[发明专利]一种酒杯形截面钢-混凝土组合梁及其施工方法

说明书

本发明公开了一种酒杯形截面钢‑混凝土组合梁，包括一个工字形截面钢梁，工字形截面钢梁的上翼缘四周边缘分别焊接有垂直方向的两块上腹板和两块端板，两块上腹板、两块端板与上翼缘上表面共同组成一个开口钢箱，在两块上腹板内表面和上翼缘上表面沿纵向设置若干个PBL加劲肋、再用若干个拉杆将两块上腹板的PBL加劲肋间隔一定距离对拉起来，开口钢箱内填充混凝土。本发明还公开了酒杯形截面钢‑混凝土组合梁的施工方法。本发明酒杯形截面钢‑混凝土组合梁与钢筋混凝土梁相比自重减轻50％以上，与传统钢‑混凝土组合梁相比混凝土浇筑方便、能适应更大的跨度，与工字形截面钢梁相比受力性能更加合理，综合经济性能更好。

技术领域

本发明涉及一种钢-混凝土组合梁，具体涉及一种酒杯形截面钢-混凝土组合梁及施工方法，属于建筑技术领域。

背景技术

组合结构是目前土木工程领域研究的热点之一，研究组合结构最基本的工作就是研究组合构件，钢-混凝土组合梁是应用比较广泛且研究较为成熟的组合构件之一。这里所述的钢-混凝土组合梁是由抗剪连接件将混凝土板与钢梁连接组合成一个整体，使混凝土板主要受压、钢梁主要受拉，充分发挥两种材料的优点。

传统的钢-混凝土组合梁主要由钢筋混凝土翼板、工字形钢梁和抗剪连接件组成。钢筋混凝土翼板通过抗剪连接件与钢梁组合成一个整体，共同承受横向荷载，钢筋混凝土翼板主要承受截面上的弯曲压应力，钢梁主要承受弯曲拉应力，可以充分发挥两种材料的长处,即称之为叠合梁，清华大学聂建国等人对此组合梁研究已经非常广泛而深入。除此之外，对其他新型截面钢-混凝土组合梁的研究也非常活跃，如湖南科技大学钟新谷等人对钢箱-混凝土组合梁进行了研究，长安大学周天华等人对帽型截面钢-混凝土组合梁进行了研究，哈尔滨工业大学张耀春等人对轻钢-混凝土组合梁进行了研究，华侨大学高轩能等人分别对薄壁槽型钢-混凝土组合梁、薄壁U型钢-混凝土组合梁进行了研究，广西大学陈宗平等人外包槽钢-混凝土组合梁进行了研究、西安建筑科技大学任瑞等人对槽钢骨架型钢-混凝土组合梁进行了研究，可以说组合梁现在研究处在“百花齐放，百家争鸣”良好态势。

但研究发现也有一些缺点，如抗剪连接件太多使施工成本增加，钢与混凝土界面也会发生滑移、竖向掀起现象，横向稳定性较差，混凝土板和钢梁的抗扭能力相差较大，钢梁的抗扭能力得不到充分发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是传统钢-混凝土组合梁抗剪连接件太多使施工成本增加，钢与混凝土界面发生滑移、竖向掀起，横向稳定性较差等问题，同时也解决了现有普通工字形截面钢梁的抗扭能力较差、受压区翼缘与腹板容易失稳的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种酒杯形截面钢-混凝土组合梁，包括一个工字形截面钢梁，工字形截面钢梁的上翼缘四周边缘分别焊接有垂直方向的两块上腹板和两块端板，两块上腹板、两块端板与上翼缘上表面共同组成一个开口钢箱，在两块上腹板内表面和上翼缘上表面沿纵向设置若干个PBL加劲肋、再用若干个拉杆将两块上腹板的PBL加劲肋间隔一定距离对拉起来，开口钢箱内填充混凝土。

在具体实施时，利用拉杆将两块上腹板的PBL加劲肋对拉后，要保持上腹板的加劲肋与上翼缘上表面平行，从而保证对拉效果。

更进一步的方案是：

所述工字形截面钢梁区域可以按着普通工字形截面钢梁一样的构造处理、必要时设置横向加劲肋。

更进一步的方案是：

所述PBL加劲肋是带圆孔的加劲肋。

更进一步的方案是：

所述拉杆是用热轧带肋钢筋加工而成，拉杆的直径大于6mm；相邻拉杆的间距15～30cm。

更进一步的方案是：

所述PBL加劲肋与所述拉杆对拉方法是焊接连接或螺栓连接或销栓连接。