本發(fā)明涉及結構工程技術領域，更具體地，涉及一種組合梁及其制造方法。

背景技術：

鋼筋混凝土結構作為我國常用的建筑結構體系之一，結合了鋼筋與混凝土的各自的力學性能優(yōu)點,是我國大多數(shù)建筑的主要結構式。

為了滿足人們對建筑結構體系的新的、多樣的要求，新型建筑材料日益成為人們研究的熱點，其中高強鋼筋、高強混凝土的出現(xiàn)滿足了人們對建筑結構承載力的要求，但是隨著混凝土強度等級的提高，混凝土脆性變大，因此高強混凝土結構構件往往過早開裂，裂縫寬度較大，難以滿足人們對結構適用性和耐久性的要求，這在一定程度上限制了混凝土結構的發(fā)展。鋼纖維能夠有效提高高強混凝土抗拉、抗剪、抗沖擊等性能，且增強高強混凝土韌性，延緩裂縫的出現(xiàn)并且阻滯裂縫開展，從而提高構件延性，保護混凝土內部鋼筋提高結構壽命。

作為鋼筋混凝土結構重要受力構件之一的梁，其往往作為受彎構件承受上部荷載。而鋼筋混凝土梁在承受荷載時，主要由下部鋼筋受拉，上部混凝土受壓，其受力特點充分利用了混凝土抗壓強度較高和鋼筋的抗拉強度較高的材料力學特性。梁的受力特點使得鋼筋混凝土梁下部受拉區(qū)混凝土較易產生裂縫，并且隨著混凝土強度等級的提高混凝土脆性增大裂縫發(fā)展較快，混凝土裂縫使得鋼筋裸露易腐蝕，最終影響梁構件承載能力和耐久性。如若全采用鋼纖維混凝土澆筑梁構件又會帶來梁構件自重較大，現(xiàn)場澆筑、振搗不便，經濟代價較高等缺點。

技術實現(xiàn)要素：

為了至少部分地克服現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種組合梁及其制造方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種組合梁，包括：鋼纖維混凝土凹槽構件和高強混凝土，所述鋼纖維混凝土凹槽構件沿所述組合梁的長度方向開槽，所述高強混凝土填充在所述鋼纖維混凝土凹槽構件內部；其中，所述鋼纖維混凝土凹槽構件包括鋼纖維混凝土以及嵌入其中的縱向受力筋、架立筋和箍筋；所述縱向受力筋布置在所述鋼纖維混凝土凹槽構件的底部且位于所述箍筋內側并與之綁扎在一起；所述架立筋布置在所述鋼纖維混凝土凹槽構件的側壁和頂部的連接位置，其中，所述架立筋與所述縱向受力筋平行設置；所述箍筋成u型，并且所述箍筋的兩端分別固定在所述架立筋上，其中，所述架立筋位于所述箍筋內側。

其中，所述架立筋和所述縱向受力筋的長度大于所述鋼纖維混凝土的長度。

其中，在所述鋼纖維混凝土以外的所述架立筋和所述縱向受力筋上設置有矩形箍筋，其中，所述架立筋和所述縱向受力筋位于所述矩形箍筋內側。

其中，所述鋼纖維混凝土凹槽構件的底部寬度與所述組合梁的寬度相同；所述鋼纖維混凝土凹槽構件的高度與所述組合梁的高度相同。

其中，所述鋼纖維混凝土凹槽構件的側壁厚度、底部厚度以及上部厚度均應滿足以下條件:所述縱向受力筋、所述架立筋、所述箍筋的表面到所述鋼纖維混凝土凹槽構件的內、外表面距離不小于預設距離。

其中，所述鋼纖維混凝土凹槽構件的內表面粗糙。

其中，所述箍筋兩端分別向所述鋼纖維混凝土凹槽構件內部彎折之后再向下彎折，從而三面包圍所述架立筋。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種組合梁制造方法，包括：制造鋼纖維混凝土凹槽構件；其中，所述鋼纖維混凝土凹槽構件包括鋼纖維混凝土以及嵌入其中的縱向受力筋、架立筋和箍筋，所述架立筋和所述縱向受力筋的長度大于所述鋼纖維混凝土的長度；向所述鋼纖維混凝土凹槽構件中填充高強混凝土。

