十字型鋼—高性能混凝土組合構件的制作方法
【專利摘要】本發明涉及十字型鋼—高性能混凝土組合構件，屬于組合結構技術領域；所述組合構件包括外輪廓為十字型的鋼件、連接件和高性能混凝土，所述連接件連接在鋼件長邊鋼板上，對側連接件搭接在一起；所述高性能混凝土在連接件所在的區域內。本發明將提高結構的受力性能和工業化水平。
【專利說明】
十字型鋼一高性能混凝土組合構件
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種十字型鋼一高性能混凝土組合構件。【背景技術】
[0002]鋼結構工業化程度高，受力性能好，在建筑結構中應用越來越廣泛。剪力墻承載力高，抗側剛度大，是高層結構的主要抗側力結構構件。
[0003]鋼管混凝土柱等組合構件截面一般為方形或圓形，充分發揮鋼管的約束效果。 鋼一混凝土組合剪力墻具有剪力墻的性能優勢，又具有鋼結構的制作和安裝優勢;鋼-混凝土組合剪力墻的截面的長、短邊之比大于1，鋼材的約束效果降低，一般會通過設置隔板將構件分隔開，形成鋼管束；由于隔板在層間難以連接，所以其受力性能無法充分發揮。申請號為201410018360.4專利公開了一種十字型鋼管束組合結構，由工廠制作的鋼管束和工地現場澆筑于鋼管束內的混凝土組成，鋼管束的隔板連接翼緣，焊接量大，耗鋼量高；隔板層間難以焊接，受力性能無法充分發揮;并且混凝土現場澆筑，澆筑量大，降低了預制率;澆筑混凝土后，隔板將混凝土分隔開，不利于整體性。
【發明內容】
[0004]為了解決現有鋼構件用鋼量大、焊接工作量大的、在其內澆筑的混凝土整體性差的不足，本發明提供一種十字型鋼一高性能混凝土組合構件。
[0005]本發明的技術方案是:一種十字型鋼一高性能混凝土組合構件，所述組合構件包括外輪廓為十字型的鋼件、連接件和高性能混凝土，所述連接件連接在鋼件長邊鋼板上(焊接或其他連接方式)，對側連接件搭接在一起;所述高性能混凝土在連接件所在的區域內， 即在連接件所在區域澆筑高性能混凝土，包括超高性能混凝土、超高韌性水泥基復合材料等，與連接件一起在十字型鋼一高性能混凝土組合構件中形成縱向受力體。高性能混凝土在工廠內澆筑，或者在安裝現場之外的地方澆筑，形成預制混凝土。連接件沿鋼件縱向以一定的間距布置。所述連接件由鋼桿或變形鋼筋或鋼帶等制成。
[0006]—種十字型鋼一高性能混凝土組合構件，所述組合構件包括鋼件、連接件和高性能混凝土，對側連接件搭接在一起，所述連接件為U形。這樣對側的U形連接件搭接在一起， 形成封閉區域，可約束所述混凝土。
[0007]—種十字型鋼一高性能混凝土組合構件，所述組合構件包括鋼件、連接件和高性能混凝土，對側連接件搭接在一起，所述連接件搭接區域內插有縱向鋼筋，與連接件構成骨架。這樣可以提高連接件與混凝土的受力性能，而且可以在十字型鋼一高性能混凝土組合構件中形成縱向受力體。
[0008]—種十字型鋼一高性能混凝土組合構件，所述組合構件包括鋼件、連接件和高性能混凝土，所述鋼件設置有縱向加勁肋。此時，連接件可連接在(包括焊接、螺栓連接等)加勁肋上。
[0009]—種十字型鋼一高性能混凝土組合構件，所述組合構件包括鋼件、連接件和高性能混凝土，高性能混凝土在連接件所在區域，在施工現場將鋼件內的其他區域填滿混凝土。
[0010]本發明鋼構件的一種制作方法是，先制作鋼件長邊鋼板，焊接連接件或縱向加勁肋，然后將長邊鋼板相對使連接件搭接，在長邊鋼板兩端焊接鋼板形成鋼件。
[0011]本發明與現有技術相比具有以下優勢。
[0012](1)減少鋼構件的焊接工作量和用鋼量。現有技術的鋼一高性能混凝土組合構件中，鋼構件的隔板為鋼板，焊接工作量大，用鋼量高;本發明用鋼桿等連接件代替部分或全部鋼板隔板，減少焊接工作量和用鋼量。
