三段式钢-混凝土组合梁及其施工方法与流程

本发明属于装配式建筑领域，尤其涉及到一种三段式钢-混凝土组合梁及其施工方法。

背景技术：

1、目前用于钢框架结构与立柱相连的钢梁用钢量大，造价高，阻碍了钢结构的推广，以装配式框架结构中的框架梁为例，框架梁在竖向荷载作用下，梁两端弯矩大，跨中弯矩小，梁端主要为负弯矩，且梁下翼缘受压，上翼缘受拉。为了降低钢梁的用钢量，减少钢结构的碳排放，本申请应运而生。

技术实现思路

1、本发明其一目的是提供一种用钢量少且满足结构强度的钢混结构三段梁；

2、本发明其二目的是提供一种用钢量少且满足结构强度的钢混结构三段梁的施工方法。

3、为解决上述其一目的，本发明首先提供了一种三段式钢-混凝土组合梁，其特征在于，包括：

4、中间梁；

5、二矩形管端梁，二所述矩形管端梁分别位于所述中间梁的两端，所述矩形管端梁固定于结构柱并连接于所述中间梁的端部；所述矩形管端梁内部形成有端梁空腔，至少所述矩形管端梁内部的底板上浇筑有抗压混凝土，所述抗压混凝土与所述底板形成梁端共同受压的弯矩抗压结构。

6、较佳的，所述结构柱包括钢管柱和柱芯混凝土，所述钢管柱内具有柱芯空腔，所述柱芯混凝土浇筑于所述柱芯空腔中；所述矩形管端梁固定于所述钢管柱。

7、较佳的，所述钢管柱与所述矩形管端梁的连接处具有一连通所述端梁空腔和所述柱芯空腔的连通孔。

8、较佳的，所述抗压混凝土被实施为所述柱芯混凝土通过所述连通孔流入所述端梁空腔形成。

9、较佳的，所述矩形管端梁的侧板之间拉结有多个拉结件或加劲肋。

10、较佳的，所述拉结件或所述加劲肋被包覆于所述抗压混凝土内。

11、本发明上述技术方案产生的技术效果来自于以下一种或者多种的组合：

12、对于框架结构主梁而言，梁端主要为负弯矩，矩形管端梁下翼缘受压，上翼缘受拉。本申请中，矩形管端梁采用混凝土与钢梁共同受压，大幅减少了矩形管端梁的用钢量，节省钢梁成本。

13、梁沿长度方向的弯矩是两端大中间小，因此将梁设置成三段梁，有利于减小中间h型梁的截面，降低中间梁的用钢量。

14、通过设置矩形管端梁内部的拉结件或加劲肋，结合内部灌注的抗压混凝土，使得矩形管端梁腹板(侧板)不容易失稳，可以减小腹板壁厚，节省用钢量。

15、抗压混凝土通过灌注柱芯混凝土时一次性灌注，方便简单，施工费用低。而且矩形管端梁可以采用与柱内一样的较高强度混凝土(而不是与楼板浇筑时一起浇筑采用楼板混凝土，楼板混凝土的强度一般会低于钢管混凝土柱内的混凝土强度)。

16、为解决上述其二目的，本发明提供了一种三段式钢-混凝土组合梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

17、预制阶段：将矩形管端梁固定于结构柱形成预制部分；

18、施工阶段：将所述预制部分运至施工现场，在二所述预制部分的所述矩形管端梁之间连接中间梁，并至少在所述矩形管端梁内部的底板上浇筑有抗压混凝土，所述抗压混凝土与所述底板形成梁端共同受压的弯矩抗压结构。

19、较佳的，所述结构柱包括钢管柱和柱芯混凝土，所述钢管柱内具有柱芯空腔，所述柱芯混凝土浇筑于所述柱芯空腔中；所述矩形管端梁固定于所述钢管柱。

20、较佳的，预制阶段中，在所述钢管柱与所述矩形管端梁的连接处设置至少一连通孔，所述连通孔连通所述矩形管端梁的端梁空腔和所述柱芯空腔；施工阶段中，所述抗压混凝土被实施为所述柱芯混凝土通过所述连通孔流入所述端梁空腔形成。