其中，所述制造鋼纖維混凝土凹槽構件包括：布置所述縱向受力筋，所述縱向受力筋位于所述箍筋內側并與之綁扎在一起；把所述架立筋布置在所述縱向受力筋上方，其中，所述架立筋與所述縱向受力筋平行設置；把箍筋制造成u型，并且把所述箍筋兩端分別固定在所述架立筋上，其中，所述架立筋位于所述箍筋內側；根據(jù)所述縱向受力筋、所述架立筋和所述箍筋構成的框架搭建凹型模板；把鋼纖維混凝土填充在所述凹型模板中。

其中，所述方法還包括：在所述鋼纖維混凝土以外的所述架立筋和所述縱向受力筋上設置矩形箍筋，其中，所述架立筋和所述縱向受力筋位于所述矩形箍筋內側；把所述鋼纖維混凝土以外的所述縱向受力筋綁扎在支座上，其中，所述支座垂直于所述鋼纖維混凝土凹槽構件，所述支座中有受力負筋；把支座中的受力負筋與所述矩形箍筋進行綁扎，在所述鋼纖維混凝土兩端與所述支座之間搭建模板；向所述模板中填充高強混凝土。

綜上，本發(fā)明提供的一種組合梁及其制造方法，通過預制鋼纖維混凝土凹槽構件，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)模板。有效克服一般高強混凝土脆性大、延性差、易開裂等缺點對結構構件的不利影響，同時具有施工便捷，受力合理，經濟節(jié)約，安全耐久等特點。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的組合梁的側視圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的鋼纖維混凝土凹槽構件的結構示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的組合梁制造方法的流程圖；

圖中：1：鋼纖維混凝土凹槽構件；2：鋼纖維混凝土；3：縱向受力筋；4：架立筋；5：箍筋；6：高強混凝土。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的一個實施例中，參考圖1和圖2，一種組合梁，包括：鋼纖維混凝土凹槽構件1和高強混凝土6，其中：

所述鋼纖維混凝土凹槽構件1沿所述組合梁的長度方向開槽，所述高強混凝土6填充在鋼纖維混凝土凹槽構件1內部；

所述鋼纖維混凝土凹槽構件1包括鋼纖維混凝土2以及嵌入其中的縱向受力筋3、架立筋4和箍筋5；

所述縱向受力筋布置3在所述鋼纖維混凝土凹槽構件1的底部且位于所述箍筋5內側并與之綁扎在一起；

所述架立筋4布置在所述鋼纖維混凝土凹槽構件1的側壁和頂部的連接位置，其中，所述架立筋4與所述縱向受力筋3平行設置；

所述箍筋5成u型，并且所述箍筋5的兩端分別固定在所述架立筋上4，其中，所述架立筋4位于所述箍筋5內側。

在本實施例中，高強混凝土是強度等級為c60及其以上的混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加減水劑或同時外加粉煤灰、f礦粉、礦渣、硅粉等混合料，經常規(guī)工藝生產而獲得高強的混凝土。高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結構、大跨度橋梁結構以及某些特種結構中得到廣泛的應用。高強混凝土最大的特點是抗壓強度高，一般為普通強度混疑土的4～6倍。

其中，鋼纖維混凝土含鋼纖維體積率可為1％～2％，并進行充分密實振搗，以使鋼纖維混凝土均勻密實并與鋼筋有效的粘結。

具體地，組合梁包括鋼纖維混凝土凹槽構件1和高強混凝土6，鋼纖維混凝土凹槽構件1沿組合梁的長度方向開槽，高強混凝土6填充在鋼纖維混凝土凹槽構件1內部；鋼纖維混凝土凹槽構件1包括鋼纖維混凝土2以及嵌入其中的縱向受力筋3、架立筋4和箍筋5，縱向受力筋3均勻布置在鋼纖維混凝土凹槽構件1的底面且位于箍筋5內側并與之綁扎在一起；架立筋4布置在鋼纖維混凝土凹槽構件1的側壁和頂部的連接位置，其中，兩根架立筋4與縱向受力筋3平行設置；箍筋5成u型，并且箍筋5的兩端分別固定在架立筋上4，其中，架立筋4位于箍筋5內側。

