埋入式钢桁架体系的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种埋入式钢桁架体系，包括埋入式桁架和埋入式钢梁，所述埋入式桁架包括相互平行设置的上弦杆和下弦杆、垂直固定于上弦杆和下弦杆之间的直腹杆，以及两端分别固定于上弦杆或下弦杆与直腹杆连接处的斜腹杆；所述埋入式钢梁包括工字梁和焊接于工字梁腹板上的加劲肋；上弦杆的下翼缘上焊接焊钉，腹板上焊接有剪力件。本发明的受力更加合理，材料更加节约。将钢桁架和钢梁埋入转换板中，一方面可节约受弯体系占用楼层净高，另一方面利用混凝土板的受压性能达到节约材料的目的。
【专利说明】
埋入式钢巧架体系
技术领域
[0001] 本发明设及固定建筑物，尤其是一种组合结构巧架。
【背景技术】
[0002] 在大型公共建筑中，随着楼层变化，柱网会发生改变，在楼层的某一层开始柱构件 会比下层增多，该层被称为转换层。为承托上层的梁柱，转换层的楼面板一般才有厚板，厚 度一般在lOOOmmW上，个别会达到3000mm。如在转换层采用常规的梁板体系，由于楼面荷载 很大，梁的截面高度会相当大，影响转换层的楼层净高，并且材料使用过多，结构不合理。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，提供一种埋入式钢巧架体系，W解决现有技术存在的上述问 题。
[0004] 本发明的核屯、内容是，一种埋入式钢巧架体系，包括埋入式巧架和埋入式钢梁，所 述埋入式巧架包括相互平行设置的上弦杆和下弦杆、垂直固定于上弦杆和下弦杆之间的直 腹杆，W及两端分别固定于上弦杆或下弦杆与直腹杆连接处的斜腹杆;所述埋入式钢梁包 括工字梁和焊接于工字梁腹板上的加劲肋;上弦杆的下翼缘上焊接焊钉，腹板上焊接有剪 力件。
[0005] 优选的，所述下弦杆的为矩形钢管结构，负弯矩区填充有混凝±。所述直腹杆的内 部填充有混凝±。所述直腹杆和斜腹杆的端部焊接有钢板。所述上弦杆的底部焊接有钢底 座、钢底座设置有垂直向下和倾斜的钢套筒，所述直腹杆和斜腹杆固结于钢套筒上。
[0006] 优选的，所述上弦杆的上翼缘埋于楼面板的混凝±中，W重量份数计，楼面板及下 弦杆和直腹杆内的混凝±包括如下组分:水泥380-420，中砂500-700，玻璃纤维15-25，水 180-200，粗骨料800-1000，粉煤灰20-40，减水增效剂3-5。
[0007] 优选的，所述减水增效剂的结构式为：
[000引
[0009] 式中，a:b:c = l:1.2:l，n为45 ~50，m 为45 ~50，d为 50 ~80。
[0010] 本发明的工作原理和优点是:在转换层使用钢巧架和钢梁体系代替传统的梁板体 系，会使结构受力更加合理，材料更加节约。将钢巧架和钢梁埋入转换板中，一方面可节约 受弯体系占用楼层净高，另一方面利用混凝±板的受压性能达到节约材料的目的。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明的平面布置图。
[0012] 图2是巧架的结构示意图。
[0013] 图3是上弦杆的截面图。
[0014] 图4是钢梁的截面图。
[0015] 图5是钢节点的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1所示，所述埋入式钢巧架体系主要由埋入式巧架1和埋入式钢梁2等两部分 组成。如图2和图3所示，埋入式巧架由上弦杆11、下弦杆12、直腹杆13和斜腹杆14组成。
[0017] 上弦杆完全埋入到转换层屋面板的高强混凝±1化中，上弦杆由上翼缘lie、下翼 缘11c、钢腹板lid、焊钉11a和剪力件Ilf构成。下翼缘上通过焊钉烙焊于钢底板llg，钢底板 作为转换层楼面板诱筑时的底板，焊钉使得下翼缘与转换层楼面板紧密咬合，不发生粘结 滑移。剪力件与上翼缘和钢腹板通过角焊缝连接，作用是防止上翼缘W及钢腹板与转换层 楼面板发生粘结滑移。钢腹板底部开有桐口，使得预应力钢筋Ub能够穿过。
[0018] 下弦杆为矩形钢管结构，在负弯矩区填充混凝±，防止钢管受压屈曲，提高弦杆的 承载能力。斜腹杆与直腹杆均为圆钢管结构，直腹杆内部填充混凝±^提高抗压能力。直腹 杆、斜腹杆端部套有螺纹，两端焊有钢板W防止焊接中混凝±水分流失使混凝±劣化。
