[发明专利]一种型钢部分包裹混凝土组合梁及其设计与施工方法

权利要求书

1.一种型钢部分包裹混凝土组合梁，包括H型钢梁(1)和部分包裹H型钢梁(1)的混凝土(5)，所述H型钢梁(1)包括钢梁腹板(1-2)和垂直设在钢梁腹板(1-2)两边的两个钢梁翼缘(1-1)，其特征在于，还包括设在所述钢梁腹板(1-2)两侧、且位于两个钢梁翼缘(1-1)之间的抗火岩棉板(4)，所述抗火岩棉板(4)的高度小于两个钢梁翼缘(1-1)之间的距离，抗火岩棉板(4)的宽度小于钢梁翼缘(1-1)宽度与钢梁腹板(1-2)宽度差的一半。

2.如权利要求1所述的型钢部分包裹混凝土组合梁，其特征在于，还包括设在两个钢梁翼缘(1-1)与抗火岩棉板(4)间的钢筋笼(3),所述钢筋笼(3)的长度与H型钢梁(1)长度相等，且钢筋笼(3)被所述混凝土(5)包裹。

3.如权利要求2所述的型钢部分包裹混凝土组合梁，其特征在于，所述钢筋笼(3)包括沿H型钢梁(1)纵向均匀分布的多个箍筋组件(3-1)；

所述箍筋组件(3-1)包括设在一钢梁翼缘(1-1)内侧的第一矩形箍筋(3-11)，所述第一矩形箍筋(3-11)的共面垂直于钢梁翼缘(1-1)和钢梁腹板(1-2)，第一矩形箍筋(3-11)的高度小于所在钢梁翼缘(1-1)内侧与抗火岩棉板(4)间的距离，第一矩形箍筋(3-11)的宽度小于钢梁翼缘(1-1)宽度与钢梁腹板(1-2)宽度差的一半；所述箍筋组件(3-1)还包括设在另一钢梁翼缘(1-1)内侧、且与第一矩形箍筋(3-11)相对称的第二矩形箍筋(3-12)，第二矩形箍筋(3-12)的结构与第一矩形箍筋(3-11)结构一致；所述箍筋组件(3-1)还包括连设在第一矩形箍筋(3-11)和第二矩形箍筋(3-12)间、且垂直于钢梁翼缘(1-1)的第三箍筋(3-13)；

所述抗火岩棉板(4)位于箍筋组件(3-1)内侧、且与箍筋组件(3-1)间留有浇注混凝土的空间，抗火岩棉板(4)与第一矩形箍筋(3-11)和第二矩形箍筋(3-12)间的距离相等。

4.如权利要求3所述的型钢部分包裹混凝土组合梁，其特征在于，所述钢筋笼(3)还包括沿H型钢梁(1)纵向、且分别设于第一矩形箍筋(3-11)和第二矩形箍筋(3-12)内角的八个纵筋(3-2)，纵筋(3-2)的长度与H型钢梁(1)长度相等。

5.如权利要求4所述的型钢部分包裹混凝土组合梁，其特征在于，还包括沿H型钢梁(1)纵向均匀且横向居中设在两个钢梁翼缘(1-1)内侧的多个抗剪栓钉(2)，所述任一个抗剪栓钉(2)设在相邻的两个钢筋笼(3)中点。

6.如权利要求5所述的型钢部分包裹混凝土组合梁，其特征在于，所述纵筋(3-2)的直径为D，箍筋组件(3-1)的直径为d₂，D和d₂均取6mm-8mm；

所述箍筋组件(3-1)的高度为h_g1＝h-2t_f-10mm，其中，h为H型钢梁(1)的高度，t_f为钢梁翼缘(1-1)的厚度，10mm为预留误差；

所述第一矩形箍筋(3-11)的宽度为其中，b为H型钢梁(1)的宽度，t_w为钢梁腹板(1-2)的厚度，c为第一矩形箍筋(3-11)外侧混凝土(5)的厚度、且c取15-20mm，20mm为第一矩形箍筋(3-11)与钢梁腹板(1-2)间混凝土(5)的厚度；

所述第一矩形箍筋(3-11)的高度为h_g3＝h₁-10mm≥6D+2d₂，其中，h₁为钢梁翼缘(1-1)内侧与抗火岩棉板(4)间的距离，10mm为第一矩形箍筋(3-11)与抗火岩棉板(4)间混凝土的厚度；

所述抗剪栓钉(2)的长度h_s＝h₁-15mm，15mm为抗剪栓钉(2)自由端到抗火岩棉板(4)间混凝土的厚度，抗剪栓钉(2)的直径为

所述相邻箍筋组件(3-1)间的距离和相邻抗剪栓钉(2)间的距离均为150mm-200mm。