本實施例提供了一種組合梁，包括鋼纖維混凝土凹槽構件和高強混凝土，高強混凝土填充在鋼纖維混凝土凹槽構件內部；鋼纖維混凝土凹槽構件包括鋼纖維混凝土以及嵌入其中的縱向受力筋、架立筋和箍筋，縱向受力筋均勻布置在鋼纖維混凝土凹槽構件的底面且位于箍筋內側并與之綁扎在一起；架立筋布置在鋼纖維混凝土凹槽構件的側壁和頂部的連接位置，其中，兩根架立筋與縱向受力筋平行設置；箍筋成u型，并且箍筋的兩端分別固定在架立筋上，其中，架立筋位于箍筋內側。本發(fā)明提供的一種組合梁，通過預制鋼纖維混凝土凹槽構件，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)模板，有效克服一般高強混凝土脆性大、延性差、易開裂等缺點對結構構件的不利影響，同時具有施工便捷，受力合理，經濟節(jié)約，安全耐久等特點。

在本發(fā)明的另一個實施例中，在上述實施例的基礎上，所述架立筋和所述縱向受力筋的長度大于所述鋼纖維混凝土的長度。

具體地，架立筋4和縱向受力筋3的長度大于鋼纖維混凝土2的長度。

本實施例提供了一種組合梁，其中，架立筋4和縱向受力筋3的長度大于鋼纖維混凝土2的長度。一方面為用于綁扎支座處組合梁上部的受力負筋和箍筋留出空間，另一方面為現(xiàn)場施工留出一定操作余地。

在本發(fā)明的再一個實施例中，在上述實施例的基礎上，在所述鋼纖維混凝土以外的所述架立筋和所述縱向受力筋上設置有矩形箍筋，其中，所述架立筋和所述縱向受力筋位于所述矩形箍筋內側。

具體地，在鋼纖維混凝土2以外的架立筋4和縱向受力筋3上設置有矩形箍筋，并且架立筋4和縱向受力筋3位于矩形箍筋內側。

優(yōu)選地，鋼纖維混凝土長度小于組合梁的長度240mm，鋼纖維混凝土兩端到與之對應的支座的距離均為120mm，在120mm間距之間每隔50mm綁扎矩形箍筋。

在本發(fā)明又一個實施例中，在上述實施例的基礎上，所述鋼纖維混凝土凹槽構件的底部寬度與所述組合梁的寬度相同；

所述鋼纖維混凝土凹槽構件的高度與所述組合梁的高度相同。

具體地，鋼纖維混凝土凹槽構件1的底部寬度與組合梁的寬度相同；鋼纖維混凝土凹槽構件1的高度與組合梁的高度相同。

在本發(fā)明又一個實施例中，在上述實施例的基礎上，所述鋼纖維混凝土凹槽構件的側壁厚度、底部厚度以及上部厚度均應滿足以下條件:

所述縱向受力筋、所述架立筋、所述箍筋的表面到所述鋼纖維混凝土凹槽構件的內、外表面距離不小于預設距離。

具體地，縱向受力筋3、架立筋4、箍筋5的表面到鋼纖維混凝土凹槽構件1的內、外表面距離不小于預設距離。

在本發(fā)明又一個實施例中，在上述實施例的基礎上，所述鋼纖維混凝土凹槽構件的內表面粗糙。

其中，表面粗糙度，是指表面具有的較小間距和微小峰谷不平度。

在本實施例中，鋼纖維混凝土凹槽構件的內表面粗糙度取值范圍為ra10～ra80。優(yōu)選地，鋼纖維混凝土凹槽構件的內表面粗糙度為ra12.5、ra25或者ra50。

