CN108166681A - 一种装配式部分预制部分外包混凝土组合梁及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式部分预制部分外包混凝土组合梁及其施工方法，新型部分外包混凝土组合梁通过三面型钢的约束作用改善了预浇混凝土的力学性能，同时型钢的稳定性和刚度由于其部分包裹的预浇混凝土的侧向支撑作用而得到提高，预浇混凝土和型钢的组合作用充分发挥其各自的材料性能，因此具有承载能力高、抗震性能好、节约钢材的优点，具有广阔的应用前景；建筑协调：建筑功能决定建筑结构形式，新型装配式部分预制部分外包混凝土组合梁把型钢上翼缘放置在现浇楼板内，在保证建筑净空间的前提下需要尽量减少层高，也意味着减少材料的投入以及相对较低的建筑总高度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体是一种装配式部分预制部分外包混凝土组合梁及其施工方法。
背景技术
现有的组合梁主要有两种，钢—混凝土组合梁和型钢混凝土梁，型钢PEC(partially encased composite)均存在一定缺点，钢—混凝土组合梁由于侧向或局部易失稳从而影响构件的承载能力；型钢混凝土梁则需要大量的模板和附加纵筋，且梁柱节点连接设计复杂。
与传统SRC梁相同，现有的组合梁施工仍旧以湿作业为主，存在施工工序繁杂、施工周期长等缺点，严重制约组合梁的工程应用。
建筑工程的工业化、产业化发展，催生装配式混凝土结构的产生，其采用工厂预制、现场连接的施工方法，具有施工速度快、节约模板等优点，但是同时也带来结构整体性差、不利抗震的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式部分预制部分外包混凝土组合梁及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，包括：
型钢；
设置于型钢的上下翼缘间的预制混凝土U型槽；
填充于预制混凝土U型槽中的现浇混凝土及置于其上的混凝土翼缘板；内置于预制混凝土U型槽的底部且平行于槽长方向的若干纵筋；
设置于型钢的上翼缘外且内置于预制混凝土U型槽的垂直于型钢长度方向的半封闭箍筋。
作为本发明进一步的方案：所述预制混凝土U型槽位于型钢的上下翼缘之间且紧贴下翼缘顶面；混凝土U型槽的槽壁外缘与型钢的下翼缘边齐；从横截面方向看，型钢的腹板把预制混凝土U型槽一分为二。
作为本发明再进一步的方案：所述半封闭箍筋的底部设有135度的弯钩，半封闭箍筋的部分内置于预制混凝土U型槽的槽壁和槽底，所述半封闭箍筋的上部分位于型钢的上翼缘上部，所述半封闭箍筋的上部与型钢的上翼缘有一定距离，所述半封闭箍筋的弯钩最下缘距型钢的下翼缘顶有一定距离。
作为本发明再进一步的方案：所述纵筋在半封闭箍筋的135度弯钩内并紧贴半封闭箍筋的箍筋内缘。
作为本发明再进一步的方案：所述型钢为焊接工字钢，其上翼缘宽度小于下翼缘宽度。
作为本发明再进一步的方案：所述型钢的上翼缘在宽度方向上置于混凝土翼缘板的内部。
作为本发明再进一步的方案：所述现浇混凝土及混凝土翼缘板所采用的混凝土为普通混凝土或者改性混凝土的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述现浇混凝土及混凝土翼缘板中的翼缘板为现浇混凝土板、叠合板或带混凝土的组合板的一种。
一种上述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁的施工方法，包括如下步骤：
S1：在构件制作厂将型钢或者焊接好的型钢就位，把半封闭箍筋按照设计间距依次套入型钢内，将纵筋插入于半封闭箍筋的度弯钩处并把二者绑扎在一起，支模并浇筑混凝土完成预制部分，形成预制件；
S2：运输预制件至现场，预制件吊装就位并与竖向构件或者主梁合理连接；
S3：浇筑混凝土于混凝土U型槽中，同时浇筑混凝土翼缘板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、性能优良：新型部分外包混凝土组合梁通过三面型钢的约束作用改善了预浇混凝土的力学性能，同时型钢的稳定性和刚度由于其部分包裹的预浇混凝土的侧向支撑作用而得到提高，预浇混凝土和型钢的组合作用充分发挥其各自的材料性能，因此具有承载能力高、抗震性能好、节约钢材的优点，具有广阔的应用前景；
