混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁的制作方法

1.本技术涉及建筑的技术领域，特别涉及一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁。


背景技术：

2.部分包覆钢-混凝土组合(pec)构件的构造特点是由主体h型钢钢骨、两侧腹板腔体内翼缘间的拉结钢筋、梁腰部防止表面开裂的纵向抗裂钢筋、填充两侧腔体的混凝土组成。在h型钢两侧腔体内填充混凝土这个步骤中，将已经组装并焊接好拉结筋、抗裂钢筋的钢骨平躺于模台上，两侧翼缘外伸段可作为侧模浇筑内部混凝土，但是因为常规pec构件为实腹构件，需要两侧分别浇筑，第一面浇筑完成后，需要等待约三天，混凝土到达一定强度后再起吊翻身浇筑另一面，当两侧腹板腔体内均填充。
3.这存在一定问题，一是占用模台时间较长，模台有限周转困难，影响制作交付周期，二是翻转时混凝土未达到设计强度，两侧刚度不均匀，导致构件变形较大，通常会导致先浇筑那一面在翻转后在自重作用下发生微挠曲，底部表面混凝土受拉，因未达到设计强度，表面出现较多的裂缝，这些裂缝在出厂时便已携带，导致构件质量较差，因此需要考虑一次浇筑成型的构造。一次浇筑成型主要依靠浇筑孔，浇筑孔对截面有所削弱，且如果构件截面较大，浇筑孔布置位置对背面的浇筑密实性有很大影响，因此需要一种最优方案。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，旨在推广一种具有特定开孔形式，具有特定内部钢筋构造，满足工厂一次浇筑成型工艺，同时提升构件性能，保证构件安全性的组合梁，在满足设计要求的情况下大幅提高构件生产效率。
5.为实现上述目的，本技术提供了一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，包括：
6.h形钢骨，包括腹板、上翼缘板和下翼缘板；其中，所述腹板两端开设有小孔，中间区域开设有大孔；
7.c型拉结筋，设置在所述h形钢骨的两侧腹腔内；以及，
8.矩形箍筋，设置在所述大孔内，所述箍筋四角布设有纵向抗裂钢筋；
9.其中，混凝土通过所述大孔浇筑并部分包覆所述h形钢骨。
10.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述小孔为双排小孔，每个所述小孔的孔径不大于所述腹板的宽度的1/6，其中，所述双排小孔为梅花状布置。
11.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述双排小孔的圆心位于所述腹板沿其宽度方向的二分线和三分线所形成的区域内。
12.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述大孔为单排大孔，所述大孔的孔径不大于所述腹板的宽度的1/3，所述大孔的圆心位于所述腹板沿其
长度方向的中心线上。
13.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述上翼缘板、所述下翼缘板与所述腹板通过熔透焊连接，以形成所述h形钢骨。
14.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述c型拉结筋的中部为竖直段，其两头为水平折弯段；其中，所述c型拉结筋弯折高度的一半等于2倍的所述c型拉结筋的直径，所述水平折弯段的长度为5倍所述c型拉结筋的直径；其中，所述c型拉结筋开口朝向所述腹板并焊接在所述h形钢骨的两侧腹腔内；并且，所述c型拉结筋的中部不凸出于所述h形钢骨的两侧腹腔。可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，还包括保护层，所述c型拉结筋的中部距离所述腹腔外轮廓边界的距离等于保护层的厚度。
15.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述矩形箍筋的外包宽度等于所述h形钢骨的整体宽度减去所述两侧的所述保护层的厚度，所述矩形箍筋的外包高度等于所述大孔的直径。
16.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述抗裂钢筋长度沿所述腹板的长度方向布置，并且凸出浇筑后的所述h形钢骨的两端。
17.可选的，在所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁中，所述抗裂钢筋其凸出浇筑后的所述h形钢骨的两端的长度不小于50mm。
18.与现有技术相比，本技术提供一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，通过在所述腹板两端开设有小孔，中间区域开设有大孔，以形成浇筑孔，并利用浇筑孔打通两侧混凝土，在所述大孔内穿插所述矩形箍筋，与混凝土一起形成销栓作用，可代替所述腹板栓钉作为抵抗钢与混凝土表面间滑移的抗剪键，使钢与混凝土能充分协同工作，满足设计对pec构件计算假定，加强构件的受力性能。并且，所述腹板两端开设有小孔，中间区域开设有大孔均为特定的开孔形式，使得混凝土组合梁具有特定内部钢筋构造，满足工厂一次浇筑成型工艺，同时提升构件性能，保证其安全性的混凝土组合梁，在满足设计要求的情况下大幅提高构件生产效率。
附图说明
19.图1是本技术实施例提供的一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁未浇筑混凝土时的结构图；
20.图2是本技术实施例提供的一种h形钢骨的结构示意图；
21.图3是本技术实施例提供的一种h形钢骨的爆炸图；
22.其中，附图1-3的附图标记说明如下：