具體地，鋼纖維混凝土凹槽構件1的內壁并非平整，而是在兩側內壁上部向內突出一部分。優(yōu)選地，突出部分截面長度與鋼纖維混凝土凹槽構件1的長度相同。

本實施例提供了一種組合梁，鋼纖維混凝土凹槽構件內表面粗糙，提高了高強混凝土與鋼纖維混凝土凹槽構件的連接性，從而提高該組合梁的整體性。

在本發(fā)明又一個實施例中，在上述實施例的基礎上，所述箍筋兩端分別向所述鋼纖維混凝土凹槽構件內部彎折之后再向下彎折，從而三面包圍所述架立筋。

具體地，把箍筋5兩端分別向鋼纖維混凝土凹槽構件1內部彎折之后再向下彎折，從而三面包圍架立筋3。

優(yōu)選地，箍筋5向下彎折的長度不小于箍筋的直徑的5倍。

在本發(fā)明的又一個實施例中，參考圖3，一種組合梁制造方法，包括：

s301，制造鋼纖維混凝土凹槽構件；

其中，所述鋼纖維混凝土凹槽構件包括鋼纖維混凝土以及嵌入其中的縱向受力筋、架立筋和箍筋，所述架立筋和所述縱向受力筋的長度大于所述鋼纖維混凝土的長度；

s302，向所述鋼纖維混凝土凹槽構件中填充高強混凝土。

在本實施例中，高強混凝土是強度等級為c60及其以上的混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加減水劑或同時外加粉煤灰、f礦粉、礦渣、硅粉等混合料，經常規(guī)工藝生產而獲得高強的混凝土。高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結構、大跨度橋梁結構以及某些特種結構中得到廣泛的應用。高強混凝土最大的特點是抗壓強度高，一般為普通強度混疑土的4～6倍。

其中，鋼纖維混凝土含鋼纖維體積率可為1％～2％，并進行充分密實振搗，以使鋼纖維混凝土均勻密實并與鋼筋有效的粘結。

具體地，首先制造鋼纖維混凝土凹槽構件；其中，鋼纖維混凝土凹槽構件包括鋼纖維混凝土以及嵌入其中的縱向受力筋、架立筋和箍筋；架立筋和縱向受力筋的長度大于鋼纖維混凝土的長度；向鋼纖維混凝土凹槽中填充高強混凝土。

本實施例提供了一種組合梁制造方法，制造鋼纖維混凝土凹槽構件，向鋼纖維混凝土凹槽構件中填充高強混凝土。本發(fā)明提供的組合梁制造方法，通過預制鋼纖維混凝土凹槽構件，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)模板，施工便捷，經濟節(jié)約，安全耐久。

在本發(fā)明又一個實施例中，在上述實施例的基礎上，所述制造鋼纖維混凝土凹槽構件包括：

布置所述縱向受力筋，所述縱向受力筋位于所述箍筋內側并與之綁扎在一起；

把所述架立筋布置在所述縱向受力筋上方，其中，所述架立筋與所述縱向受力筋平行設置；

把箍筋制造成u型，并且把所述箍筋兩端分別固定在所述架立筋上，其中，所述架立筋位于所述箍筋內側；

根據(jù)所述縱向受力筋、所述架立筋和所述箍筋構成的框架搭建凹型模板；

把鋼纖維混凝土填充在所述凹型模板中。

在本實施例中，根據(jù)縱向受力筋、架立筋和箍筋構成的框架搭建凹型模板，所用模板的材料為木材或者鋼材，優(yōu)選地，在本實施例中所用模板的材料為鋼材。

其中，鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。

優(yōu)選地，縱向受力筋、架立筋和箍筋是與高強混凝土力學性能相匹配的高強鋼筋。

具體地，布置縱向受力筋，縱向受力筋位于箍筋內側并與之綁扎在一起；把架立筋布置在縱向受力筋上方，其中，架立筋與縱向受力筋平行設置；把箍筋制造成u型，并且把箍筋兩端分別固定在架立筋上，其中，架立筋位于箍筋內側，箍筋兩端分別向鋼纖維混凝土凹槽構件內部彎折之后再向下彎折，從而三面包圍架立筋；根據(jù)縱向受力筋、架立筋和箍筋構成的框架搭建凹型模板；把鋼纖維混凝土填充在凹型模板中，之后再進行養(yǎng)護和拆除模板。

