一種預(yù)制型鋼鋼筋混凝土梁、柱及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)制型鋼鋼筋混凝土梁、柱及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有工民建建筑物結(jié)構(gòu)包括鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)建筑物鋼結(jié)構(gòu)是一種節(jié)能環(huán)保、能循環(huán)使用的建筑結(jié)構(gòu)，相鄰構(gòu)件如柱與柱之間、梁與柱之間，梁與梁之間等通常都采用高強(qiáng)度螺栓連接的方式實(shí)現(xiàn)固定連接。其具有體積小、重量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、便于工業(yè)化生產(chǎn)的預(yù)制等優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)越多的被采用。但鋼結(jié)構(gòu)不僅需要進(jìn)行防變形要求高的焊接技能，還需要進(jìn)行繁瑣復(fù)雜的防腐、防火等防護(hù)處理，在后期使用過(guò)程中還需進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，因此，其防護(hù)處理工作量大、處理技術(shù)難度大、處理成本高和使用成本高。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是在混凝土內(nèi)加設(shè)鋼筋的結(jié)構(gòu)形式，其通常只能采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式施工，其效率低、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、質(zhì)量保證水平低，模板使用量大，施工現(xiàn)場(chǎng)污染重，但其表面處理簡(jiǎn)單、處理技術(shù)難度低、后期維護(hù)方便、使用成本低。磚混結(jié)構(gòu)主要用于民用建筑，大多也只能采用現(xiàn)場(chǎng)施工方式完成，并與鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑物存在相同的不足。為此，需要一種集鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)二者優(yōu)勢(shì)于一身的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種預(yù)制型鋼鋼筋混凝土梁或柱，該梁或柱通過(guò)預(yù)制方式在型鋼、鋼筋外部空間加工成澆筑混凝土形成，其標(biāo)準(zhǔn)化程度高、質(zhì)量保證性好、強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率，且使用過(guò)程中維護(hù)工作量少，使用成本低。本發(fā)明的另一目的是提供一種制造該預(yù)制梁或柱的方法，用以形成標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)方式，確保預(yù)制件的質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0005]一種預(yù)制型鋼鋼筋混凝土梁或柱，由型鋼骨架、鋼筋和混凝土組成，型鋼骨架、鋼筋和混凝土三者通過(guò)預(yù)制澆筑形成整體結(jié)構(gòu)；所述型鋼骨架由板材或管材焊接成H形、X形、十字形或T字形等根據(jù)結(jié)構(gòu)需要的形狀，在型鋼骨架外周焊接有數(shù)個(gè)沿型鋼骨架分布軸向的箍筋和用于與相鄰建筑構(gòu)件或功能構(gòu)件連接的板式連接結(jié)構(gòu)；箍筋呈螺旋結(jié)構(gòu)或者封閉的框形結(jié)構(gòu)，箍筋在型鋼骨架上形成箍扎區(qū)域由普通箍扎區(qū)和加密箍扎區(qū)組成，加密箍扎區(qū)位于連接結(jié)構(gòu)兩側(cè)向外延伸2?5d范圍內(nèi)；箍筋的框形內(nèi)部設(shè)有多條分布在型鋼骨架外周的縱向鋼筋，多條縱向鋼筋通過(guò)箍筋焊接固定。