[0013](2)提高構件受力性能。現有技術中，在鋼構件內澆筑混凝土形成鋼-混凝土組合構件;鋼構件隔板層間無法焊接連接，隔板受力難以連續，隔板僅起到連接、加勁鋼件長邊鋼板的作用，無法發揮隔板鋼材性能;本發明用鋼桿等連接件連接鋼件長邊鋼板，層間通過設置縱筋連續，提高構件性能。
[0014](3)提高混凝土與鋼構件的結合性能。現有技術中，鋼-混凝土組合構件的鋼板隔板將混凝土分隔開，降低了混凝土的整體性；用鋼桿等連接件代替鋼板隔板，顯著提高混凝土整體性、與鋼構件的結合性能。
[0015](4)提高鋼構件的剛度和承載力。通過澆筑混凝土，顯著提高鋼-混凝土組合構件的承載力;而且提高了鋼構件長邊鋼板的剛度，防止在澆筑混凝土時鋼板鼓出等。高性能混凝土與連接件一起，在鋼-混凝土組合構件中形成高強度、高延性核心體，顯著提高構件的施工性能、受力性能;在施工階段，組合構件承受施工荷載;在使用階段，高性能混凝土彈性模量大，該區域變形小，間接約束后澆混凝土。[0〇16](5 )保證對混凝土的約束能力。連接件連接長邊鋼板，一起約束其內的混凝土;合理設計下，連接件對混凝土的約束效果可接近鋼隔板。
[0017](6)保證鋼板的穩定性。連接件一端錨固在混凝土內，另一端拉結鋼板，保證鋼板的穩定性;對側連接件搭接在一起，更增加了鋼板的穩定性;而且制作方便，對側鋼板分別焊接連接件，再將連接件搭接起來，避免現有技術中將連接件兩端分別焊接在對側鋼板上帶來的麻煩。
[0018](7)可充分發揮高性能混凝土和鋼材的材料性能。現場澆筑的混凝土硬化后強度一般較預制混凝土低，而本發明預制混凝土更是采用高性能混凝土，其強度更高。采用本發明構造，高性能混凝土與連接件一起，在鋼-混凝土組合構件中形成高強度、高延性核心體； 施工時將所述組合構件安裝成豎向承重構件，可暫時不澆筑其他區域的后澆混凝土，通過選擇合理的后澆混凝土時機(例如在本層以上再施工1層或1層以上結構)，使高性能混凝土承受一定的施工荷載后再在其他區域內澆筑混凝土，使高性能混凝土被預加載，有利于發揮高性能混凝土的性能優勢，更有利于發揮被連接件、鋼板約束的高性能混凝土的性能優勢。
[0019](8)提高結構工業化水平。本發明所述構件的部分混凝土在工廠澆筑完成，避免現有技術混凝土在工地現場澆筑的不足，提高結構工業化水平。
[0020]本發明所述十字型鋼一高性能混凝土組合構件可用于豎向承重構件，亦可用于其他結構構件。【附圖說明】
[0021]圖1是本發明一種實施例的截面圖不意圖。[0〇22]圖2是本發明另一種實施例的截面圖不意圖。[0〇23]圖3是本發明另一種實施例的截面圖不意圖。[0〇24]圖4是本發明另一種實施例的截面圖不意圖。[0〇25]圖5是本發明另一種實施例的截面圖不意圖。[0〇26]圖6是本發明另一種實施例的截面圖不意圖。[0〇27]圖7是本發明另一種實施例的截面圖不意圖。[〇〇28]附圖中的標記含義為:1鋼件2連接件3高性能混凝土 4加勁肋5縱筋 6栓釘7隔板8后澆混凝土 9后設置縱筋。【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例，對本發明的十字型鋼一高性能混凝土組合構件進行詳細的描述。
[0030]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例的截面圖示意圖， 如圖1，所述組合構件包括鋼件1、連接件2和高性能混凝土 3,所述連接件2連接在鋼件1的長邊鋼板上，對側連接件2搭接在一起;在連接件的區域澆筑有高性能混凝土 3。所述連接件由鋼棒制成;或者所述連接件由變形鋼筋或鋼帶等制成;所述連接件為U形。連接件沿鋼件縱向以一定的間距布置，圖1中為鋼件一個截面處連接件的設置情況。在實際工程中，在所述十字型鋼一高性能混凝土組合構件中未澆筑混凝土空間設置縱筋，與上層或下層結構的縱筋相連;將鋼件與上層或下層的鋼件連接，然后澆筑混凝土形成豎向構件。高性能混凝土包括尚強度混凝土、超尚初性水泥基復合材料、超尚性能混凝土等。圖1中相對的兩個U形鋼筋的寬度相同。高性能混凝土亦可澆筑于連接件區域以外的區域，如圖6。