23.100-h形钢骨；10-上翼缘板；20-腹板；21-大孔；22-小孔；30-下翼缘板；40-c型拉结筋。
具体实施方式
24.为使本技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1～3对本技术提出的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
25.为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
26.此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，下面所描述的本技术不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.参阅图1-3。需要说明的是，为了方便描述，以下所有实施例中所涉及的方位均以所述混合穿筋腹板20开洞部分包覆钢-混凝土组合梁吊装好的状态来描述其方位，例如，上翼缘板10位于所述腹板20的上方，下翼缘板30位于所述腹板20的下方，所述腹板20的长度方向沿着所述上、下翼缘板30的长度方向设置，并且与所述上翼缘板10和所述下翼缘板30的中线对齐。
30.本技术提供了一种混合穿筋腹板20开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，包括h形钢骨100、c型拉结筋40和矩形箍筋。所述h形钢骨100包括腹板20、上翼缘板10和下翼缘板30。其中，所述腹板20两端开设有小孔22，中间区域开设有大孔21。所述c型拉结筋40设置在所述h形钢骨100的两侧腹腔内。所述矩形箍筋设置在所述大孔21内，所述箍筋四角布设有纵向抗裂钢筋以形成h形构件。其中，混凝土通过所述大孔21浇筑并部分包覆所述h形构件。
31.通过在所述腹板20两端开设有小孔22，中间区域开设有大孔21，以形成浇筑孔，并利用浇筑孔打通两侧混凝土，在所述大孔21内穿插所述矩形箍筋，与混凝土一起形成销栓作用，可代替所述腹板20栓钉作为抵抗钢与混凝土表面间滑移的抗剪键，使钢与混凝土能充分协同工作，满足设计对pec构件计算假定，加强构件的受力性能。
32.具体的，所述大孔21内设有矩形箍筋，矩形箍筋四角布设有纵向抗裂钢筋，所述抗
裂钢筋作为所述矩形箍筋的架立筋。
33.所述腹板20沿其长度方向分为三块区域，两端为抗剪加强区，中间区域为大开洞区，所述小孔22为双排小孔22，每个所述小孔22的孔径不大于所述腹板20的宽度的1/6，其中，所述双排小孔22为梅花状布置。其中，在每个所述抗剪加强区均开设有所述双排小孔22，所述双排小孔22的圆心位于所述腹板20沿其宽度方向的二分线和三分线所形成的区域内，也就是说，两排小孔22的圆心位于所述腹板20上下两三分点高度位置。这样可以保证所述腹板20开孔后不影响所述腹板20的强度。所述大孔21为单排大孔21，所述大开洞区设开设有所述单排大孔21，所述大孔21的孔径不大于所述腹板20的宽度的1/3，所述大孔21的圆心位于所述腹板20沿其长度方向的中心线上，也就是说所述大孔21的圆心位于腹板20正中高度位置。
34.通过以上大孔21和小孔22的特定开孔形式，使得混凝土组合梁具有特定内部钢筋构造，满足工厂一次浇筑成型工艺，同时提升构件性能，保证其安全性的混凝土组合梁，在满足设计要求的情况下大幅提高构件生产效率。
35.所述上翼缘板10、所述下翼缘板30与所述腹板20通过熔透焊连接，以形成所述h形钢骨100。
36.接着参阅图1。具体的，所述c型拉结筋40的中部为竖直段，其两头为水平折弯段；其中，所述c型拉结筋40弯折高度的一半等于2倍的所述c型拉结筋40的直径，所述水平折弯段的长度为5倍所述c型拉结筋40的直径；其中，所述c型拉结筋40开口朝向所述腹板20并焊接在所述h形钢骨100的两侧腹腔内，具体的是将所述c型拉结筋40开口朝向所述腹板20插入两侧腹腔，两头平直段通过双侧角焊缝与分别与所述上翼缘板10和所述下翼缘的内表面焊接连接。
37.所述混合穿筋腹板20开洞部分包覆钢-混凝土组合梁还包括保护层，所述c型拉结筋40的中部距离所述腹腔外轮廓边界的距离等于保护层的厚度。也就是说，所述竖直段与所述腹腔外轮廓之间留下保护层厚度。
38.并且，所述c型拉结筋40的中部不凸出于所述h形钢骨100的两侧腹腔。这样，可以在预制浇筑时能够给所述保护层预留出对应的位置。
39.具体的，所述矩形箍筋的外包宽度等于所述h形钢骨100的整体宽度减去所述h形钢骨100两侧的所述保护层的厚度，所述矩形箍筋的外包高度等于所述大孔21的直径。这样结构紧凑，不会影响所述混合穿筋腹板20开洞部分包覆钢-混凝土组合梁的强度。
40.所述矩形箍筋的外包尺寸的高度等于所述大孔21的直径，用于插入洞口，所述矩形箍筋的外侧与拉结筋齐平。
41.具体的，所述抗裂钢筋长度沿所述腹板20的长度方向布置，并且凸出浇筑后的所述h形钢骨100的两端。所述抗裂钢筋其凸出浇筑后的所述h形钢骨100的两端的长度不小于50mm。
42.综上，在制作该混合穿筋腹板20开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，将所述h形构件平躺于浇筑模台上，所述h形构件的两端留出在现场后的浇连接区，并设置封堵。优先从h形构件一端对浇筑孔内灌入混凝土，混凝土在局部区域浇筑满后一部分溢出浇筑孔到达上部腹腔，一部分向h形构件另一端扩散，此过程可排出下部腹腔内的气体，从一端到另一端完成浇筑，插入振捣棒振捣，排出下部腹腔内所有气体，确保浇筑密实。
43.上述描述仅是对本技术较佳实施例的描述，并非对本技术范围的任何限定，本技术领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

