一种可更换的钢桁架‑高阻尼混凝土叠合板组合连梁的制作方法

本发明属于建筑结构领域，涉及一般建筑物构造，具体涉及在地震区建造的混凝土高层建筑结构，特别涉及一种可以实用的耗能增强型可更换连梁。

背景技术：

目前可更换连梁有四种类型，即：截面削弱型可更换连梁，附加耗能部件可更换连梁，钢桁架连梁，改进的钢桁架连梁。截面削弱型可更换连梁一般以低屈服钢板为主体，在较大变形下其削弱后的钢板易出现平面外失稳；附加耗能部件可更换连梁大部分变形都集中在跨中位置的耗能构件，其过大的竖向变形可能会损害连梁上方的楼板，这势必限制其在实际工程中的应用；钢桁架连梁的缺点是，桁架结构中连接较为复杂，在较大变形下易发生连接处破坏或钢构件平面外失稳；中国矿业大学提出的改进钢桁架连梁，保留了钢管混凝土上、下弦杆，将腹杆改为低屈服钢腹板，钢腹板通过两块钢筋混凝土盖板约束其平面外变形，钢腹板与剪力墙墙身没有联系仅通过耳板与弦杆连接；改进的钢桁架连梁实际上不是一个桁架结构，应视为上、下弦杆间夹置了一个金属阻尼器，这种连梁的耗能能力较传统钢桁架连梁提高不少，但上、下弦杆必须完全承担截面的弯矩、剪力、轴力作用，增加了上、下弦杆的承载要求，也即上、下弦杆的截面必然增大以适应这种变化。

因此，综合现有可更换连梁的优点，研制开发一种受力性能优异、耗能能力强，又能在震后易于修复更换的连梁具有重要意义。

技术实现要素：

为了克服目前已有可更换连梁存在的不足之处，本发明提供一种不会出现平面外失稳、不会因中部竖向变形过大对楼板产生不利影晌，也不会增加上、下弦杆承载要求的钢桁架-高阻尼混凝土叠合板组合可更换连梁。

本发明所采用的技术方案是一种可更换的钢桁架-高阻尼混凝土叠合板组合连梁，包括钢管高阻尼混凝土上、下弦杆，钢条桁架腹板，由格构钢筋支架连接的两片高阻尼轻骨料空心盖板，o型q235b钢板连接件和钢筋混凝土剪力墙内的预埋件；所述钢管高阻尼混凝土上、下弦杆及钢条桁架腹板与钢筋混凝土剪力墙墙肢的预埋件通过摩擦型高强螺栓连接；所述钢管高阻尼混凝土上、下弦杆与钢条桁架腹板中水平低屈服钢钢条通过o型q235b钢板连接件焊接。

所述钢管高阻尼混凝土上弦杆与钢管高阻尼混凝土下弦杆，其内侧焊接u型槽钢；

所述所述钢条桁架腹板，由上水平低屈服钢钢条、下水平低屈服钢钢条及x型低屈服钢钢条组成，或采用开孔低屈服钢板；

所述高阻尼轻骨料空心盖板配单层水平分布钢筋与竖向分布钢筋，两片高阻尼轻骨料空心盖板由格构钢筋连接；

所述钢条桁架腹板置于格构钢筋支架连接的两片高阻尼轻骨料空心盖板内，表面涂覆了无粘结材料；

所述o型q235b钢板连接件，焊接在钢条桁架腹板的上水平低屈服钢钢条与下水平低屈服钢钢条外侧，并与钢管高阻尼混凝土上弦杆与钢管高阻尼混凝土下弦杆内侧的u型槽钢焊接；

所述钢管高阻尼混凝土上弦杆与钢管高阻尼混凝土下弦杆及钢条桁架腹板，与钢筋混凝土剪力墙墙肢的预埋件通过摩擦型高强螺栓连接。

本发明具有如下显著优点:

(1)这种可更换连梁由上下弦杆承担截面弯矩与轴力的作用，上下弦杆与腹板共同承担截面剪力的作用，各部件承载分工明确、具有一般桁架连梁的受力特征。

(2)由于钢管混凝土上、下弦杆中采用的是高阻尼混凝土，钢条桁架腹板采用的是低屈服钢，约束钢条桁架腹板的是由格构钢筋支架连接的两片高阻尼轻骨料空心盖板，下弦杆与钢条桁架腹板中水平低屈服钢钢条是通过o型q235b钢板连接件连接，其耗能能力显然较一般桁架连梁大幅度提高。

(3)这种可更换连梁不会出现平面外失稳，也不会因中部竖向变形过大对楼板产生不利影晌，易于修复，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明钢桁架-高阻尼混凝土叠合板组合可更换连梁的正立面示意图。

