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1、10申请公布号CN103266720A43申请公布日20130828CN103266720ACN103266720A21申请号201310187357022申请日20130520E04C3/29320060171申请人南京工业大学地址211816江苏省南京市浦口区浦珠南路30号72发明人胡夏闽唐伟顾明明施悦王伯亮呼玉琴54发明名称一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁57摘要本发明公开了一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁，包括钢梁1和楼面板7，所述钢梁1的腹部浇灌混凝土5，并保证混凝土5外壁与钢梁1上翼缘、下翼缘的外侧齐平；钢梁1的腹部埋设钢筋笼4，并焊接腹部剪力连接件3，通过腹部剪力连接件3来保证钢梁腹。
2、部混凝土和钢梁1可靠粘结并共同工作；钢梁1上翼缘外侧焊接外侧剪力连接件2，通过外侧剪力连接件2来实现钢梁1和楼面板7的组合和共同工作。与现有技术相比，考虑了与楼面板的组合，提高了整体承载力和刚度，减小了构件截面高度，增加了建筑净空，因而经济性能大大提高。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN103266720ACN103266720A1/1页21一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁，其特征在于，包括钢梁1和楼面板7，所述钢梁1的腹部浇灌混凝土5，并保证混凝土5外壁与钢梁1上翼缘、下翼缘的外侧齐平。
3、；钢梁1的腹部埋设钢筋笼4，并焊接腹部剪力连接件3，通过腹部剪力连接件3来保证钢梁腹部混凝土和钢梁1可靠粘结并共同工作；钢梁1上翼缘外侧焊接外侧剪力连接件2，通过外侧剪力连接件2来实现钢梁1和楼面板7的组合和共同工作。2根据权利要求1所述的组合梁，其特征在于，所述外侧剪力连接件2为栓钉或者槽钢连接件或者弯折钢筋连接件。3根据权利要求1所述的组合梁，其特征在于，所述腹部剪力连接件3为以下四种形式之一1把钢筋弯成“C”形钢筋8焊到钢梁的腹板上，以此来避免钢梁腹部混凝土的脱落；2把钢筋弯成直角“Z”形钢筋9后，穿过钢梁腹板上的孔；3把栓钉10焊接到腹板上；4把型钢截掉一半后形成的半型钢11焊接到钢梁。
4、的腹板上。4根据权利要求1所述的组合梁，其特征在于，所述楼面板7是传统钢筋混凝土板或者用压型钢板组合板。权利要求书CN103266720A1/4页3一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁技术领域0001本发明涉及的是一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁。背景技术0002由于目前高层、超高层建筑的大量建造和规划，传统的钢筋混凝土构件已不能满足刚度和强度的需求，因此，一种经济安全的结构形式得到了广泛的应用，这就是组合结构。组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构的基础上发展起来的新的结构形式，它扬长避短，充分利用了钢结构和混凝土结构的各自优点。近年来组合结构在我国发展很快，在高层建筑和桥梁结构等领域里已得到了广泛的应。
5、用。组合结构在我国的应用实践表明，其具有显著的技术经济效益和社会效益，适合我国基本建设的国情，将成为结构体系的重要发展方向之一，并具有广阔的应用前景。0003钢混凝土组合梁是组合结构中较早使用的构件形式，研究的成果也较多。钢混凝土组合梁是由钢梁、混凝土翼板及剪力连接件组成。剪力连接件是保证混凝土板与钢梁能够协同工作的关键部件，主要用来承受钢梁与混凝土翼缘板之间的纵向剪力，还可以起到抵抗混凝土板与钢梁之间的掀起作用，目前最常用的抗剪连接件为栓钉连接件。0004从截面的合理性上可知，组合梁充分发挥了型钢与混凝土材料的作用，与钢筋混凝土梁相比，组合梁可以减轻自重、减小地震作用、降低结构高度、增加构件。