技术特征：
1.一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，包括：h形钢骨，包括腹板、上翼缘板和下翼缘板；其中，所述腹板两端开设有小孔，中间区域开设有大孔；c型拉结筋，设置在所述h形钢骨的两侧腹腔内；以及，矩形箍筋，设置在所述大孔内，所述箍筋四角布设有纵向抗裂钢筋；其中，混凝土通过所述大孔浇筑并部分包覆所述h形钢骨。2.根据权利要求1所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述小孔为双排小孔，每个所述小孔的孔径不大于所述腹板的宽度的1/6，其中，所述双排小孔为梅花状布置。3.根据权利要求2所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述双排小孔的圆心位于所述腹板沿其宽度方向的二分线和三分线所形成的区域内。4.根据权利要求1所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述大孔为单排大孔，所述大孔的孔径不大于所述腹板的宽度的1/3，所述大孔的圆心位于所述腹板沿其长度方向的中心线上。5.根据权利要求1所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述上翼缘板、所述下翼缘板与所述腹板通过熔透焊连接，以形成所述h形钢骨。6.根据权利要求1所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述c型拉结筋的中部为竖直段，其两头为水平折弯段；其中，所述c型拉结筋弯折高度的一半等于2倍的所述c型拉结筋的直径，所述水平折弯段的长度为5倍所述c型拉结筋的直径；其中，所述c型拉结筋开口朝向所述腹板并焊接在所述h形钢骨的两侧腹腔内；并且，所述c型拉结筋的中部不凸出于所述h形钢骨的两侧腹腔。7.根据权利要求6所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，还包括保护层，所述c型拉结筋的中部距离所述腹腔外轮廓边界的距离等于保护层的厚度。8.根据权利要求7所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述矩形箍筋的外包宽度等于所述h形钢骨的整体宽度减去所述两侧的所述保护层的厚度，所述矩形箍筋的外包高度等于所述大孔的直径。9.根据权利要求1所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述抗裂钢筋长度沿所述腹板的长度方向布置，并且凸出浇筑后的所述h形钢骨的两端。10.根据权利要求1所述的混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，其特征在于，所述抗裂钢筋其凸出浇筑后的所述h形钢骨的两端的长度不小于50mm。

技术总结
本申请提供了一种混合穿筋腹板开洞部分包覆钢-混凝土组合梁，包括H形钢骨、C型拉结筋和矩形箍筋。通过在所述腹板两端开设有小孔，中间区域开设有大孔，以形成浇筑孔，并利用浇筑孔打通两侧混凝土，在所述大孔内穿插所述矩形箍筋，与混凝土一起形成销栓作用，可代替所述腹板栓钉作为抵抗钢与混凝土表面间滑移的抗剪键，使钢与混凝土能充分协同工作，满足设计对PEC构件计算假定，加强构件的受力性能。并且，所述腹板两端开设有小孔，中间区域开设有大孔均为特定的开孔形式，使得混凝土组合梁具有特定内部钢筋构造，满足工厂一次浇筑成型工艺，同时提升构件性能，保证其安全性的混凝土组合梁，在满足设计要求的情况下大幅提高构件生产效率。生产效率。生产效率。


技术研发人员：李亚明 刘宏欣 贾水钟 孙求知 沈磊 李杰 张仪放 李瑞雄
受保护的技术使用者：上海建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/8/26