十字型钢—高性能混凝土组合构件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及十字型钢—高性能混凝土组合构件，属于组合结构技术领域；所述组合构件包括外轮廓为十字型的钢件、连接件和高性能混凝土，所述连接件连接在钢件长边钢板上，对侧连接件搭接在一起；所述高性能混凝土在连接件所在的区域内。本发明将提高结构的受力性能和工业化水平。
【专利说明】
十字型钢一高性能混凝土组合构件
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种十字型钢一高性能混凝土组合构件。【背景技术】
[0002]钢结构工业化程度高，受力性能好，在建筑结构中应用越来越广泛。剪力墙承载力高，抗侧刚度大，是高层结构的主要抗侧力结构构件。
[0003]钢管混凝土柱等组合构件截面一般为方形或圆形，充分发挥钢管的约束效果。 钢一混凝土组合剪力墙具有剪力墙的性能优势，又具有钢结构的制作和安装优势;钢-混凝土组合剪力墙的截面的长、短边之比大于1，钢材的约束效果降低，一般会通过设置隔板将构件分隔开，形成钢管束；由于隔板在层间难以连接，所以其受力性能无法充分发挥。申请号为201410018360.4专利公开了一种十字型钢管束组合结构，由工厂制作的钢管束和工地现场浇筑于钢管束内的混凝土组成，钢管束的隔板连接翼缘，焊接量大，耗钢量高；隔板层间难以焊接，受力性能无法充分发挥;并且混凝土现场浇筑，浇筑量大，降低了预制率;浇筑混凝土后，隔板将混凝土分隔开，不利于整体性。
【发明内容】
[0004]为了解决现有钢构件用钢量大、焊接工作量大的、在其内浇筑的混凝土整体性差的不足，本发明提供一种十字型钢一高性能混凝土组合构件。
[0005]本发明的技术方案是:一种十字型钢一高性能混凝土组合构件，所述组合构件包括外轮廓为十字型的钢件、连接件和高性能混凝土，所述连接件连接在钢件长边钢板上(焊接或其他连接方式)，对侧连接件搭接在一起;所述高性能混凝土在连接件所在的区域内， 即在连接件所在区域浇筑高性能混凝土，包括超高性能混凝土、超高韧性水泥基复合材料等，与连接件一起在十字型钢一高性能混凝土组合构件中形成纵向受力体。高性能混凝土在工厂内浇筑，或者在安装现场之外的地方浇筑，形成预制混凝土。连接件沿钢件纵向以一定的间距布置。所述连接件由钢杆或变形钢筋或钢带等制成。
[0006]—种十字型钢一高性能混凝土组合构件，所述组合构件包括钢件、连接件和高性能混凝土，对侧连接件搭接在一起，所述连接件为U形。这样对侧的U形连接件搭接在一起， 形成封闭区域，可约束所述混凝土。
[0007]—种十字型钢一高性能混凝土组合构件，所述组合构件包括钢件、连接件和高性能混凝土，对侧连接件搭接在一起，所述连接件搭接区域内插有纵向钢筋，与连接件构成骨架。这样可以提高连接件与混凝土的受力性能，而且可以在十字型钢一高性能混凝土组合构件中形成纵向受力体。
[0008]—种十字型钢一高性能混凝土组合构件，所述组合构件包括钢件、连接件和高性能混凝土，所述钢件设置有纵向加劲肋。此时，连接件可连接在(包括焊接、螺栓连接等)加劲肋上。
[0009]—种十字型钢一高性能混凝土组合构件，所述组合构件包括钢件、连接件和高性能混凝土，高性能混凝土在连接件所在区域，在施工现场将钢件内的其他区域填满混凝土。
[0010]本发明钢构件的一种制作方法是，先制作钢件长边钢板，焊接连接件或纵向加劲肋，然后将长边钢板相对使连接件搭接，在长边钢板两端焊接钢板形成钢件。
[0011]本发明与现有技术相比具有以下优势。
[0012](1)减少钢构件的焊接工作量和用钢量。现有技术的钢一高性能混凝土组合构件中，钢构件的隔板为钢板，焊接工作量大，用钢量高;本发明用钢杆等连接件代替部分或全部钢板隔板，减少焊接工作量和用钢量。
