本發(fā)明屬于土木工程組合結(jié)構(gòu)，具體涉及一種免焊接件的裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著鋼材行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩和砂石市場(chǎng)供需不平衡等矛盾日益突出，同時(shí)人口老齡化導(dǎo)致建筑業(yè)從業(yè)工人持續(xù)減少、人工成本不斷上漲，相關(guān)部門持續(xù)加大對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的推動(dòng)力度。2020年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn)》指出，要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑。部分包覆鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是在開(kāi)口截面主鋼件外周輪廓間包覆混凝土并使主鋼件與混凝土共同受力的組合結(jié)構(gòu)，既具有鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制裝配化程度高、抗震性能優(yōu)越、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，又比鋼結(jié)構(gòu)具有更大的剛度和更好的防火防腐性，目前在浙江、上海、安徽、遼寧等地具有廣泛的實(shí)際工程應(yīng)用。

2、傳統(tǒng)的部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，一般都會(huì)在鋼骨上焊接連接件。但是，焊接連接件引入的焊接缺陷、應(yīng)力集中和殘余拉應(yīng)力，使部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件對(duì)疲勞荷載極其敏感，易導(dǎo)致無(wú)征兆的脆性疲勞破壞，嚴(yán)重威脅結(jié)構(gòu)安全。另外，傳統(tǒng)的部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，需要先制作鋼骨，再分別加工兩側(cè)的混凝土，構(gòu)件制作周期長(zhǎng)；而且混凝土澆筑濕作業(yè)易導(dǎo)致鋼骨銹蝕。因此，亟需提出一種免焊接件的裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件及其施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種可以有效提供加工效率和使用壽命的免焊接件的裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件。

2、其所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)施。

3、一種免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，其特點(diǎn)為，包括：

4、一鋼骨框架體，所述鋼骨框架體由上部的上翼緣、下部的下翼緣以及連接上下翼緣的腹板所構(gòu)成，所述腹板將上翼緣和下翼緣間的空間分隔為左右兩個(gè)腔體，所述左右兩個(gè)腔體內(nèi)用于安放混凝土預(yù)制件，所述混凝土預(yù)制件內(nèi)預(yù)埋有筋材骨架，所述筋材骨架的一部分伸出混凝土預(yù)制件外并在上下兩端分別形成可與所述上翼緣勾連的上拉結(jié)鉤以及可與所述下翼緣勾連的下拉結(jié)鉤；

5、所述腹板兩側(cè)腔體內(nèi)相對(duì)的一組預(yù)置的所述混凝土預(yù)制件經(jīng)緊固件與腹板緊固連接為一體。

6、進(jìn)一步，所述腹板與上翼緣及下翼緣呈垂直布置。

7、優(yōu)選的，所述筋材骨架的主體為一蝶形連接件，其蝶形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)蝶翅的上下翅尖處分別形成所述上拉結(jié)鉤和下拉結(jié)鉤。

8、優(yōu)選的，蝶形連接件的蝶形結(jié)構(gòu)的胸腹位設(shè)有連接孔，腹板正對(duì)所述連接孔的板面上開(kāi)設(shè)有穿透孔，所述緊固件經(jīng)所述連接孔和穿透孔將兩側(cè)空腔內(nèi)預(yù)置的兩個(gè)相對(duì)的混凝土預(yù)制件與鋼骨框架體連接在一起。

9、優(yōu)選的，腹板一側(cè)空腔內(nèi)的筋材骨架由若干個(gè)骨架單元經(jīng)連接件連接為一體。

10、優(yōu)選的，所述連接件為預(yù)埋于混凝土預(yù)制件內(nèi)的一根或多根筋條；所述筋條與所述筋材骨架的主體(即骨架單元)綁扎在一起。

11、本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于提供一種前述免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件的施工方法，該方法包括如下步驟：

12、s1、制作筋材骨架；

13、s2、將筋材骨架放置在模板中，澆筑混凝土，分別制作待放置于腹板兩側(cè)腔體內(nèi)的混凝土預(yù)制件；澆筑混凝土?xí)r在緊固件連接處預(yù)留操作洞；

14、s3、在鋼骨框架體的腹板上等間距鉆取用于緊固件連接固定的穿透孔；

15、s4、將s2制作的混凝土預(yù)制件分別放置在腹板左右兩側(cè)的空腔內(nèi)，使筋材骨架的上拉結(jié)鉤和下拉結(jié)鉤分別鉤住鋼骨框架體的上翼緣和下翼緣，利用緊固件將兩側(cè)的混凝土預(yù)制件與腹板連接緊固；

