿及鋼條桁架腹板，與鋼筋混凝土剪力墻墻肢的預埋件通過摩擦型高強螺栓連接。

本發明具有如下顯著優點:

(1)這種可更換連梁由上下弦桿承擔截面彎矩與軸力的作用，上下弦桿與腹板共同承擔截面剪力的作用，各部件承載分工明確、具有一般桁架連梁的受力特征。

(2)由于鋼管混凝土上、下弦桿中采用的是高阻尼混凝土，鋼條桁架腹板采用的是低屈服鋼，約束鋼條桁架腹板的是由格構鋼筋支架連接的兩片高阻尼輕骨料空心蓋板，下弦桿與鋼條桁架腹板中水平低屈服鋼鋼條是通過o型q235b鋼板連接件連接，其耗能能力顯然較一般桁架連梁大幅度提高。

(3)這種可更換連梁不會出現平面外失穩，也不會因中部豎向變形過大對樓板產生不利影晌，易于修復，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明鋼桁架-高阻尼混凝土疊合板組合可更換連梁的正立面示意圖。

圖2是圖1中a-a剖面示意圖。

圖3是圖1中b-b剖面示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明：

本發明所采用的技術方案是一種可更換的鋼桁架-高阻尼混凝土疊合板組合連梁，包括鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿，鋼條桁架腹板，由格構鋼筋支架連接的兩片高阻尼輕骨料空心蓋板，o型q235b鋼板連接件和鋼筋混凝土剪力墻內的預埋件；所述鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿及鋼條桁架腹板與鋼筋混凝土剪力墻內的預埋件通過摩擦型高強螺栓連接；所述鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿與鋼條桁架腹板中水平低屈服鋼鋼條通過o型q235b鋼板連接件焊接。

所述鋼管高阻尼混凝土上弦桿2與鋼管高阻尼混凝土下弦桿3，其內側焊接u型槽鋼11；

所述鋼條桁架腹板4，由上水平低屈服鋼鋼條14、下水平低屈服鋼鋼條12及x型低屈服鋼鋼條13組成，或采用開孔低屈服鋼板；

所述高阻尼輕骨料空心蓋板5配單層水平分布鋼筋8與豎向分布鋼筋9，兩片高阻尼輕骨料空心蓋板5由格構鋼筋支架10連接；

所述鋼條桁架腹板4置于格構鋼筋支架10連接的兩片高阻尼輕骨料空心蓋板5內，表面涂覆了無粘結材料；

所述o型q235b鋼板連接件6，焊接在鋼條桁架腹板4的上水平低屈服鋼鋼條14與下水平低屈服鋼鋼條12外側，并與鋼管高阻尼混凝土上弦桿2與鋼管高阻尼混凝土下弦桿3內側的u型槽鋼11焊接；

所述鋼管高阻尼混凝土上弦桿2與鋼管高阻尼混凝土下弦桿3及鋼條桁架腹板4，與鋼筋混凝土剪力墻墻肢1的預埋件7通過摩擦型高強螺栓15連接。

第一步：預制鋼管高阻尼混凝土上弦桿2與鋼管高阻尼混凝土下弦桿3，上、下弦桿2與3內側焊接u型槽鋼11。

第二步：將o型q235b鋼板連接件6，焊接在鋼條桁架腹板4的上水平低屈服鋼鋼條14與下水平低屈服鋼鋼條12外側。

第三步：預制高阻尼輕骨料空心蓋板5，在制作過程中，水平低屈服鋼鋼條14、下水平低屈服鋼鋼條12及x型低屈服鋼鋼條13應置于蓋板空腔16，在水平低屈服鋼鋼條14、下水平低屈服鋼鋼條12及x型低屈服鋼鋼條13通過的位置不設格構鋼筋支架10。

第四步：將鋼管高阻尼混凝土下弦桿3兩端與剪力墻墻肢1的預埋件7通過摩擦型高強螺栓15連接。

第五步：將高阻尼輕骨料空心蓋板5內的鋼條桁架腹板4，與剪力墻墻肢1的預埋件7通過摩擦型高強螺栓15連接，與鋼管高阻尼混凝土下弦桿3內側u型槽鋼11通過o型q235b鋼板連接件6焊接。

第六步：將鋼管高阻尼混凝土上弦桿2兩端與剪力墻墻肢1的預埋件7通過摩擦型高強螺栓15連接，將高阻尼輕骨料空心蓋板5內的鋼條桁架腹板4與鋼管高阻尼混凝土上弦桿2內側u型槽鋼11通過o型q235b鋼板連接件6焊接。至此，整個更換連梁的制作完成。

技術特征：

技術總結
一種可更換的鋼桁架?高阻尼混凝土疊合板組合連梁,包括鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿，鋼條桁架腹板，由格構鋼筋連接的兩片高阻尼輕骨料空心蓋板，O型Q235B鋼板連接件和鋼筋混凝土剪力墻內的預埋件。所述鋼條桁架腹板由上下水平低屈服鋼鋼條及X型低屈服鋼鋼條組成；所述高阻尼輕骨料空心蓋板內配單層雙向分布鋼筋；所述鋼條桁架腹板置于格構鋼筋連接的兩片高阻尼輕骨料空心蓋板內，表面涂覆無粘結材料；所述鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿及鋼條桁架腹板與鋼筋混凝土剪力墻墻肢的預埋件通過摩擦型高強螺栓連接；所述鋼管高阻尼混凝土上、下弦桿與鋼條桁架腹板通過O型Q235B鋼板連接件焊接。與現有可更換連梁相比，本發明耗能能力強且具有易更換的特點。

技術研發人員：汪夢甫;汪幟輝;劉澤龍
受保護的技術使用者：湖南大學
技術研發日：2017.07.10
技術公布日：2017.10.03