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CN103586978B - 钢管与混凝土叠合箱梁及其加工方法 - Google Patents

钢管与混凝土叠合箱梁及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种钢管与混凝土叠合箱梁，由混凝土横肋、混凝土纵肋、混凝土凹槽、顶板横向钢筋预留槽、预埋顶板纵向钢筋、后置顶板横向钢筋、下部纵向钢筋、翼缘板和等腰梯形钢管等组成。箱盒内部为等腰梯形钢管，外部为混凝土，顶面设置混凝土横肋和混凝土纵肋，且二者均为均匀分布，形成顶板内均匀分布的混凝土凹槽。本发明的效果和优点是承载力高、施工方便、施工速度快、经济效果好等特点。运输方便，运输过程中不易损坏，施工过程中避免穿筋，缩短工时，降低造价。

Description

钢管与混凝土叠合箱梁及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种建筑结构新型叠合梁，特别是涉及一种装配式混凝土结构的钢管与混凝土叠合箱梁及其加工方法。
背景技术
装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。构件的装配方法一般有现场后浇叠合层混凝土、钢筋锚固后浇混凝土连接等，钢筋连接可采用套筒灌浆连接、焊接、机械连接及预留孔洞搭接连接等做法。20世纪80年代，在我国流行的装配式预制大板住宅，由于结构整体性差、渗漏、楼板裂缝等原因，存在许多影响结构安全及正常使用的隐患和缺陷，逐渐被现浇混凝土结构所取代。但随着当前新兴的装配式混凝土结构的应用，特别是近年来引进了许多国外先进技术，本土化的装配式混凝土结构建造新技术正逐步形成。
随着我国“建筑工业化、住宅产业化”进程的加快以及中国“人口红利”的不断减少建筑行业用工荒的出现住宅工业产业化的趋势日渐明显。装配式混凝土结构的应用重新成为当前研究热点全国各地不断涌现出住宅建筑装配式混凝土结构的新技术、新形式。装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式RC结构有利于绿色施工，因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求，降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持续发展的原则。而且，装配式结构可以连续地按顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械种类和数量，消除工序衔接的停闲时间，实现立体交叉作业，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染，为绿色施工提供保障。另外，装配式结构在较大程度上减少建筑垃圾(约占城市垃圾总量的30%―40%)，如废钢筋、废铁丝、废竹木材、废弃混凝土等。
装配式混凝土建筑依据装配化程度高低可分为全装配和部分装配两大类。全装配建筑一般限制为低层或抗震设防要求较低的多层建筑；部分装配混凝土建筑主要构件一般采用预制构件、在现场通过现浇混凝土连接，形成装配整体式结构的建筑。
北美地区主要以美国和加拿大为主。由于预制／预应力混凝土协会(PCI)长期研究与推广预制建筑，预制混凝土的相关标准规范也很完善．所以其装配式混凝土建筑应用非常普遍。北美的预制建筑主要包括建筑预制外墙和结构预制构件两大系列，预制构件的共同特点是大型化和预应力相结合，可优化结构配筋和连接构造。减少制作和安装工作量，缩短旖工工期，充分体现工业化、标准化和技术经济性特征。在20世纪，北美的预制建筑主要用于低层非抗震设防地区。由于加州地区的地震影响，近年来非常重视抗震和中高层预制结构的工程应用技术研究。PCI最近出版了《预制混凝土结构抗震设计》一书，从理论和实践角度系统地分析了预制建筑的抗震设计问题，总结了许多预制结构抗震设计的最新科研成果，对指导预制结构设计和工程应用推广具有很强的指导意义。
欧洲是预制建筑的发源地，早在17世纪就开始了建筑工业化之路。第二次世界大战后，由于劳动力资源短缺，欧洲更进一步研究探索建筑工业化模式。无论是经济发达的北欧、西欧，还是经济欠发达的东欧，一直都在积极推行预制装配混凝土建筑的设计施工方式。积累了许多预制建筑的设计施工经验，形成了各种专用预制建筑体系和标准化的通用预制产品系列，并编制了一系列预制混凝土工程标准和应用手册，对推动预制混凝土在全世界的应用起到了非常重要的作用。
日本和韩国借鉴了欧美的成功经验，在探索预制建筑的标准化设计施工基础上。结合自身要求。在预制结构体系整体性抗震和隔震设计方面取得了突破性进展。具有代表性成就的是日本2008年采用预制装配框架结构建成的两栋58层的东京塔。同时，日本的预制混凝土建筑体系设计、制作和施工的标准规范也很完善，目前使用的预制规范有《预制混凝土工程》(JASSl0)和《混凝土幕墙》(JASSl4)。
我国从20世纪五六十年代开始研究装配式混凝土建筑的设计施工技术，形成了一系列装配式混凝土建筑体系，较为典型的建筑体系有装配式单层工业厂房建筑体系、装配式多层框架建筑体系、装配式大板建筑体系等。到20世纪80年代装配式混凝土建筑的应用达到全盛时期，全国许多地方都形成了设计、制作和施工安装一体化的装配式混凝土工业化建筑模式．装配式混凝土建筑和采用预制空心楼板的砌体建筑成为两种最主要的建筑体系，应用普及率达70％以上。由于装配式建筑的功能和物理性能存在许多局限和不足，我国的装配式混凝土建筑设计和施工技术研发水平还跟不上社会需求及建筑技术发展的变化，到20世纪90年代中期，装配式混凝土建筑已逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代，目前除装配式单层工业厂房建筑体系应用较广泛外。其他预制装配式建筑体系的工程应用极少。预制结构抗震的整体性和设计施工管理的专业化研究不够，造成其技术经济性较差。是导致预制结构长期处于停滞状态的根本原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢管与混凝土叠合箱梁及其加工方法，主要为了开发一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、节约材料和施工方便的钢管与混凝土叠合箱梁。
本发明的目的是由如下技术方案实现的：
钢管与混凝土叠合箱梁主要由混凝土横肋、混凝土纵肋、混凝土凹槽、顶板横向钢筋预留槽、预埋顶板纵向钢筋、后置顶板横向钢筋、下部纵向钢筋、翼缘板和等腰梯形钢管等组成。其特征在于，箱盒内部为等腰梯形钢管，外部为混凝土，顶面设置混凝土横肋和混凝土纵肋，且二者均为均匀分布，形成顶板内均匀分布的混凝土凹槽，横纵交错的混凝土横肋和混凝土纵肋形成格构式混凝土预制顶板，在箱梁两端不设置混凝土横肋，在箱梁两侧不设置混凝土纵肋，预制时，预埋顶板纵向钢筋预埋在顶板内，并外伸出端部，后置顶板横向钢筋在施工时放置在顶板横向钢筋预留槽内，后置顶板横向钢筋外伸至相邻钢管与混凝土叠合箱梁的最外侧混凝土纵肋。
钢管与混凝土叠合箱梁的加工方法：
a、制作钢管与混凝土叠合箱梁的模具；
b、绑扎支撑下部纵向钢筋；
c、安装支撑等腰梯形钢管；
d、绑扎支撑预埋顶板纵向钢筋；
e、在预埋顶板纵向钢筋处浇筑混凝土，并养护；
f、将钢管与混凝土叠合箱梁纵向在桥墩上相互搭接，横向布置后置顶板横向钢筋；
g、在后置顶板横向钢筋处浇筑混凝土并养护。
本发明的优点及有益效果：
本发明的效果和优点是承载力高、施工方便、施工速度快、经济效果好等特点。运输方便，运输过程中不易损坏，施工过程中避免穿筋，缩短工时，降低造价。
附图说明
图1为钢管与混凝土叠合箱梁平面示意图；
图2为图1A-A剖面示意图。
图中，1为混凝土横肋，2为混凝土纵肋；3为混凝土凹槽；4为顶板横向钢筋预留槽；5为预埋顶板纵向钢筋；6为后置顶板横向钢筋；7为下部纵向钢筋；8为翼缘板；9为等腰梯形钢管。
具体实施方式
下面结合技术方案和参照附图对本发明进行详细说明。
本发明提出的钢管与混凝土叠合箱梁如图1~图2所示。
钢管与混凝土叠合箱梁主要由混凝土横肋1、混凝土纵肋2、混凝土凹槽3、顶板横向钢筋预留槽4、预埋顶板纵向钢筋5、后置顶板横向钢筋6、下部纵向钢筋7、翼缘板8和等腰梯形钢管9等组成。箱盒内部为等腰梯形钢管9，外部为混凝土，顶面设置混凝土横肋1和混凝土纵肋2，且二者均为均匀分布，形成顶板内均匀分布的混凝土凹槽3，横纵交错的混凝土横肋1和混凝土纵肋2形成格构式混凝土预制顶板，在箱梁两端不设置混凝土横肋1，在箱梁两侧不设置混凝土纵肋2，预制时，预埋顶板纵向钢筋5预埋在顶板内，并外伸出端部，后置顶板横向钢筋6在施工时放置在顶板横向钢筋预留槽4内，后置顶板横向钢筋6外伸至相邻钢管与混凝土叠合箱梁的最外侧混凝土纵肋2。
钢管与混凝土叠合箱梁的施工方法：
a、制作钢管与混凝土叠合箱梁的模具；
b、绑扎支撑下部纵向钢筋7；
c、安装支撑等腰梯形钢管9；
d、绑扎支撑预埋顶板纵向钢筋5；
e、在预埋顶板纵向钢筋5处浇筑混凝土，并养护；
f、将钢管与混凝土叠合箱梁纵向在桥墩上相互搭接，横向布置后置顶板横向钢筋6；
g、在后置顶板横向钢筋6处浇筑混凝土并养护。

Claims (2)

1.一种钢管与混凝土叠合箱梁，由混凝土横肋（1）、混凝土纵肋（2）、混凝土凹槽（3）、顶板横向钢筋预留槽（4）、预埋顶板纵向钢筋（5）、后置顶板横向钢筋（6）、下部纵向钢筋（7）、翼缘板（8）和等腰梯形钢管（9）组成，其特征在于：箱盒内部为等腰梯形钢管（9），外部为混凝土，顶面设置混凝土横肋（1）和混凝土纵肋（2），且二者均为均匀分布，形成顶板内均匀分布的混凝土凹槽（3），横纵交错的混凝土横肋（1）和混凝土纵肋（2）形成格构式混凝土预制顶板，在箱梁两端不设置混凝土横肋（1），在箱梁两侧不设置混凝土纵肋（2），预制时，预埋顶板纵向钢筋（5）预埋在顶板内，并外伸出端部，后置顶板横向钢筋（6）在施工时放置在顶板横向钢筋预留槽（4）内，后置顶板横向钢筋（6）外伸至相邻钢管与混凝土叠合箱梁的最外侧混凝土纵肋（2）。
2.一种如权利要求1所述的钢管与混凝土叠合箱梁的加工方法，其特征在于：
a、制作钢管与混凝土叠合箱梁的模具；
b、绑扎支撑下部纵向钢筋（7）；
c、安装支撑等腰梯形钢管（9）；
d、绑扎支撑预埋顶板纵向钢筋（5）；
e、在预埋顶板纵向钢筋（5）处浇筑混凝土，并养护；
f、将钢管与混凝土叠合箱梁纵向在桥墩上相互搭接，横向布置后置顶板横向钢筋（6）；
g、在后置顶板横向钢筋（6）处浇筑混凝土并养护。
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