空腹式快速施工組合梁及其建造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑構件，特別是一種組合梁。
【背景技術】
[0002]鋼-混凝土組合梁構件可以較為充分的利用混凝土的良好抗壓性能和鋼材良好的抗拉性能，提高結構的承載力與延性，目前常用的鋼-混凝土組合梁有兩種:型鋼-混凝土板組合梁和型鋼-混凝土填充梁。
【發明內容】
[0003]申請人經研究后發現:從受力和材料使用的角度來考慮，這兩種組合梁存在以下缺陷:型鋼-混凝土板組合梁的型鋼上翼緣一般承受壓應力，而起到與受壓區混凝土板相同的作用，這部分翼緣沒有存在的必要，造成鋼材的浪費；型鋼-混凝土填充梁在下部的混凝土承受的是拉應力，由于混凝土的抗拉強度很低，在承受荷載時這部分混凝土由于無法起到承受荷載的作用，反而成為了結構不必要的荷載，不僅浪費材料，而且影響結構的整體性能。
[0004]從施工角度考慮，傳統的鋼-混凝土組合梁在施工過程中仍然需要搭設模板，工序復雜，并且組合梁-鋼梁、組合梁-混凝土柱的連接方式復雜、不可靠。目前工程中急需一種可以快速施工、可靠性高、材料利用充分的組合梁構件。
[0005]發明目的:一個目的是提供一種空腹式快速施工組合梁，以解決現有技術存在的上述問題。進一步的目的是提供一種建造上述空腹式快速施工組合梁的方法。
[0006]技術方案:一種空腹式快速施工組合梁，包括梁結構單元，所述梁結構單元包括由混凝土形成的梁體，位于梁體一側的中性軸，沿中性軸和梁體側壁預設的閉口壓型鋼板，預埋于中性軸上方梁體兩側的焊釘，通過焊釘及角鋼與閉口壓型鋼板焊接固定的鋼腹板，以及與鋼腹板焊接固定并形成一空腔的鋼板。
[0007]進一步的，所述空腹式快速施工組合梁還包括梁-梁節點，所述梁-梁節點包括與所述鋼梁通過螺栓固定聯接的連接角鋼，所述連接角鋼與鋼腹板焊接。
[0008]進一步的，所述空腹式快速施工組合梁還包括梁-柱節點，所述梁-柱節點包括對稱預埋于混凝土柱中的鋼預埋件和設置于組合梁混凝土梁體內的負彎矩鋼筋，所述鋼預埋件伸出混凝土柱，與鋼板焊接固定，所述鋼預埋件位于混凝土柱內的部分設置有焊釘。
[0009]進一步的，所述連接角鋼為一組雙角鋼。所述閉口壓型鋼板為Π形。
[0010]本發明還提供了一種制造上述任意一項空腹式快速施工組合梁的方法，該方法包括如下步驟:
步驟1.預制鋼板、鋼腹板和閉口壓型鋼板，并將鋼板和閉口壓型鋼板通過焊釘焊接固定，在閉口壓型鋼板和鋼腹板連接處焊接角鋼，形成模板體系；
步驟2.設置臨時支撐柱，并搭設模板，在柱模板中設置鋼預埋件，將模板體系吊裝到安裝位置，將鋼板與鋼預埋件焊接； 步驟3.在梁-柱節點處設置負彎矩鋼筋；
步驟4.沿所述模板體系長度方向和高度方向，在其兩側設置第一支架角鋼和第二支架角鋼，采用對拉螺桿穿過支架角鋼，以及鋼腹板或閉口壓型鋼板，形成臨時施工支架；步驟5.用螺栓將連接角鋼固定在鋼梁上，將鋼梁安裝到指定的位置，將連接角鋼與鋼腹板焊接固定；
步驟6.屋面板底部的鋼板與空腹式快速施工組合梁的閉口壓型鋼板拼接，屋面壓型鋼板鋪設完成后，將空腹式快速施工組合梁與屋面板以及其它結構整體澆筑；
步驟7.帶混凝土強度達到預設值時，拆除第一支架角鋼、第二支架角鋼和對拉螺桿。
[0011]進一步的實施例中，在所述步驟4中，對拉螺桿處設置有肋板和墊片。
[0012]有益效果:本發明的快速施工組合梁的內部存在空心腔體，具有節約材料、造價低、和結構自重輕的優點。在進一步的實施例中，本發明可與組合板、混凝土柱一體澆筑，整體性良好，無需模板，施工快速便捷，以及具有與鋼梁和混凝土柱可進行可靠連接的優點。