[0031]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例，所述鋼件1設置有縱向加勁肋4,如圖2、圖3、圖4。圖2中相對的兩個U形鋼筋的寬度相同，為表示明晰，示意圖中將相對的兩個U形鋼筋的寬度差異化處理;未將對側U形鋼筋做差異化處理的示意圖如圖1、圖3、圖4。[〇〇32]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例，所述連接件2連接在鋼件1上，如圖1。或者所述連接件2連接在縱向加勁肋4上，如圖2、圖3、圖4。[〇〇33]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例，所述連接件搭接區域內插有縱向鋼筋，如圖3、圖4，連接件2搭接區域內有縱向鋼筋5。[〇〇34]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例，如圖4,鋼件1上設置有栓釘6。[〇〇35]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例，如圖4、圖5,鋼件 1上設置有鋼隔板7;鋼隔板7可增加對混凝土的約束效果。[〇〇36]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例，如圖6,將所述十字型鋼一高性能混凝土組合構件在現場安裝之后，在合適的時機，在其他區域內饒筑后饒混凝土 8。[〇〇37]本發明提出的十字型鋼一高性能混凝土組合構件的一種實施例，如圖7,將所述十字型鋼一高性能混凝土組合構件在現場安裝之后，在組合構件內設置縱筋9,在合適的時機，在其他區域內澆筑后澆混凝土 8;縱筋9可提高十字型鋼一高性能混凝土組合構件的層間整體性。
[0038]實際應用中，鋼構件構造及連接件的設置情況不限于附圖所示實施例。[〇〇39]本發明提供一種用連接件搭接來拉結對側鋼板，提高鋼板穩定性、保證對混凝土的約束效果的手段;并通過澆筑高性能混凝土，在構件內形成核心受力體。例如，在實施例1 中，每一側長邊鋼板都連有U形連接件(也可以是其他形狀的連接件，例如端部帶彎鉤的鋼筋構成的連接件，或者端部為環形的鋼筋構成的連接件，甚至可以采用單根鋼筋)，對側U形連接件搭接在一起，提高長邊鋼板的穩定性、對混凝土的約束。
【主權項】
1.一種十字型鋼一高性能混凝土組合構件，其特征在于，所述組合構件包括外輪廓為 十字型的鋼件、連接件和高性能混凝土，所述連接件連接在鋼件長邊鋼板上，對側連接件搭 接在一起;所述高性能混凝土在連接件所在的區域內。2.根據權利要求1所述的十字型鋼一高性能混凝土組合構件，其特征在于，所述連接件 由鋼桿或變形鋼筋或鋼帶制成。3.根據權利要求1所述的十字型鋼一高性能混凝土組合構件，其特征在于，所述連接件 為U形。4.根據權利要求1所述的十字型鋼一高性能混凝土組合構件，其特征在于，所述連接件 搭接區域內插有縱向鋼筋，與連接件構成骨架。5.根據權利要求1所述的十字型鋼一高性能混凝土組合構件，所述鋼件設置有縱向加 勁肋。6.根據權利要求5所述的十字型鋼一高性能混凝土組合構件，其特征在于，所述連接件 連接在加勁肋上。7.根據權利要求1所述的十字型鋼一高性能混凝土組合構件，其特征在于，在施工現場 將連接件以外的區域填滿混凝土。
【文檔編號】E04C3/34GK106013605SQ201610381374
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】初明進
【申請人】初明進