[发明专利]一种装配式钢管束预应力混凝土组合梁及其施工方法

说明书

本发明公开了一种装配式钢管束预应力混凝土组合梁及其施工方法。该组合梁由空心格构式钢管束和浇筑于空心格构式钢管束内部的混凝土组成；所述空心格构式钢管束由2‑4榀钢构件焊接而成，形成一字型结构，其中最下层钢构件内侧焊接抗剪栓钉，最上层钢构件的上端开口，最上层钢构件和中间层钢构件的下钢板设置有贯穿的通孔；最下层一榀或焊接在一起的两榀钢构件施加预拉力后锚固，待混凝土浇筑凝结后释放预拉力，形成装配式钢管束预应力混凝土组合梁。该组合梁兼具型钢混凝土结构和预应力混凝土结构的优点，提高了组合梁的抗裂性能和抗变形能力。该施工方法操作简单，建筑施工时间短，施工速度快，施工效率高，便于工业化装配式施工。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体是一种装配式钢管束预应力混凝土组 合梁及其施工方法。

背景技术

工业化建造方式通过采用预制构件减少施工现场湿作业量，通过采用预制 构件作为模板以减少施工现场模板工作量，从而极大提升了施工效率，缩短了 建造周期和资金流通周期。钢管束组合结构可采用工业化生产线生产，全程可 由机器人操作，是一种理想的装配式建筑结构形式。同时钢管束组合结构较好 的发挥钢材轻质高强、混凝土刚度大的优点，避免了钢构件稳定性差、混凝土 脆性及刚度退化快的缺点。采用钢管束组合结构可有效减轻结构自重，提高结 构抗震性能。但现有的钢管束混凝土组合结构目前主要应用于剪力墙结构体系， 这种结构还存在很多局限性。如：墙体上开洞不方便，门窗布置受限，会增加 结构自重和建造成本。因此采用纯钢管束组合剪力墙结构的优势不明显，不利 于钢管束组合结构在多层建筑中及低地震烈度区域的推广应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种装配式钢管 束预应力混凝土组合梁及其施工方法，用于新型钢管束混凝土组合结构中。

本发明解决所述组合梁技术问题的技术方案是，提供一种装配式钢管束预 应力混凝土组合梁，其特征在于该组合梁由空心格构式钢管束和浇筑于空心格 构式钢管束内部的混凝土组成；所述空心格构式钢管束由2-4榀钢构件焊接而 成，形成一字型结构，其中最下层钢构件内侧焊接抗剪栓钉，最上层钢构件的 上端开口，最上层钢构件和中间层钢构件的下钢板设置有贯穿的通孔；最下层 一榀或焊接在一起的两榀钢构件施加预拉力后锚固，待混凝土浇筑凝结后释放 预拉力，形成装配式钢管束预应力混凝土组合梁。

本发明解决所述施工方法技术问题的技术方案是，提供一种装配式钢管束 预应力混凝土组合梁的施工方法，其特征在于该施工方法包括以下步骤：

步骤一、各钢构件的两侧和最上层钢构件的上端均预留安装孔或预埋锚固 件；

步骤二、最上层钢构件和中间层钢构件的下钢板设置贯穿的通孔；

步骤三、最下层钢构件内侧焊接抗剪栓钉；

步骤四、当空心格构式钢管束由2-3榀钢构件构成时，对最下层钢构件施加 预拉力并锚固；当空心格构式钢管束由4榀钢构件构成时，对最下层钢构件或 焊接在一起的最下层钢构件及次最下层钢构件施加预拉力并锚固；

步骤五、将各层钢构件依次焊接为空心格构式钢管束；

步骤六、在空心格构式钢管束内部浇筑混凝土；

步骤七、待混凝土凝固后释放预拉力，形成装配式钢管束预应力混凝土组 合梁。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

(1)该组合梁兼具型钢混凝土结构和预应力混凝土结构的优点，提高了组 合梁的抗裂性能和抗变形能力。结构简单，受力合理，工业化程度高，与钢管 束混凝土竖向受力构件同宽，利于门窗开洞及可应用到大空间建筑设计中，适 用于大跨度、重载且对构件截面尺寸有严格要求和抗震要求高的工程领域。