CN201296977Y - 一种混凝土和型钢混合结构构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混凝土和型钢混合结构构件，由高强混凝土柱和位于其上方的钢与混凝土组合梁组成的混合结构。高强混凝土使用高强材料复合螺旋箍筋，组合梁由混凝土楼板与型钢组合而成，混凝土柱和组合梁通过螺栓、钢筋或角钢连接。混凝土柱和组合梁的节点，为端板高强螺拴连接节点、钢筋连接节点或角钢桁架砼节点中的一种。混凝土柱，为柱纵筋、复合螺旋箍筋构成。组合梁，为工字钢与混凝土楼板相连接，或使用异形钢；异形钢于腹板上部伸入混凝土楼板，并在型钢腹板上部垂直焊接蛇形钢筋代替工型钢上翼缘。该实用新型具有抗震作用，经济合理，使用方便、可广泛应用于土木建筑领域。
Description
技术领域
一种混凝土和型钢混合结构构件，涉及土木建筑结构工程技术领域，具体涉及一种具有抗震作用和节能减排的混凝土和型钢混合结构构件。
背景技术
近代混凝土结构建筑的特点是量大、面广、高大、耗费自然资源、能源、土地等很多，相应的带来了一系列副面问题，如耗费自然资源大，环境污染多，影响可持续发展等。为此对混凝土结构的要求相应的提高，要深化和全面的科学发展。钢筋混凝土框架结构是量大面广的建筑结构。数十年来对社会作出有用的贡献，但是它存在有肥梁胖柱，自重大，地震多发生震害，施工比较麻烦等缺点。土木建筑结构的高层、大跨、重载、使用单纯的混凝土结构难以胜任。由于混凝土的抗拉强度微小到可以忽略，因此对于多拉区的结构、构件采用混凝土也是不合理的。混凝土结构自重大，不如钢结构轻便。为此，要打破单纯的混凝土结构自身的体系。发展钢和混凝土结构组合或混合的结构体系。钢和混凝土各有自身的优点和缺点，钢结构的优点是强度高、自重轻，其缺点是受压失稳和不耐火。钢适用于抗拉、超高层、大跨；混凝土构件的刚度大，耐火，适用于抗压而不适于抗拉，缺点是自重很大。许多钢筋混凝土柱的震害，多是因为地震时由于箍筋末端锚固失效或箍筋拉断，混凝土破碎、塌落。
发明内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种具有抗震作用的混凝土和型钢混合结构构件，使用方便、可工业化施工，提高施工效率，缩短工期。本实用新型的技术解决方案是：一种混凝土和型钢混合结构构件，由高强混凝土柱和位于其上方的钢与混凝土组合梁组成，高强混凝土柱使用高强材料复合螺旋箍筋，组合梁由混凝土楼板与型钢组合而成，混凝土柱和组合梁通过螺栓、钢筋或角钢连接。
上述一种混凝土和型钢混合结构构件所述的混凝土柱和组合梁的节点，为端板螺拴连接节点、钢筋连接节点或角钢桁架节点中的一种。
上述一种混凝土和型钢混合结构构件所述的混凝土柱，由柱纵筋和复合螺旋箍筋构成。
上述一种混凝土和型钢混合结构构件所述的组合梁，为工字钢与混凝土楼板相连接，或使用异形钢；异形钢的腹板上部伸入混凝土楼板，并在型钢腹板上部垂直方向焊接蛇形钢筋代替工型钢上翼缘。
本实用新型的有益效果是：
(1)减轻结构自重、增长使用空间。钢筋砼梁受拉区砼不能参加工作，却有很大的重量。去掉拉区的砼用型钢代替，并考虑砼楼板参与梁的受压工作，于是形成型钢和砼组合的组合梁，减少梁自重约70％，柱子截面减小及梁本身高度减少使建筑物总重量减少，并扩大使用空间。
(2)地震作用小，本新型采用中、高强螺旋箍筋约束混凝土柱，提高混凝土柱强度，克服高强砼的脆性，提高柱的弹塑性变形能力。
(3)抗震安全可靠，采用高强螺旋复合箍，箍筋间距较密，则箍筋没有崩开和拉断，砼就不会破碎或塌落，因而避免了房屋的倒塌。
(4)节约建材、节能减排如下表(实际工程设计用材比较)
| 混凝土柱组合梁 | 异形柱框架 | 差值 |
| 砼 | 567.3m3 | 851.7m3 | 284.4m3 |
