[发明专利]一种装配式预应力蜂窝形加肋腹板组合梁

说明书

技术领域

本发明涉及一种装配式预应力蜂窝形加肋腹板组合梁，属于建筑型材技术领域。

背景技术

装配式钢结构体系是钢结构住宅体系发展的重要方向。为了更好的实现模数化集成设计及标准化生产和装配式施工安装，往往将梁楼板组合为一个整体，作为拼装单元，加快工业化程度。在进行楼层拼装时，组合梁和组合梁部分的拼装，便成为一个非常关键的问题。

在现有装配式钢结构体系中，通常采用的是两个槽钢进行拼装，两个槽钢腹板对接并通过螺栓进行连接，形成装配式H型钢，同时，组合梁的混凝土翼板部分，连接处形成拼缝。但是，在这种拼接方式中，剪力是通过螺栓传递给腹板，腹板为平钢板，所以所需螺栓数和腹板用钢量很大，而且其抗剪承载力及抗屈曲能力较低。拼装的混凝土翼板之间存在板缝且相邻混凝土翼板之间缺乏有效地约束，影响板间传力，进而影响楼层的整体作用。

基于以上分析，本发明提出一种装配式预应力蜂窝形加肋腹板组合梁，该组合梁对于探索创新出一种适用于装配式钢结构体系的受力更加合理组合梁，推动装配式钢结构发展具有积极的意义。

发明内容

为解决上述问题本发明提出了一种装配式预应力蜂窝形加肋腹板组合梁，其目的在于提供一种成本低廉，力学性能优越适用于装配式钢结构体系，尤其是大跨度多高层装配式钢结构体系的装配式梁。

本发明采用的技术方案为一种装配式预应力蜂窝形加肋腹板组合梁，该组合梁由两个预应力蜂窝形加肋腹板槽钢组合梁通过螺栓装配而成；两个预应力蜂窝形加肋腹板槽钢组合梁腹板对接，在腹板处通过采用螺栓在螺栓孔处进行装配连接；预应力蜂窝形加肋腹板槽钢组合梁包括上翼缘、腹板、下翼缘、钢筋混凝土翼缘、压型钢板、预应力索、横向加劲肋、锚具和梁端板；其断面口型由上翼缘，腹板、下翼缘钢筋混凝土翼缘和压型钢板组成；上翼缘、下翼缘、钢筋混凝土翼缘和压型钢板平行；腹板垂直位于上翼缘与下翼缘之间；钢筋混凝土翼板位于压型钢板上方，压型钢板位于上翼缘上方，钢筋混凝土翼板、压型钢板、上翼缘三者通过螺钉固定，横向钢筋焊于压型钢板上部。

腹板断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹，该波纹断面为矩形波纹曲线、梯形波纹曲线、楔形波纹曲线或正弦曲线；腹板上开设有螺栓孔；上翼缘和下翼缘为钢板，腹板整体位于上翼缘和下翼缘之间，腹板波纹曲线沿长度方向的最外侧与上翼缘和下翼缘沿长度方向的一条边线齐平相连；钢筋混凝土翼板位于压型钢板上方，压型钢板位于上翼缘上方，横向钢筋焊于压型钢板上部，钢筋混凝土翼板和压型钢板拼接边与上翼缘的边缘平行形成一条直线，钢筋混凝土翼板、压型钢板、上翼缘在边缘处，三者通过螺钉固定；横向加劲肋为钢板，在腹板的一侧、上翼缘和下翼缘之间间隔设置，分别与腹板、上翼缘和下翼缘垂直焊接相连；横向加劲肋上留有预应力索孔。

梁端板为钢板，与横向加劲肋平行放置，位于预应力波纹腹板加肋槽钢组合梁的梁端，梁端板与上翼缘、腹板和下翼缘焊接相连；梁端板上留有预应力索孔；预应力索穿过横向加劲肋和梁端板上预留的预应力索孔，经张拉后由锚具将其固定在预应力波纹腹板加肋槽钢组合梁两端的梁端板上；矩形波纹曲线为圆弧角矩形波纹曲线，梯形波纹曲线为圆弧角梯形波纹曲线，楔形波纹曲线为圆弧角楔形波纹曲线；梯形波纹曲线、圆弧角梯形波纹曲线的梯形斜线段的倾角为20°—90°，楔形波纹曲线、圆弧角楔形波纹曲线的楔形斜线段的倾角为20°—90°；腹板与上翼缘和下翼缘之间分别为单面角焊缝；腹板波纹密度和高度可根据受力要求改变；圆弧角梯形波纹曲线、圆弧角矩形波纹曲线和圆弧角楔形波纹曲线采用数控折弯技术制成，正弦曲线采用数控辊压技术制成；预应力索为预应力索，或者为预应力筋，穿过横向加劲肋和梁端板上预留的预应力索孔的预应力索是一根或者多根；预应力索的线形是凹口向上的，线形可根据受力要求改变。

与传统装配式钢结构体系中的装配式钢梁相比，本发明有以下几个优点：

1、本发明的组合梁腹板是两个波纹腹板装配，相当于双波纹腹板，可以有效地提高构件的稳定性和承载能力，尤其是抗扭承载力，腹板平面布置呈蜂窝状，可以在构件整体承载力方面获得最优结果。

2、本发明的组合梁腹板呈现波纹曲线型，可以有效的利用波纹钢板优良的平面外刚度、抗屈曲承载能力和较高的疲劳强度，与槽钢拼装成的平钢板相比，在厚度相同的情况下，抗剪承载力和抗面外变形能力都有显著提高。