2、建筑协调：建筑功能决定建筑结构形式，新型装配式部分预制部分外包混凝土组合梁把型钢上翼缘放置在现浇楼板内，在保证建筑净空间的前提下需要尽量减少层高，也意味着减少材料的投入以及相对较低的建筑总高度，这在寸土寸金的城市用地中具有极为重要的意义，不仅产生较大的经济效益，同时也能为居住人群带来相对开阔的视野从而产生较好环境收益。而且上翼缘与混凝土粘结力可替代传统钢-混凝土梁板之间的抗剪连接件，从而更能降低造价，产生经济效益并较好的解决建筑审美与功能的需求；
3、施工快速、便宜：新型装配式部分预制部分外包混凝土组合梁大部分制作在工厂完成，工艺简单，极大的提高构件制作效率，同时不受天气因素的影响，进一步提高施工效率；施工现场吊装，预制部分的构件可作为下一步浇筑混凝土的模板，进一步节省支模版的时间，提高施工效率，同时又能降低造价；整个施工过程相对简洁、方便；
4、施工质量易于控制：与传统的现场制作构件容易出现混凝土养护不到位、振捣不密实的情况相比，大规模的工厂制作更能保证材料的统筹利用与质量控制，从而保证构件的质量；同时与现场施工相比，工厂生产环境与劳动保护措施均有较大改善，能有效的保证施工工人的健康及人身安全；
5、新型装配式部分预制部分外包混凝土组合梁既能发挥组合结构的优点、又符合建筑审美与功能的需求，同时又简化施工工序，降低施工难度，可广泛的应用于各类建筑结构中，极为推动建筑行业的发展。
附图说明
图1是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁横截面示意图；
图2是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁立体图；
图3是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁俯视图；
图4是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁侧视图；
图5是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁预制部分横截面图；
图6是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁预制部分立体图；
图7是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁预制部分俯视图；
图8是本发明装配式部分预制部分外包混凝土组合梁预制部分侧视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-8，一种装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，由预制部分和现浇部分两部分组成，包括型钢1、预制混凝土U型槽2、现浇混凝土与混凝土翼缘板3、纵筋4、半封闭箍筋5；所述预制混凝土U型槽2位于型钢1的上下翼缘之间且紧贴下翼缘顶面，混凝土U型槽2的槽壁外缘与型钢1的下翼缘边齐；半封闭箍筋5的底部带135度弯钩，半封闭箍筋5的下部分内置于预制混凝土U型槽2的槽壁和槽底，所述半封闭箍筋5上部分位于型钢1的上翼缘顶面以上；所述半封闭箍筋5的上部与型钢1上翼缘有一定距离，所述半封闭箍筋5的弯钩最下缘距型钢1下翼缘顶有一定距离；纵筋4在半封闭箍筋5的135度弯钩内并紧贴箍筋内缘；现浇混凝土部分填充预制混凝土U型槽2，部分填充在预制混凝土U型槽2上的混凝土翼缘板3上。
上述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁的施工方法，包括如下步骤：
S1：在构件制作厂将型钢1或者焊接好的型钢1就位，把半封闭箍筋5按照设计间距依次套入型钢1内，将纵筋4插入于半封闭箍筋5的135度弯钩处并把二者绑扎在一起，支模并浇筑混凝土完成预制部分，形成预制件；
S2：运输预制件至现场，预制件吊装就位并与竖向构件或者主梁合理连接；
S3：浇筑混凝土于混凝土U型槽2中，同时浇筑混凝土翼缘板3。