21、较佳的，预制阶段中，在所述矩形管端梁的侧板之间拉结有多个拉结件或加劲肋；施工阶段中，所述拉结件或所述加劲肋被包覆于所述抗压混凝土内。

22、本发明上述技术方案产生的技术效果来自于以下一种或者多种的组合：

23、本施工方法，在工厂大批量预制结构柱和矩形管端梁组成的预制部分；有利于框架梁的预制化、标准化；减少施工现场的焊接工作，提高了装配性；整体方便、便捷且人工成本较低，有利于钢结构的推广。

24、对于框架结构主梁而言，梁端主要为负弯矩，矩形管端梁下翼缘受压，上翼缘受拉。本申请中，矩形管端梁采用混凝土与钢梁共同受压，大幅减少了矩形管端梁的用钢量，节省钢梁成本。

25、梁沿长度方向的弯矩是两端大中间小，因此将梁设置成三段梁，有利于减小中间h型梁的截面，降低中间梁的用钢量。

26、通过设置矩形管端梁内部的拉结件或加劲肋，结合内部灌注的抗压混凝土，使得矩形管端梁腹板(侧板)不容易失稳，可以减小腹板壁厚，节省用钢量。

27、抗压混凝土通过灌注柱芯混凝土时一次性灌注，方便简单，施工费用低。而且矩形管端梁可以采用与柱内一样的较高强度混凝土(而不是与楼板浇筑时一起浇筑采用楼板混凝土，楼板混凝土的强度一般会低于钢管混凝土柱内的混凝土强度)。

技术特征：

1.三段式钢-混凝土组合梁，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的三段式钢-混凝土组合梁，其特征在于：所述结构柱包括钢管柱和柱芯混凝土，所述钢管柱内具有柱芯空腔，所述柱芯混凝土浇筑于所述柱芯空腔中；所述矩形管端梁固定于所述钢管柱。

3.如权利要求2所述的三段式钢-混凝土组合梁，其特征在于：所述钢管柱与所述矩形管端梁的连接处具有一连通所述端梁空腔和所述柱芯空腔的连通孔。

4.如权利要求3所述的三段式钢-混凝土组合梁，其特征在于：所述抗压混凝土被实施为所述柱芯混凝土通过所述连通孔流入所述端梁空腔形成。

5.如权利要求1所述的三段式钢-混凝土组合梁，其特征在于：所述矩形管端梁的侧板之间拉结有多个拉结件或加劲肋。

6.如权利要求5所述的三段式钢-混凝土组合梁，其特征在于：所述拉结件或所述加劲肋被包覆于所述抗压混凝土内。

7.三段式钢-混凝土组合梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述结构柱包括钢管柱和柱芯混凝土，所述钢管柱内具有柱芯空腔，所述柱芯混凝土浇筑于所述柱芯空腔中；所述矩形管端梁固定于所述钢管柱。

9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于：

10.如权利要求9所述的施工方法，其特征在于：

技术总结本发明提供一种三段式钢‑混凝土组合梁及其施工方法，属于装配式建筑领域，其结构包括中间梁和两根矩形管端梁，两根矩形管端梁分别位于中间梁的两端，矩形管端梁固定于结构柱并连接于中间梁的端部；矩形管端梁内部形成有端梁空腔，至少矩形管端梁内部的底板上浇筑有抗压混凝土，抗压混凝土与底板形成梁端共同受压的弯矩抗压结构。矩形管端梁采用混凝土与钢梁共同受压，大幅减少了矩形管端梁的用钢量，节省钢梁成本。技术研发人员：彭礼,程俊受保护的技术使用者：上海泰大建筑科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2