[0013](2)提高构件受力性能。现有技术中，在钢构件内浇筑混凝土形成钢-混凝土组合构件;钢构件隔板层间无法焊接连接，隔板受力难以连续，隔板仅起到连接、加劲钢件长边钢板的作用，无法发挥隔板钢材性能;本发明用钢杆等连接件连接钢件长边钢板，层间通过设置纵筋连续，提高构件性能。
[0014](3)提高混凝土与钢构件的结合性能。现有技术中，钢-混凝土组合构件的钢板隔板将混凝土分隔开，降低了混凝土的整体性；用钢杆等连接件代替钢板隔板，显著提高混凝土整体性、与钢构件的结合性能。
[0015](4)提高钢构件的刚度和承载力。通过浇筑混凝土，显著提高钢-混凝土组合构件的承载力;而且提高了钢构件长边钢板的刚度，防止在浇筑混凝土时钢板鼓出等。高性能混凝土与连接件一起，在钢-混凝土组合构件中形成高强度、高延性核心体，显著提高构件的施工性能、受力性能;在施工阶段，组合构件承受施工荷载;在使用阶段，高性能混凝土弹性模量大，该区域变形小，间接约束后浇混凝土。[0〇16](5 )保证对混凝土的约束能力。连接件连接长边钢板，一起约束其内的混凝土;合理设计下，连接件对混凝土的约束效果可接近钢隔板。
[0017](6)保证钢板的稳定性。连接件一端锚固在混凝土内，另一端拉结钢板，保证钢板的稳定性;对侧连接件搭接在一起，更增加了钢板的稳定性;而且制作方便，对侧钢板分别焊接连接件，再将连接件搭接起来，避免现有技术中将连接件两端分别焊接在对侧钢板上带来的麻烦。
[0018](7)可充分发挥高性能混凝土和钢材的材料性能。现场浇筑的混凝土硬化后强度一般较预制混凝土低，而本发明预制混凝土更是采用高性能混凝土，其强度更高。采用本发明构造，高性能混凝土与连接件一起，在钢-混凝土组合构件中形成高强度、高延性核心体； 施工时将所述组合构件安装成竖向承重构件，可暂时不浇筑其他区域的后浇混凝土，通过选择合理的后浇混凝土时机(例如在本层以上再施工1层或1层以上结构)，使高性能混凝土承受一定的施工荷载后再在其他区域内浇筑混凝土，使高性能混凝土被预加载，有利于发挥高性能混凝土的性能优势，更有利于发挥被连接件、钢板约束的高性能混凝土的性能优势。
[0019](8)提高结构工业化水平。本发明所述构件的部分混凝土在工厂浇筑完成，避免现有技术混凝土在工地现场浇筑的不足，提高结构工业化水平。
[0020]本发明所述十字型钢一高性能混凝土组合构件可用于竖向承重构件，亦可用于其他结构构件。【附图说明】
[0021]图1是本发明一种实施例的截面图不意图。[0〇22]图2是本发明另一种实施例的截面图不意图。[0〇23]图3是本发明另一种实施例的截面图不意图。[0〇24]图4是本发明另一种实施例的截面图不意图。[0〇25]图5是本发明另一种实施例的截面图不意图。[0〇26]图6是本发明另一种实施例的截面图不意图。[0〇27]图7是本发明另一种实施例的截面图不意图。[〇〇28]附图中的标记含义为:1钢件2连接件3高性能混凝土 4加劲肋5纵筋 6栓钉7隔板8后浇混凝土 9后设置纵筋。【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例，对本发明的十字型钢一高性能混凝土组合构件进行详细的描述。
[0030]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例的截面图示意图， 如图1，所述组合构件包括钢件1、连接件2和高性能混凝土 3,所述连接件2连接在钢件1的长边钢板上，对侧连接件2搭接在一起;在连接件的区域浇筑有高性能混凝土 3。所述连接件由钢棒制成;或者所述连接件由变形钢筋或钢带等制成;所述连接件为U形。连接件沿钢件纵向以一定的间距布置，图1中为钢件一个截面处连接件的设置情况。在实际工程中，在所述十字型钢一高性能混凝土组合构件中未浇筑混凝土空间设置纵筋，与上层或下层结构的纵筋相连;将钢件与上层或下层的钢件连接，然后浇筑混凝土形成竖向构件。高性能混凝土包括尚强度混凝土、超尚初性水泥基复合材料、超尚性能混凝土等。图1中相对的两个U形钢筋的宽度相同。高性能混凝土亦可浇筑于连接件区域以外的区域，如图6。