工作原理：新型部分外包混凝土组合梁通过三面型钢的约束作用改善了预浇混凝土的力学性能，同时型钢的稳定性和刚度由于其部分包裹的预浇混凝土的侧向支撑作用而得到提高，预浇混凝土和型钢的组合作用充分发挥其各自的材料性能，因此具有承载能力高、抗震性能好、节约钢材的优点，具有广阔的应用前景；建筑功能决定建筑结构形式，新型装配式部分预制部分外包混凝土组合梁把型钢上翼缘放置在现浇楼板内，在保证建筑净空间的前提下需要尽量减少层高，也意味着减少材料的投入以及相对较低的建筑总高度，这在寸土寸金的城市用地中具有极为重要的意义，不仅产生较大的经济效益，同时也能为居住人群带来相对开阔的视野从而产生较好环境收益。而且上翼缘与混凝土粘结力可替代传统钢-混凝土梁板之间的抗剪连接件，从而更能降低造价，产生经济效益并较好的解决建筑审美与功能的需求；新型装配式部分预制部分外包混凝土组合梁大部分制作在工厂完成，工艺简单，极大的提高构件制作效率，同时不受天气因素的影响，进一步提高施工效率；施工现场吊装，预制部分的构件可作为下一步浇筑混凝土的模板，进一步节省支模版的时间，提高施工效率，同时又能降低造价；整个施工过程相对简洁、方便；与传统的现场制作构件容易出现混凝土养护不到位、振捣不密实的情况相比，大规模的工厂制作更能保证材料的统筹利用与质量控制，从而保证构件的质量；同时与现场施工相比，工厂生产环境与劳动保护措施均有较大改善，能有效的保证施工工人的健康及人身安全；新型装配式部分预制部分外包混凝土组合梁既能发挥组合结构的优点、又符合建筑审美与功能的需求，同时又简化施工工序，降低施工难度，可广泛的应用于各类建筑结构中，极为推动建筑行业的发展。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，包括：型钢（1）；设置于型钢（1）的上下翼缘间的预制混凝土U型槽（2）；填充于预制混凝土U型槽（2）中的现浇混凝土及置于其上的混凝土翼缘板（3）；内置于预制混凝土U型槽（2）的底部且平行于槽长方向的若干纵筋（4）；设置于型钢（1）的上翼缘外且内置于预制混凝土U型槽（2）的垂直于型钢（1）长度方向的半封闭箍筋（5）。
2.根据权利要求1所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，所述预制混凝土U型槽（2）位于型钢(1)的上下翼缘之间且紧贴下翼缘顶面；混凝土U型槽(2)的槽壁外缘与型钢(1)的下翼缘边齐；从横截面方向看，型钢(1)的腹板把预制混凝土U型槽(2)一分为二。
3.根据权利要求1所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，所述半封闭箍筋(5)的底部设有135度的弯钩，半封闭箍筋(5)的部分内置于预制混凝土U型槽（2）的槽壁和槽底，所述半封闭箍筋(5)的上部分位于型钢（1）的上翼缘上部，所述半封闭箍筋(5)的上部与型钢(1)的上翼缘有一定距离，所述半封闭箍筋(5)的弯钩最下缘距型钢(1)的下翼缘顶有一定距离。
4.根据权利要求1所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，所述纵筋（4）在半封闭箍筋（5）的135度弯钩内并紧贴半封闭箍筋（5）的箍筋内缘。
5.根据权利要求1所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，所述型钢（1）为焊接工字钢，其上翼缘宽度小于下翼缘宽度。
6.根据权利要求1所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，所述型钢（1）的上翼缘在宽度方向上置于混凝土翼缘板（3）的内部。
7.根据权利要求1所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，所述现浇混凝土及混凝土翼缘板（3）所采用的混凝土为普通混凝土或者改性混凝土的一种。
8.根据权利要求1所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁，其特征在于，所述现浇混凝土及混凝土翼缘板（3）中的翼缘板为现浇混凝土板、叠合板或带混凝土的组合板的一种。
9.根据权利要求1-8任一所述的装配式部分预制部分外包混凝土组合梁的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在构件制作厂将型钢（1）或者焊接好的型钢（1）就位，把半封闭箍筋（5）按照设计间距依次套入型钢（1）内，将纵筋（4）插入于半封闭箍筋（5）的135度弯钩处并把二者绑扎在一起，支模并浇筑混凝土完成预制部分，形成预制件；
S2：运输预制件至现场，预制件吊装就位并与竖向构件或者主梁合理连接；
S3：浇筑混凝土于混凝土U型槽（2）中，同时浇筑混凝土翼缘板（3）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180615 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |