[发明专利]一种新型组合桁架内置式重载梁构件

说明书

技术领域

本发明属于工程结构技术领域，特别涉及一种新型组合桁架内置式重载梁构件。

背景技术

在高层建筑转换层和地铁站台中的梁构件需要较大截面抗弯刚度，抗弯和抗剪承载力来抵抗较大竖向荷载，如果一味扩大钢筋混凝土构件的截面尺寸，影响使用空间，混凝土自重有可能将梁压溃，同时大体积混凝土施工问题比较突出。

发明内容

本发明提供了一种新型组合桁架内置式重载梁构件，解决了高层建筑转换层和地铁站台中重载梁构件需要较大截面抗弯刚度，以及较大抗弯和抗剪承载力的问题。

本发明采用的技术方案为：

两根或多根平行钢管作为该结构中的弦管，之间通过多根斜腹杆连接，并在各弦管内填充自密实混凝土，构成钢管混凝土组合桁架；在钢管混凝土组合桁架外绑扎箍筋及纵筋，并浇注外围混凝土，构成组合桁架内置式重载梁构件。

所述弦管的数量为两根、三根或四根。

所述两根弦管的结构，弦管间仅通过腹杆连接；三根及三根以上弦管结构，弦管间通过腹杆和水平直连杆连接。

所述弦管采用采用冷弯、焊接或无缝结构用钢管。

本发明的有益效果为：

该结构充分利用组合桁架传力明确的特点，发挥外部混凝土和内置桁架的组合优势，在控制构件截面尺寸的前提下实现较高的构件刚度和承载力。在梁的纯弯段，组合桁架上下弦杆分别充当拉杆和压杆，能够有效限制外部混凝土裂缝开展，提高梁的抗弯刚度和抗弯承载力；在梁的弯剪区，组合桁架斜腹杆充当斜拉杆和压杆，传递大部分剪力，从而减少了弯剪区混凝土剪应力水平，限制了斜裂缝开展并提高了梁抗剪承载力。此外预制钢管混凝土组合桁架还可作为劲性骨架承受初期施工荷载，便于施工。与钢管混凝土组合桁架梁相比，外包混凝土能够提高其抗弯刚度和承载力，提高整体稳定性，同时其抗火性能和耐腐蚀能力好，减少相关维修费用。该类梁构件的刚度和承载力要大于钢管混凝土组合桁架和外围钢筋混凝土部分的简单叠加，可广泛应用于高层建筑转换层和地铁站台。

附图说明

图1和4分别为内置两肢钢管混凝土组合桁架的梁平面图和A-A剖面图。

图2和5分别为内置三肢钢管混凝土组合桁架的梁平面图和A-A剖面图。

图3和6分别为内置四肢钢管混凝土组合桁架的梁平面图和A-A剖面图。

图7是内置三肢钢管混凝土组合桁架的梁三维示意图。

图中标号：

1-外围混凝土，2-箍筋，3-纵筋，4-上弦杆中的钢管，5-上弦杆中的混凝土，6-下弦杆中的钢管，7-下弦杆中的混凝土，8-斜腹杆，9-水平直连杆。

具体实施方式

本发明提供了一种新型组合桁架内置式重载梁构件，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

本发明通常采用两肢、三肢或四肢钢管混凝土组合桁架结构。

两肢结构如图1和图4所示，采用两根平行的冷弯、焊接或无缝结构用钢管作为该结构中的弦管，分别为上弦杆中的钢管4和下弦杆中的钢管6，之间通过多根斜腹杆8连接。在上弦杆中的钢管4和下弦杆中的钢管5内分别填充自密实混凝土（即上弦杆中的混凝土5和下弦杆中的混凝土7），构成钢管混凝土组合桁架；在钢管混凝土组合桁架外绑扎箍筋2及纵筋4，并支模浇注外围混凝土1，构成组合桁架内置式重载梁构件。

三肢结构如图2和图4所示，三维结构如图7所示。与两肢结构不同的是，其三肢由两根上弦杆和一根下弦杆组成，两根上弦杆之间通过水平直连杆9连接，两根上弦杆和下弦杆之间分别通过斜腹杆8连接。

四肢结构如图3和图6所示，由两根上弦杆和两根下弦杆组成，两根上弦杆（下弦杆）之间通过水平直连杆9连接，上弦杆和下弦杆之间分别通过斜腹杆8连接。