6、延性、便于施工、节省脚手架和模板、缩短施工周期。与钢梁相比，它可以减少用钢量，与混凝土板的结合增大了梁的刚度，增加了稳定性和整体性，提高了结构的耐久性。0005但组合梁和钢梁一样，有一个明显的缺陷，抗火能力较弱，在经历火灾或高温时，组合梁下部钢梁会发生软化，刚度大大降低，挠度和变形会很大，最终导致构件完全破坏。在受负弯矩作用时，组合梁中钢梁的部分截面受压，可能会发生局部失稳和整体失稳。与钢梁一样，由于大面积暴露在环境中，组合梁容易受到腐蚀，因此防腐蚀投入很大。0006另外一种常用的组合构件是钢骨混凝土构件。钢骨混凝土构件是在混凝土中配置轧制或焊接型钢，同时构件中还配有少量的钢筋和钢箍。这些钢筋。
7、主要用来约束混凝土，是构造需要，计算中也可以考虑其辅助受力。0007其实，钢骨混凝土构件一开始被人们所采用是为了解决钢筋混凝土构件的超筋问题。钢骨混凝土构件与钢筋混凝土构件相比变形能力更强，抗震性能更好、能够降低结构高度，可以作为转换层的主要受力构件。0008钢骨混凝土构件与钢构件相比钢骨混凝土构件中的混凝土有利于增加型钢的整体稳定性、能够明显提高构件的防火能力、也可在一定程度上提高防锈能力。0009但钢骨混凝土构件绑扎钢筋及支模较为繁琐，且与钢柱等构件连接节点复杂，施工难度大，浇筑比较困难，施工速度并不快；此外，由于要考虑保证一定的混凝土保护层厚度，型钢高度偏小，钢材使用效率较低。0010此。
8、外，浙江杭萧钢构股份有限公司提出了专利号为03263997X的实用新型专利H型钢腹部混凝土组合梁，即部分外包钢梁，该专利所述的H型钢腹部混凝土组合梁为钢梁说明书CN103266720A2/4页4和图2所示钢骨混凝土组合构件的优化，该梁在H型钢腹部浇灌混凝土，由浇灌的混凝土与H型钢进行组合，这样不仅具有钢骨混凝土的优点，同时提高了H型钢的利用率，且施工方便、工期较短。但该专利所述的组合梁只是钢梁腹部混凝土与钢梁的组合，并没有考虑与楼面板进行组合，由于考虑组合效应时，相当于将上部楼面板和下部部分外包钢梁看成一个完整的截面共同抵抗弯矩和剪力，这样的截面惯性矩更大，在设计荷载下，所需的截面可以更小，可。
9、以有效控制用钢量。照这样设计会造成很大的浪费，效率并不高。发明内容0011基于现有技术的种种不足，本发明提出一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁。将部分外包钢梁通过在钢梁上翼缘外侧焊接的栓钉连接件与上部混凝土楼面板或压型钢板组合板进行有效组合。0012本发明的技术方案如下0013一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁，包括钢梁1和楼面板7，所述钢梁1的腹部浇灌混凝土5，并保证混凝土5外壁与钢梁1上翼缘、下翼缘的外侧齐平；钢梁1的腹部埋设钢筋笼4，并焊接腹部剪力连接件3，通过腹部剪力连接件3来保证钢梁腹部混凝土和钢梁1可靠粘结并共同工作；钢梁1上翼缘外侧焊接外侧剪力连接件2，通过外侧剪力连接件2来实现钢梁1和。
10、楼面板7的组合和共同工作。0014所述的组合梁，所述外侧剪力连接件2为栓钉或者槽钢连接件或者弯折钢筋连接件。0015所述的组合梁，所述腹部剪力连接件3为以下四种形式之一00161把钢筋弯成“C”形钢筋8焊到钢梁的腹板上，以此来避免钢梁腹部混凝土的脱落；00172把钢筋弯成直角“Z”形钢筋9后，穿过钢梁腹板上的孔；00183把栓钉10焊接到腹板上；00194把型钢截掉一半后形成的半型钢11焊接到钢梁的腹板上。0020所述的组合梁，所述楼面板7是传统钢筋混凝土板或者用压型钢板组合板。0021与现有技术相比，考虑了与楼面板的组合，提高了整体承载力和刚度，减小了构件截面高度，增加了建筑净空，因而经济性。
11、能大大提高。与钢梁和普通钢混凝土组合梁相比，本专利提出的组合梁截面形式在火灾或者高温中，由于钢梁腹部混凝土对截面刚度的贡献，且混凝土本身含有水分，会延迟钢材发生软化的时间，大大提高了构件的抗火能力，对现场救援意义重大。另外，由于混凝土有对钢梁翼缘和腹板的支承作用，钢梁腹板和翼缘的抗屈曲能力也有相当大的提高。本专利所述的组合梁因为钢梁腹部混凝土对钢梁大部分面积的保护作用，也能部分解决防腐问题，降低工程中的防腐蚀投入。与钢骨混凝土构件相比，能够提高型钢的使用效率，且施工较为简便。附图说明0022图1为本发明钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁的结构示意图；0023图2为本发明的腹部剪力连接件结构示意图；A焊。
