[发明专利]装配式型钢部分包裹混凝土组合梁及其设计与施工方法

说明书

本发明公开了装配式型钢部分包裹混凝土组合梁及其设计与施工方法，所公开的组合梁包括H型钢部分包裹混凝土梁，该H型钢部分包裹混凝土梁包括第一H型钢梁和部分包裹第一H型钢梁的混凝土，所述H型钢部分包裹混凝土梁两端固定连接有第二H型钢梁，所述第二H型钢梁与第一H型钢梁的材质相同或不同；所述第二H型钢梁与第一H型钢梁的高度和宽度相同，所述第二H型钢梁腹板的厚度与第一H型钢梁腹板厚度相同，所述第二H型钢梁翼缘的厚度大于第一H型钢梁翼缘的厚度。本发明的组合梁结构形式明确，连接简便，节约了钢材用量降低了工程造价。

技术领域

本发明属于装配式钢-混组合梁，尤其涉及型钢部分包裹混凝土组合梁。

背景技术

普通的H型钢梁跨中具有较高的结构弹性储备，甚至直至节点结构破坏，钢梁跨中仍然完好无损，从而造成较多的钢材浪费。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种装配式型钢部分包裹混凝土组合梁。

为此，本发明所提供的组合梁包括H型钢部分包裹混凝土梁，该H型钢部分包裹混凝土梁包括第一H型钢梁和部分包裹第一H型钢梁的混凝土，其特征在于，所述H型钢部分包裹混凝土梁两端固定连接有第二H型钢梁，所述第二H型钢梁与第一H型钢梁的材质相同或不同；所述第二H型钢梁与第一H型钢梁的高度和宽度相同，所述第二H型钢梁腹板的厚度与第一H型钢梁腹板厚度相同，所述第二H型钢梁翼缘的厚度大于第一H型钢梁翼缘的厚度。

可选的，所述第二H型钢梁通过梁-梁节点连接在第一H型钢梁两端，所述梁-梁节点包括第一H型钢梁和第二H型钢梁之间的焊缝。

可选的，所述第二H型钢梁通过梁-梁节点连接在第一H型钢梁两端，所述梁-梁节点包括第一H型钢梁和第二H型钢梁之间的焊缝、固定连接在第一H型钢梁和第二H型钢梁腹板两侧的连接板及连接螺栓，所述连接板位于第一H型钢梁腹板的部分被混凝土包裹。

可选的，所述连接板厚度较第一H型钢梁或第二H型钢梁腹板厚度大10mm-20mm。

可选的，第二H型钢梁的长度大于1.5倍的组合梁梁高，同时所述第一H型钢梁的长度大于等于2倍的第二H型钢梁的长度；所述第二H型钢梁的高宽比大于1.6、腹板厚度为8mm-12mm、翼缘厚度为12mm-16mm，所述第一H型钢梁的翼缘厚度为6mm-8mm。

可选的，所述第二H型钢梁与第一H型钢梁焊接端的翼缘有厚度渐变削弱，且削弱后第二H型钢梁翼缘的最小厚度与第一H型钢梁翼缘厚度相同。

同时，本发明还提供了上述装配式型钢部分包裹混凝土组合梁的设计方法。为此，本发明所提供的设计方法包括：

根据组合梁总长确定梁高和梁宽；根据梁高和梁宽确定第二H型钢梁的高度、宽度、长度及腹板和翼缘的厚度；并确定第一H型钢梁的长度；根据第二H型钢梁的高度、宽度及其腹板厚度和翼缘的厚度确定第一H型钢梁的高度、宽度及腹板厚度和翼缘的厚度。

进一步，所述设计方法包括：根据组合梁总长确定梁高和梁宽；根据梁高和梁宽确定第二H型钢梁的高度、宽度、长度及腹板和翼缘的厚度；并确定第一H型钢梁的长度；根据第二H型钢梁的高度、宽度及其腹板厚度和翼缘的厚度确定第一H型钢梁的高度、宽度及腹板厚度和翼缘的厚度；同时组合梁的力学性能满足条件a1和b1：

条件a1：第二型钢的抗弯承载力设计值M₂等于0.9-1.1倍的组合梁跨中抗弯承载设计值M₁,第二型钢的抗剪承载力设计值V₂等于0.9-1.1倍的组合梁的抗剪承载力设计值V₁；

M₂＝W₂f_a2；V₂＝h_w2t_w2f_av2；