[0031]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例，所述钢件1设置有纵向加劲肋4,如图2、图3、图4。图2中相对的两个U形钢筋的宽度相同，为表示明晰，示意图中将相对的两个U形钢筋的宽度差异化处理;未将对侧U形钢筋做差异化处理的示意图如图1、图3、图4。[〇〇32]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例，所述连接件2连接在钢件1上，如图1。或者所述连接件2连接在纵向加劲肋4上，如图2、图3、图4。[〇〇33]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例，所述连接件搭接区域内插有纵向钢筋，如图3、图4，连接件2搭接区域内有纵向钢筋5。[〇〇34]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例，如图4,钢件1上设置有栓钉6。[〇〇35]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例，如图4、图5,钢件 1上设置有钢隔板7;钢隔板7可增加对混凝土的约束效果。[〇〇36]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例，如图6,将所述十字型钢一高性能混凝土组合构件在现场安装之后，在合适的时机，在其他区域内饶筑后饶混凝土 8。[〇〇37]本发明提出的十字型钢一高性能混凝土组合构件的一种实施例，如图7,将所述十字型钢一高性能混凝土组合构件在现场安装之后，在组合构件内设置纵筋9,在合适的时机，在其他区域内浇筑后浇混凝土 8;纵筋9可提高十字型钢一高性能混凝土组合构件的层间整体性。
[0038]实际应用中，钢构件构造及连接件的设置情况不限于附图所示实施例。[〇〇39]本发明提供一种用连接件搭接来拉结对侧钢板，提高钢板稳定性、保证对混凝土的约束效果的手段;并通过浇筑高性能混凝土，在构件内形成核心受力体。例如，在实施例1 中，每一侧长边钢板都连有U形连接件(也可以是其他形状的连接件，例如端部带弯钩的钢筋构成的连接件，或者端部为环形的钢筋构成的连接件，甚至可以采用单根钢筋)，对侧U形连接件搭接在一起，提高长边钢板的稳定性、对混凝土的约束。
【主权项】
1.一种十字型钢一高性能混凝土组合构件，其特征在于，所述组合构件包括外轮廓为 十字型的钢件、连接件和高性能混凝土，所述连接件连接在钢件长边钢板上，对侧连接件搭 接在一起;所述高性能混凝土在连接件所在的区域内。2.根据权利要求1所述的十字型钢一高性能混凝土组合构件，其特征在于，所述连接件 由钢杆或变形钢筋或钢带制成。3.根据权利要求1所述的十字型钢一高性能混凝土组合构件，其特征在于，所述连接件 为U形。4.根据权利要求1所述的十字型钢一高性能混凝土组合构件，其特征在于，所述连接件 搭接区域内插有纵向钢筋，与连接件构成骨架。5.根据权利要求1所述的十字型钢一高性能混凝土组合构件，所述钢件设置有纵向加 劲肋。6.根据权利要求5所述的十字型钢一高性能混凝土组合构件，其特征在于，所述连接件 连接在加劲肋上。7.根据权利要求1所述的十字型钢一高性能混凝土组合构件，其特征在于，在施工现场 将连接件以外的区域填满混凝土。
【文档编号】E04C3/34GK106013605SQ201610381374
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】初明进
【申请人】初明进