12、接“C”形钢筋8；B穿“Z”形钢筋9；C焊接栓钉10；D焊接半型钢11；说明书CN103266720A3/4页50024图3为本发明的钢梁腹部钢筋笼制作安装、混凝土浇筑养护；A钢梁一侧腹部钢筋笼绑扎及埋设，B钢梁一侧腹部混凝土浇筑、养护，C钢梁另一侧腹部钢筋笼绑扎及埋设，D钢梁另一侧腹部混凝土浇筑、养护；0025图4为本发明楼面板为压型钢板组合板的钢梁腹部浇灌混凝土组合梁结构示意图；A压型钢板板肋平行于钢梁，B压型钢板板肋垂直于钢梁正视图；00261钢梁，2外侧剪力连接件，3腹部剪力连接件，4钢筋笼，5混凝土，6楼面板钢筋，7楼面板；8“C”形钢筋；9“Z”形钢筋；10栓钉；11半型钢；12压。
13、型钢板；具体实施方式0027以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。0028如图1所示，一种钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁，包括钢梁1和楼面板7，所述钢梁1的腹部浇灌混凝土5，并保证混凝土5外壁与钢梁1上翼缘、下翼缘的外侧齐平；钢梁1的腹部埋设钢筋笼4，并焊接腹部剪力连接件3，通过腹部剪力连接件3来保证钢梁腹部混凝土和钢梁1可靠粘结并共同工作；钢梁1上翼缘外侧焊接外侧剪力连接件2，通过外侧剪力连接件2来实现钢梁1和楼面板7的组合和共同工作。0029外侧剪力连接件2可以为栓钉，还可以用其他形式的剪力连接件代替，如槽钢连接件、弯折钢筋连接件等。0030钢梁腹部的混凝土5与钢梁间的腹部剪力连接件3形式。
14、，如图2所示00311把钢筋弯成“C”形钢筋8焊到钢梁的腹板上，以此来避免钢梁腹部混凝土的脱落图2A；00322把钢筋弯成直角“Z”形钢筋9后，穿过钢梁腹板上的孔图2B；00333把栓钉10焊接到腹板上，栓钉10不仅可以保证钢梁与混凝土间的共同工作，而且还可以传递它们之间的剪力图2C；00344把型钢截掉一半后形成的半型钢11焊接到钢梁的腹板上，半型钢11不仅可以保证钢梁与混凝土间的共同工作，同样也可以传递它们之间的剪力。此外，把半型钢11焊接到钢梁腹板的下部分，还可以提高梁的抗拉能力图2D。0035本发明中楼面板7可以是传统钢筋混凝土板，还可以用压型钢板组合板代替。压型钢板组合板根据位置摆放。
15、不同分为板肋平行于钢梁图4A和板肋垂直于钢梁图4B两种情况。压型钢板也称为楼承板，分为开口式、闭口式燕尾式等不同形式。0036完成本发明所述钢梁腹部浇灌混凝土的组合梁需要五道工序或步骤00371、钢梁部分的制作；0038A、钢梁1下料；0039B、应用专业的栓钉焊接机焊接外侧剪力连接件2；0040C、应用专业的栓钉焊接机焊接钢梁腹部的腹部剪力连接件3。00412、绑扎钢梁腹部钢筋笼、浇灌及养护钢梁腹部模板；0042A、将钢梁侧卧，绑扎及埋设钢梁一侧腹部的钢筋笼4图3A；0043B、浇灌、养护这一侧钢梁腹部混凝土图3B，梁端留出一段不浇筑以便节点组装；0044C、绑扎及埋设钢梁另一侧腹部的钢筋笼。
16、4图3C；说明书CN103266720A4/4页60045D、浇灌、养护剩下一侧钢梁腹部的混凝土图3D，梁端留出一段不浇筑以便节点组装。00463、结构吊装；00474、楼面板模板支设、钢筋绑扎；0048A、支设楼面板的模板；0049B、绑扎楼面板钢筋。00505、楼面板混凝土浇筑、养护及拆模等；0051A、浇筑楼面板混凝土；0052B、按照国家及地方相关规定对楼面板混凝土进行养护、达到龄期后拆模。0053应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。说明书CN103266720A1/3页7图1说明书附图CN103266720A2/3页8图2说明书附图CN103266720A3/3页9图3图4说明书附图CN103266720A。