[0019] 埋入式钢梁2为工字形截面，上翼缘和腹板全部埋入转换层楼面板的混凝±24中， 下翼缘露出，位于底板21的下方。钢梁腹板上焊有加劲肋23用W提高钢梁与混凝±板的抗 滑移性能。腹板在由钢筋25穿过的位置焊接钢筋套筒22,避免弯折钢筋，同时保证钢筋受力 的连续性。
[0020] 斜腹杆和直腹杆通过钢节点焊接在上弦杆和下弦杆上。钢节点由钢底座3和钢套 筒4组成。钢底座为实屯、圆盘，焊接在上、下弦杆的翼缘上。钢套筒焊接在钢底座上，内套丝 有螺纹，而口边缘20mm范围无螺纹。将直腹杆和斜腹杆旋紧后在无螺纹区域通过角焊缝连 接。
[0021] 本发明的实施过程如下：在工厂内拼装埋入式钢巧架。将埋入式钢巧架吊装到指 定位置，将巧架与支撑结构刚接。采用较接的方式连接埋入式钢梁与埋入式钢巧架。在埋入 式钢梁下翼缘与埋入式钢巧架上弦杆间铺设钢底板。钢底板与埋入式钢梁下翼缘通过角焊 缝连接，与埋入式钢巧架上翼缘通过焊钉烙焊连接。W钢底板作为模板诱筑混凝±转换层 楼面板，并合理养护。
[0022] 在使用时，楼面板将荷载传递至埋入式钢梁，使埋入式钢梁受弯。钢梁下翼缘受 拉，上翼缘与其附近区域的混凝±共同受拉。钢梁端部将剪力传递至埋入式巧架。正弯矩区 巧架上弦杆与内部的混凝±共同受压，并且四周混凝±作为约束防止钢结构鼓曲，下弦杆 钢管受拉；负弯矩区巧架上弦杆上、下翼缘及腹板受压，使上弦杆的受压能力能够完全发 挥，下弦杆钢管与内部混凝±共同受压，钢管内混凝±作为钢管约束防止其鼓曲。
[0023] 进一步的实施中，对混凝±的成分进行优化。W重量份数计，混凝±包括如下组 分:水泥380-420，中砂500-700，玻璃纤维15-25，水180-200，粗骨料800-1000，粉煤灰20- 40,减水增效剂3-5。
[0024] 其中，所述减水增效剂的结构式为：
[0025]
[0026] 式中，a:b:c = l:1.2:l，n为45 ~50，m 为45 ~50，d为 50 ~80。
[0027] 实验 1-8 [002引
[0029] 注:对照组为采用普通减水剂的混凝±，其3d强度为130Mpa，28d强度为135Mpa。
[0030] 总之，在转换层使用钢巧架和钢梁体系代替传统的梁板体系，会时结构受力更加 合理，材料更加节约。并且，将钢巧架和钢梁埋入转换板中，一方面可节约受弯体系占用楼 层净高，另一方面利用混凝±板的受压性能达到节约材料的目的。
【主权项】
1. 一种埋入式钢桁架体系，其特征在于，包括埋入式桁架和埋入式钢梁，所述埋入式桁 架包括相互平行设置的上弦杆和下弦杆、垂直固定于上弦杆和下弦杆之间的直腹杆，以及 两端分别固定于上弦杆或下弦杆与直腹杆连接处的斜腹杆;所述埋入式钢梁包括工字梁和 焊接于工字梁腹板上的加劲肋;上弦杆的下翼缘上焊接焊钉，腹板上焊接有剪力件。2. 如权利要求1所述的埋入式钢桁架体系，其特征在于，所述下弦杆的为矩形钢管结 构，负弯矩区填充有混凝土。3. 如权利要求1所述的埋入式钢桁架体系，其特征在于，所述直腹杆的内部填充有混凝 土。4. 如权利要求1所述的埋入式钢桁架体系，其特征在于，所述直腹杆和斜腹杆的端部焊 接有钢板。5. 如权利要求1至4任一项所述的埋入式钢桁架体系，其特征在于，所述上弦杆的底部 焊接有钢底座、钢底座设置有垂直向下和倾斜的钢套筒，所述直腹杆和斜腹杆固结于钢套 筒上。6. 如权利要求5所述的埋入式钢桁架体系，其特征在于，所述上弦杆的上翼缘埋于楼面 板的混凝土中，以重量份数计，楼面板及下弦杆和直腹杆内的混凝土包括如下组分：水泥 380-420，中砂500-700，玻璃纤维15-25，水180-200，粗骨料800-1000，粉煤灰20-40，减水增 效剂3-5。7. 根据权利要求6所述的埋入式钢桁架体系，其特征在于，所述减水增效剂的结构式 为：式中，a:b:c = l:1.2:l，nS45~50，mS45~50，dS50~80。
【文档编号】E04B1/18GK106049670SQ201610394483
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】张贺, 曹平周, 伍凯, 南洋, 桑胜涛
【申请人】河海大学