16、s5、在兩側(cè)混凝土預(yù)制件預(yù)留的操作洞內(nèi)澆筑高強(qiáng)灌漿料，將其填實(shí)。

17、進(jìn)一步，所述筋材骨架為frp件或不銹鋼件。

18、進(jìn)一步，所述高強(qiáng)灌漿料選用強(qiáng)度等級(jí)不低于c85的高強(qiáng)微膨脹水泥基灌漿料。

19、進(jìn)一步，s2中，模板內(nèi)部輪廓與鋼骨框架體的翼緣-腹板之間的空腔輪廓相適應(yīng)。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

21、(1)蝶形連接件、縱筋與鋼骨均不采用焊接，顯著提高了疲勞性能，延長(zhǎng)了疲勞壽命；

22、(2)蝶形連接件采用frp或不銹鋼材質(zhì)，提升了連接件的耐久性；

23、(3)左側(cè)預(yù)制混凝土和右側(cè)預(yù)制混凝土可約束鋼梁腹板的屈曲變形和翼緣向內(nèi)屈曲變形，蝶形連接件可約束鋼梁翼緣向外屈曲變形，保證了不同組件之間的協(xié)同工作，有效提高了整個(gè)裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件的承載力；

24、(4)左側(cè)預(yù)制混凝土、右側(cè)預(yù)制混凝土和鋼骨分開(kāi)制作，可防止混凝土濕作業(yè)引起鋼骨銹蝕；三者可同時(shí)加工制作，提高了加工制作效率；

25、(5)鋼骨、左側(cè)預(yù)制混凝土、右側(cè)預(yù)制混凝土、蝶形連接件、縱筋、螺栓、螺母均可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化加工制作，提高了加工制作效率和質(zhì)量，降低了成本。

技術(shù)特征：

1.一種免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，其特征在于，所述腹板與上翼緣及下翼緣呈垂直布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，其特征在于，所述筋材骨架的主體為一蝶形連接件，其蝶形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)蝶翅的上下翅尖處分別形成所述上拉結(jié)鉤和下拉結(jié)鉤。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，其特征在于，蝶形連接件的蝶形結(jié)構(gòu)的胸腹位設(shè)有連接孔，腹板正對(duì)所述連接孔的板面上開(kāi)設(shè)有穿透孔，所述緊固件經(jīng)所述連接孔和穿透孔將兩側(cè)空腔內(nèi)預(yù)置的兩個(gè)相對(duì)的混凝土預(yù)制件與鋼骨框架體連接在一起。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，其特征在于，腹板一側(cè)空腔內(nèi)的筋材骨架由若干個(gè)骨架單元經(jīng)連接件連接為一體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件，所述連接件為預(yù)埋于混凝土預(yù)制件內(nèi)的一根或多根筋條；所述筋條與所述筋材骨架的骨架單元綁扎在一起。

7.一種權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述免焊接件裝配式部分包覆鋼-混凝土組合構(gòu)件的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述筋材骨架為frp件或不銹鋼件。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述高強(qiáng)灌漿料選用強(qiáng)度等級(jí)不低于c85的高強(qiáng)微膨脹水泥基灌漿料。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的施工方法，其特征在于，s2中，模板內(nèi)部輪廓與鋼骨框架體的翼緣-腹板之間的空腔輪廓相適應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種免焊接件裝配式部分包覆鋼?混凝土組合構(gòu)件及其施工方法，該組合構(gòu)件包括一鋼骨框架體，所述鋼骨框架體由上部的上翼緣、下部的下翼緣以及連接上下翼緣的腹板所構(gòu)成，所述腹板將上翼緣和下翼緣間的空間分隔為左右兩個(gè)腔體，所述左右兩個(gè)腔體內(nèi)用于安放混凝土預(yù)制件，所述混凝土預(yù)制件內(nèi)預(yù)埋有筋材骨架，所述筋材骨架的一部分伸出混凝土預(yù)制件外并在上下兩端分別形成可與所述上翼緣勾連的上拉結(jié)鉤以及可與所述下翼緣勾連的下拉結(jié)鉤；所述腹板兩側(cè)腔體內(nèi)相對(duì)的一組預(yù)置的所述混凝土預(yù)制件經(jīng)緊固件與腹板緊固連接為一體。

技術(shù)研發(fā)人員：李向民,肖順,許清風(fēng),冷予冰,張富文,陳溪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海市建筑科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/6