图2是图1中a-a剖面示意图。

图3是图1中b-b剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

本发明所采用的技术方案是一种可更换的钢桁架-高阻尼混凝土叠合板组合连梁，包括钢管高阻尼混凝土上、下弦杆，钢条桁架腹板，由格构钢筋支架连接的两片高阻尼轻骨料空心盖板，o型q235b钢板连接件和钢筋混凝土剪力墙内的预埋件；所述钢管高阻尼混凝土上、下弦杆及钢条桁架腹板与钢筋混凝土剪力墙内的预埋件通过摩擦型高强螺栓连接；所述钢管高阻尼混凝土上、下弦杆与钢条桁架腹板中水平低屈服钢钢条通过o型q235b钢板连接件焊接。

所述钢管高阻尼混凝土上弦杆2与钢管高阻尼混凝土下弦杆3，其内侧焊接u型槽钢11；

所述钢条桁架腹板4，由上水平低屈服钢钢条14、下水平低屈服钢钢条12及x型低屈服钢钢条13组成，或采用开孔低屈服钢板；

所述高阻尼轻骨料空心盖板5配单层水平分布钢筋8与竖向分布钢筋9，两片高阻尼轻骨料空心盖板5由格构钢筋支架10连接；

所述钢条桁架腹板4置于格构钢筋支架10连接的两片高阻尼轻骨料空心盖板5内，表面涂覆了无粘结材料；

所述o型q235b钢板连接件6，焊接在钢条桁架腹板4的上水平低屈服钢钢条14与下水平低屈服钢钢条12外侧，并与钢管高阻尼混凝土上弦杆2与钢管高阻尼混凝土下弦杆3内侧的u型槽钢11焊接；

所述钢管高阻尼混凝土上弦杆2与钢管高阻尼混凝土下弦杆3及钢条桁架腹板4，与钢筋混凝土剪力墙墙肢1的预埋件7通过摩擦型高强螺栓15连接。

第一步：预制钢管高阻尼混凝土上弦杆2与钢管高阻尼混凝土下弦杆3，上、下弦杆2与3内侧焊接u型槽钢11。

第二步：将o型q235b钢板连接件6，焊接在钢条桁架腹板4的上水平低屈服钢钢条14与下水平低屈服钢钢条12外侧。

第三步：预制高阻尼轻骨料空心盖板5，在制作过程中，水平低屈服钢钢条14、下水平低屈服钢钢条12及x型低屈服钢钢条13应置于盖板空腔16，在水平低屈服钢钢条14、下水平低屈服钢钢条12及x型低屈服钢钢条13通过的位置不设格构钢筋支架10。

第四步：将钢管高阻尼混凝土下弦杆3两端与剪力墙墙肢1的预埋件7通过摩擦型高强螺栓15连接。

第五步：将高阻尼轻骨料空心盖板5内的钢条桁架腹板4，与剪力墙墙肢1的预埋件7通过摩擦型高强螺栓15连接，与钢管高阻尼混凝土下弦杆3内侧u型槽钢11通过o型q235b钢板连接件6焊接。

第六步：将钢管高阻尼混凝土上弦杆2两端与剪力墙墙肢1的预埋件7通过摩擦型高强螺栓15连接，将高阻尼轻骨料空心盖板5内的钢条桁架腹板4与钢管高阻尼混凝土上弦杆2内侧u型槽钢11通过o型q235b钢板连接件6焊接。至此，整个更换连梁的制作完成。

技术特征：

技术总结
一种可更换的钢桁架‑高阻尼混凝土叠合板组合连梁,包括钢管高阻尼混凝土上、下弦杆，钢条桁架腹板，由格构钢筋连接的两片高阻尼轻骨料空心盖板，O型Q235B钢板连接件和钢筋混凝土剪力墙内的预埋件。所述钢条桁架腹板由上下水平低屈服钢钢条及X型低屈服钢钢条组成；所述高阻尼轻骨料空心盖板内配单层双向分布钢筋；所述钢条桁架腹板置于格构钢筋连接的两片高阻尼轻骨料空心盖板内，表面涂覆无粘结材料；所述钢管高阻尼混凝土上、下弦杆及钢条桁架腹板与钢筋混凝土剪力墙墙肢的预埋件通过摩擦型高强螺栓连接；所述钢管高阻尼混凝土上、下弦杆与钢条桁架腹板通过O型Q235B钢板连接件焊接。与现有可更换连梁相比，本发明耗能能力强且具有易更换的特点。

技术研发人员：汪梦甫;汪帜辉;刘泽龙
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2017.07.10
技术公布日：2017.10.03