一种π型钢构件-混凝土组合梁

本技术涉及建筑结构，具体涉及一种π型钢构件-混凝土组合梁。

背景技术：

1、部分包覆钢-混凝土组合梁是在h型钢-混凝土组合梁基础上改进而来，在h型钢腹板高度范围内焊接箍筋或栓钉，然后浇筑混凝土使其填满h型钢两侧，与翼缘板齐平，形成共同受力构件。相比h型钢-混凝土组合梁具有良好的防腐和抗火性能，承载力、刚度、抗屈曲能力和抗扭能力均有所增强。但目前pec梁（图5）主要存在以下不足：一是采用热轧或焊接h型钢，其翼缘和腹板较厚，经济性较差；二是为了使钢与混凝土发挥良好的组合作用，需要在钢梁上焊接大量的箍筋和栓钉，构造复杂；三是h型钢腹板将混凝土分隔开，需要翻面浇筑混凝土，生产效率低，即使钢腹板开孔使混凝土一次性浇筑，也难以浇筑密实。

2、为了解决上述问题，现有技术设计了一种空腹式组合梁（如图6所示），其标准梁身主要由翼缘钢板、搭筋板、桁架角钢或桁架钢筋和混凝土组成。由于省去了一部分腹板，其经济性有提升，由于空腹，混凝土可一次性浇筑。但仍然存在不足，一是构造不合理，桁架角钢斜向布置，间距大，对混凝土裂缝开展的控制效果差。二是生产工艺复杂或难度大，桁架角钢成散件，量大，组装定位耗费时间，不便于自动化生产。桁架钢筋布置在搭筋板同侧，桁架钢筋存在碰撞问题，生产难度大。搭筋板作为独立构件，除了要与桁架角钢/钢筋焊接，还要与翼缘钢板焊接，焊接工作量大。三是经济性可进一步提升，为了标准化生产，该种梁的上、下翼缘钢板厚度一般情况下是相同的，根据混凝土梁双筋截面受弯原理，受拉钢材应大于受压钢材才能充分利用材料，目前该种形式不能充分利用受压区材料。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种π型钢构件-混凝土组合梁，以解决在现有技术中经济性、生产效率和受力性能不足的问题。

2、解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种π型钢构件-混凝土组合梁，包括至少两个π型钢构件；所述π型钢构件包括翼缘板和两个腹板，两个腹板位于翼缘板同一侧表面，腹板与翼缘板相互垂直，且腹板的一侧与翼缘板固定相连，使翼缘板和两个腹板形成断面为π型的钢构件；两个π型钢构件相对并平行设置，使两个π型钢构件上的腹板朝向相对的一侧；在两个π型钢构件之间设有多个连接钢筋，所述连接钢筋位于π型钢构件上两个腹板相互背离的一侧；所述连接钢筋分别与两个π型钢构件上一个腹板背离另一个腹板的外侧表面固定相连；在两个π型钢构件之间浇筑有将连接钢筋、全部腹板覆盖的混凝土结构层。

4、优选地，所述翼缘板由第一翼板和第二翼板组成，第一翼板和第二翼板均沿水平方向设置，第一翼板的一侧边缘与第二翼板的一侧边缘固定相连；两个腹板分别与第一翼板、第二翼板固定相连。

5、优选地，所述连接钢筋为波浪形钢筋，具有多个波峰和波谷，且所述波峰和波谷具有直线段，所述连接钢筋通过该直线段与π型钢构件上的腹板固定相连。

6、优选地，在两个π型钢构件之间还设有两个连接板，所述连接板位于π型钢构件沿其长度方向的一端，连接板与翼缘板垂直设置，且连接板沿其长度方向的两侧边分别与两个π型钢构件的翼缘板相对一侧表面固定相连。