| 钢 | 220T | 239.2T | 19.2T |
| 省煤 | 减排二氧化碳 |
| 30N/m2 | 133N/m2 |
| 3.53T | 115.6T |
(5)提高施工效率
附图说明
图1为高强箍筋约束混凝土柱示意图；
图2为高强箍筋约束混凝土柱断面图；
图3为角钢桁架砼节点图；
图4为角钢桁架砼节点钢梁断面图；
图5为端板高强螺栓连接节点图；
图6为端板高强螺栓节点断面图；
图7为钢筋连接节点图；
图8为钢筋连接节点断面图；
图9为一种新型钢与混凝土组合梁图；
图10为钢与混凝土组合梁沿钢梁纵向剖面图，
图11为传统钢与混凝土组合梁图，
附图中1 柱纵筋；2 复合螺旋箍筋；4 钢梁；5 钢板；6 角钢；7 混凝土柱；8 楼板；9 高强螺栓；10 钢板箍；11 端板；12 钢筋；13 连接腹板；14 蛇形钢筋；15 栓钉；16 加筋板；17 螺栓；18 弯起钢筋；19 预留孔。
具体实施方式：
下面通过附图及实施例对本实用新型进一步说明。一种混凝土和型钢混合结构构件，由高强混凝土柱和位于其上方的钢与混凝土组合梁组成；高强混凝土柱使用高强材料复合螺旋箍筋2，组合梁由混凝土楼板8与型钢4组合而成，混凝土柱和组合梁通过螺栓17、钢筋12或角钢6连接。
上述一种混凝土和型钢混合结构构件所述的混凝土柱和组合梁的节点，为端板高强螺拴连接节点、钢筋连接节点或角钢桁架砼节点中的一种。
如图3、4为角钢桁架砼节点，核心区(含柱端)四角设有角钢6，角钢间或角钢6与钢梁4间用钢板5焊接；下表面处，支撑在角钢间的焊接钢板5上；工字型钢4穿过节点核心区可以连续直通，也可以切断上翼缘后用钢筋连接。
如图5、6为端板高强螺拴连接节点，在型钢端焊有加长、加厚钢板称为端板11；节点核心区设有钢板箍10封闭节点核心区四个周边，端板11下与工字型钢下翼缘处设有加筋板16；端板、钢板箍与核心区均预留有螺栓孔洞，安装时用高强螺栓9拧紧，拧紧度为螺栓预拉应力为100Mpa。
如图7、8为钢筋连接节点，为浇灌砼方便及保证质量，将工字型钢切断，用螺栓17将腹板13和钢梁4连接；用钢筋12及弯起钢筋18连接，代替钢梁4的翼缘。
上述一种混凝土和型钢混合结构构件所述的混凝土柱7，由柱纵筋1和复合螺旋箍筋2构成。
上述一种混凝土和型钢混合结构构件所述的组合梁，为工字型钢4与混凝土楼板8相连接；或使用异形钢；异形钢于腹板上部伸入混凝土楼板8，并在型钢腹板上部垂直焊接蛇形钢筋14代替工型钢上翼缘，既便于混凝土与型钢的连接，并能更好的进行应力分布。
如图10为钢与混凝土组合梁沿钢梁纵向剖面图，在型钢腹板13上部垂直焊接蛇形钢筋14代替工型钢上翼缘，同时在腹板13上设有预留孔19，既便于混凝土与型钢的连接，又节省钢材。
如图11为传统钢与混凝土组合梁图，采用剪切连接件栓钉15来增强钢与混凝土的粘结力。
Claims (4)
1、一种混凝土和型钢混合结构构件由高强混凝土柱和位于其上方的钢与混凝土组合梁组成，其特征在于：高强混凝土柱使用高强材料复合螺旋箍筋，组合梁由混凝土楼板与型钢组合而成，混凝土柱和组合梁通过螺栓、钢筋或角钢连接。
2、根据权利要求1所述的一种混凝土和型钢混合结构构件，其特征在于：所述的混凝土柱和组合梁的节点，为端板高强螺拴连接节点、钢筋连接节点或角钢桁架砼节点中的一种。
3、根据权利要求1所述的一种混凝土和型钢混合结构构件，其特征在于：所述的混凝土柱，为柱纵筋、复合螺旋箍筋构成。
4、根据权利要求1所述的一种混凝土和型钢混合结构构件，其特征在于：所述的组合梁，为工字钢与混凝土楼板相连接，或使用异形钢；异形钢于腹板上部伸入混凝土楼板，并在型钢腹板上部垂直焊接蛇形钢筋代替工型钢上翼缘。
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