【附圖說明】
[0013]圖1是空腹式快速施工組合梁的截面圖。
[0014]圖2是制造空腹式快速施工組合梁的臨時施工支架示意圖。
[0015]圖3是支架角鋼拼接圖。
[0016]圖4是梁-梁節點的示意圖。
[0017]圖5是梁-柱節點的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本發明的空腹式快速施工組合梁，包括梁結構單元。其中，梁結構單元包括由混凝土形成的梁體I，以及位于梁體一側的中性軸。如圖1所示，在該實施例中，混凝土區形成了 T形梁體，位于該圖下方的凸出部位中性軸。在圖1中還可以看出:閉口壓型鋼板6沿中性軸和梁體側壁設置，閉口壓型鋼板的突出部朝內，預埋于混凝土中。閉口壓型鋼板沿中性軸的側壁和梁體的側壁設置，形成折線形結構，形狀類似于U形。中性軸上方凸出的混凝土梁體的兩側對稱預埋有焊釘5，通過焊釘將鋼腹板4焊接固定于閉口壓型鋼板上，中性軸兩側的鋼腹板向中性軸的外側延伸，并焊接有鋼板2。在中性軸的拐角處，閉口壓型鋼板通過角鋼3與鋼腹板焊接固定。閉口壓型鋼板、鋼腹板和鋼板形成一縱向的空腔體。
[0019]在該實施例中，鋼板與鋼腹板通過坡口焊焊接，鋼腹板的高度高于中性軸，延伸的長度能夠滿足焊釘的連接要求即可。角鋼與鋼腹板依靠縱向的角焊縫連接。閉口壓型鋼板與鋼腹板通過熔焊焊接的方式連接，形成熔焊部31。
[0020]在該實施例中，在受力時，中性軸以上的混凝土區(T形梁體)達到受壓極限，鋼板2全截面屈服，控制混凝土區I全部在中性軸以上，閉口壓型鋼板的下邊緣為中性軸位置，從而最大限度的利用材料并減輕構件自重。
[0021]轉到圖4，空腹式快速施工組合梁還包括梁-梁節點，所述梁-梁節點包括與所述鋼梁10通過螺栓12固定聯接的連接角鋼11，所述連接角鋼與鋼腹板焊接，形成角焊縫部Ila ο
[0022]轉到圖5，空腹式快速施工組合梁還包括梁-柱節點，所述梁-柱節點包括對稱預埋于混凝土柱中的鋼預埋件15和設置于組合梁混凝土梁體內的負彎矩鋼筋14，所述鋼預埋件伸出混凝土柱，與鋼板2焊接固定，所述鋼預埋件位于混凝土柱13內的部分設置有焊釘16。剛預埋件與鋼板采用三面圍焊的方式焊接，形成角焊縫部17。
[0023]在進一步的實施例中，連接角鋼為一組L50X3雙角鋼。閉口壓型鋼板為Π形。
[0024]進一步的，本發明提供了一種制造上述空腹式快速施工組合梁的方法，該方法主要包括如下步驟:
步驟1.預制鋼板、鋼腹板和閉口壓型鋼板，并將鋼板和閉口壓型鋼板通過焊釘焊接固定，在閉口壓型鋼板和鋼腹板連接處焊接角鋼，形成模板體系；
步驟2.設置臨時支撐柱，并搭設模板，在柱模板中設置鋼預埋件，將模板體系吊裝到安裝位置，將鋼板與鋼預埋件焊接；
步驟3.在梁-柱節點處設置負彎矩鋼筋；
步驟4.沿所述模板體系長度方向和高度方向，在其兩側設置第一支架角鋼7和第二支架角鋼8，采用對拉螺桿9穿過支架角鋼，以及鋼腹板或閉口壓型鋼板，形成臨時施工支架；
步驟5.用螺栓將連接角鋼固定在鋼梁上，將鋼梁安裝到指定的位置，將連接角鋼與鋼腹板焊接固定；
步驟6.屋面板底部的鋼板與空腹式快速施工組合梁的閉口壓型鋼板拼接，屋面壓型鋼板鋪設完成后，將空腹式快速施工組合梁與屋面板以及其它結構整體澆筑；
步驟7.帶混凝土強度達到預設值時，拆除第一支架角鋼、第二支架角鋼和對拉螺桿。
[0025]在進一步的實施例中，為了提高對拉螺桿的作用效能