7、优选地，在连接板上设有多个连接孔，连接孔用于梁柱节点或主次梁节点连接。

8、优选地，在连接钢筋的一侧还设有多个腰筋，所述腰筋位于连接钢筋的内侧或者外侧，并与连接钢筋固定相连。

9、优选地，在组合梁的底部铺设有多根底筋，所述底筋沿翼缘板的宽度方向间隔分布，且底筋的长度方向与翼缘板的长度方向一致。

10、相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

11、1.本实用新型设计的π型钢构件能够简化加工且提升结构可靠性，配合波浪形连接钢筋优化生产组装并强化协同受力。本实用新型所述组合梁可采用自动化设备连续生产，大幅提高生产效率、降低人工成本；因钢筋连续成型，组装定位时无需反复调整散件，避免桁架角钢散件反复组装定位及同侧生产难题，简化组装流程；且波浪形的波峰、波谷与腹板通过直线段固定，能与混凝土结构层牢固嵌合，增强钢-混凝土协同受力能力，提升粘结可靠性。

12、2.本实用新型中混凝土结构层实现钢-混优势互补并保护钢构件，混凝土结构层覆盖全部腹板与连接钢筋，形成钢受拉-混凝土受压的组合受力体系，充分发挥钢材抗拉、混凝土抗压的材料特性，显著提升组合梁整体承载能力；同时混凝土覆盖能隔绝外界环境，防止钢构件锈蚀，延长组合梁使用寿命。

13、3.本实用新型中连接板能够增强横向连接与整体稳定性，在π型钢构件长度方向一端设置的连接板，垂直于翼缘板且两侧分别与翼缘板固定，可加强两π型钢构件的横向连接，防止受力时出现相对位移，保障钢骨架整体性；连接板另一端的孔被混凝土覆盖后，混凝土能穿过孔道形成销键效应，进一步提升连接板与混凝土的结合强度，增强组合作用。组合梁底部沿翼缘板宽度间隔分布的底筋，长度方向与翼缘板一致，可针对性增强梁受拉区（底部）的抗拉性能，与π型钢翼缘协同承担拉力，避免受拉区承载力不足导致破坏；且底筋间隔分布能使拉力均匀传递，提升组合梁整体结构可靠性。

14、4.本实用新型可根据实际受力需求在梁受拉区灵活布置纵筋或预应力筋，充分发挥材料性能优势，避免过度设计造成的材料浪费，显著提升经济性；同时该设计便于统一构件规格与施工流程，利于标准化生产，降低施工成本并缩短施工周期。

1.一种π型钢构件-混凝土组合梁，其特征在于，包括至少两个π型钢构件；所述π型钢构件包括翼缘板（1）和两个腹板（2），两个腹板位于翼缘板同一侧表面，腹板与翼缘板相互垂直，且腹板的一侧与翼缘板固定相连，使翼缘板和两个腹板形成断面为π型的钢构件；

2.根据权利要求1所述组合梁，其特征在于，所述翼缘板由第一翼板（4）和第二翼板（5）组成，第一翼板和第二翼板均沿水平方向设置，第一翼板的一侧边缘与第二翼板的一侧边缘固定相连；两个腹板分别与第一翼板、第二翼板固定相连。

3.根据权利要求1所述组合梁，其特征在于，所述连接钢筋为波浪形钢筋，具有多个波峰和波谷，且所述波峰和波谷具有直线段（6），所述连接钢筋通过该直线段与π型钢构件上的腹板固定相连。

4.根据权利要求1所述组合梁，其特征在于，在两个π型钢构件之间还设有两个连接板（7），所述连接板位于π型钢构件沿其长度方向的一端，连接板与翼缘板垂直设置，且连接板沿其长度方向的两侧边分别与两个π型钢构件的翼缘板相对一侧表面固定相连。

5.根据权利要求1所述组合梁，其特征在于，在连接板上设有多个连接孔（8），所述连接孔用于梁柱节点或主次梁节点连接。

6.根据权利要求1所述组合梁，其特征在于，在连接钢筋的一侧还设有多个腰筋（9），所述腰筋位于连接钢筋的内侧或者外侧，并与连接钢筋固定相连。

7.根据权利要求1所述组合梁，其特征在于，在组合梁的底部铺设有多根底筋（10），所述底筋沿翼缘板的宽度方向间隔分布，且底筋的长度方向与翼缘板的长度方向一致。