本實施例提供了一種組合梁制造方法，根據(jù)縱向受力筋、架立筋和箍筋構成的框架搭建凹型模板，把鋼纖維混凝土填充在凹型模板中。本發(fā)明提供的一種組合梁制造方法，預制鋼纖維混凝土凹槽構件用作模板且鋼纖維混凝土處于組合梁受拉區(qū)可有效阻止混凝土梁底面和側面的裂縫產生和開展，保護鋼筋防止鋼筋腐蝕提高梁使用壽命，并且提高梁的延性。同時高強混凝土用作梁受壓區(qū)合理受力，經濟節(jié)約。而且該預制摻鋼纖維混凝土凹槽構件作為外部模板能達到免拆，既提高了結構的承載能力，又減少了模板的浪費，并且鋼纖維混凝土相比傳統(tǒng)混凝土抗拉、抗裂、抗剪性能均顯著提高。由抗拉能力較高的鋼纖維混凝土與高強混凝土在合理受力的基礎上進行優(yōu)勢組合，可使該組合梁延性，抗裂能力，耐久性和承載能力提高35％～50％，同時經濟節(jié)約，施工簡易，較適合低、多、高層建筑結構體系。

在本發(fā)明又一個實施例中，在上述實施例的基礎上，所述方法還包括：在所述鋼纖維混凝土以外的所述架立筋和所述縱向受力筋上設置矩形箍筋，其中，所述架立筋和所述縱向受力筋位于所述矩形箍筋內側；

把所述鋼纖維混凝土以外的所述縱向受力筋綁扎在支座上，其中，所述支座垂直于所述鋼纖維混凝土凹槽構件，所述支座中有受力負筋；

把支座中的受力負筋與所述矩形箍筋進行綁扎，在所述鋼纖維混凝土兩端與所述支座之間搭建模板；

向所述模板中填充高強混凝土。

在本實施例中，施工現(xiàn)場將預制鋼纖維混凝土凹槽構件按照施工圖進行定位并綁扎鋼筋。在鋼纖維混凝土兩端與支座之間可現(xiàn)場支模澆筑，保證節(jié)點完整。在模板中可依據(jù)設計要求澆筑相應強度等級的高強混凝土。

其中，在鋼纖維混凝土兩端與支座之間搭建模板時，所用模板的材料為木材或者鋼材，優(yōu)選地，在本實施例中所用模板的材料為鋼材。

具體地，在鋼纖維混凝土以外的架立筋和縱向受力筋上設置矩形箍筋，其中，架立筋和縱向受力筋位于矩形箍筋內側；把鋼纖維混凝土以外的縱向受力筋綁扎在支座上，其中，支座垂直于鋼纖維混凝土凹槽構件，支座中有受力負筋；把支座中的受力負筋與矩形箍筋進行綁扎，在鋼纖維混凝土兩端與支座之間搭建模板；向模板中填充高強混凝土，之后再進行養(yǎng)護和拆除模板。

以下通過具體實例對上述方法進行說明，例如，鋼纖維混凝土長度小于組合梁的長度240mm，鋼纖維混凝土兩端到與之對應的支座的距離均為120mm，在120mm間距之間每隔50mm綁扎矩形箍筋。

本實施例提供了一種組合梁制造方法，在鋼纖維混凝土以外的架立筋和縱向受力筋上設置矩形箍筋，把鋼纖維混凝土以外的縱向受力筋綁扎在支座上，把支座中的受力負筋與矩形箍筋進行綁扎，在鋼纖維混凝土兩端與支座之間搭建模板并向模板中填充高強混凝土。本發(fā)明提供的組合梁制造方法，施工便捷，經濟節(jié)約，安全耐久。

雖然結合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領域技術人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權利要求所限定的范圍之內。