[0006]采用上述方案的預(yù)制型鋼鋼筋混凝土梁或柱，由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有型鋼骨架和鋼筋共同形成的骨架，且骨架上還固定有螺旋結(jié)構(gòu)箍筋或數(shù)個(gè)框形箍筋，箍筋在型鋼骨架上形成箍扎區(qū)域由普通箍扎區(qū)和加密箍扎區(qū)組成。形成以型鋼、鋼筋、混凝土共同受力的組合體，因此，在相同截面下，其承載能力遠(yuǎn)大于現(xiàn)有混凝土梁柱或鋼筋混凝土梁柱，在保證結(jié)構(gòu)安全的情況下減小截面以達(dá)到減少混凝土用量，增加使用空間的效果，比相同截面的型鋼梁或柱更節(jié)省鋼材，且其表面具有鋼筋混凝土或混凝土相同的特性，而不需進(jìn)行繁復(fù)的防護(hù)處理，使用過(guò)程中大大效減少維護(hù)工作量。同時(shí)，其具有預(yù)制件的特性，其質(zhì)量保證、標(biāo)準(zhǔn)化程度及生產(chǎn)效率可大大提高，并且由于可進(jìn)行流水式生產(chǎn)，還可有效避免或減少現(xiàn)場(chǎng)澆筑的材料浪費(fèi)。其中，所述功能件是指安裝功能件的預(yù)埋件，如車間、庫(kù)房等安裝行車或其他起吊設(shè)施、吊架、掛架、管道支架、線纜橋架等功能構(gòu)件。其中柱或梁截面中的截面高度是本領(lǐng)域中的常用術(shù)語(yǔ)，是指圓柱截面的直徑、多邊形截面中最大對(duì)邊尺寸、橢圓截面中長(zhǎng)軸邊外輪廓尺寸；鋼筋搭接焊接時(shí)，搭接部位的最大鋼筋直徑，板材搭接焊接時(shí)，板材搭接處的最大板材厚度等。
[0007]優(yōu)選的，所連接結(jié)構(gòu)具有與等強(qiáng)連接相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)，且形成有露出混凝土外部的連接部分；所述普通箍扎區(qū)的箍筋間距為150?200mm，加密箍扎區(qū)的箍筋間距小于普通箍扎區(qū)的箍筋間距25?50mm ;其中，箍筋由圓鋼條或螺紋鋼筋制成。以確保鋼梁或柱之間的等強(qiáng)連接要求。其中，等強(qiáng)連接系本領(lǐng)域的常用術(shù)語(yǔ)，指連接部的連接強(qiáng)度不低于整體結(jié)構(gòu)中整體段的非連接部的強(qiáng)度。型鋼梁柱之間的連接通常采用高強(qiáng)度螺栓連接，高強(qiáng)度螺栓是指螺栓的性能等級(jí)在8.8級(jí)以上的螺栓，高強(qiáng)螺栓一般為8.8S級(jí)、12.9S和10.9S級(jí)，其中10.9S級(jí)最常用；本方案中可采用高強(qiáng)螺栓連接，也可采用達(dá)到等強(qiáng)連接要求的非高強(qiáng)度螺栓，或非高強(qiáng)度螺栓加鋼筋焊接和二次澆筑混凝土的方式連接實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)連接。
[0008]其中，連接結(jié)構(gòu)根據(jù)梁或柱在建筑物中的用途不同，而具有以下一種或多種連接結(jié)構(gòu)的設(shè)置，包括用于梁柱之間、梁與梁之間、梁與預(yù)制墻板之間、梁與樓地板之間、柱與柱之間、柱與基礎(chǔ)之間和柱與預(yù)制墻板之間的連接結(jié)構(gòu)，所有連接結(jié)構(gòu)均采用焊接或一體形成在型鋼骨架上的方式。柱與柱之間通過(guò)豎向的柱間連接板和鋼筋連接；柱與基礎(chǔ)之間通過(guò)水平設(shè)置的基礎(chǔ)連接板與預(yù)埋螺栓連接，其中，基礎(chǔ)連接板與型鋼骨架側(cè)壁之間最好焊接加強(qiáng)筋板、型鋼骨架位于加強(qiáng)筋板的主體上還焊接呈軸向水平布置的T形栓釘；基礎(chǔ)連接板下端還焊接抗剪切構(gòu)件等方式加強(qiáng)柱與基礎(chǔ)之間的連接牢固性；柱與梁之間通過(guò)柱梁連接板連接，在柱梁連接板兩側(cè)向外延伸100?200mm范圍內(nèi)的型鋼骨架上焊接有軸線呈水平設(shè)置的T形栓釘；T形栓釘用于強(qiáng)化型鋼骨架與混凝土之間的連接牢固度。其他均通過(guò)相應(yīng)設(shè)置的連接板相互連接；最好在梁端或柱端均具有縱向鋼筋伸出混凝土的鋼筋延伸段部分，且鋼筋延伸段的自由端形成有彎鉤。在各構(gòu)件通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接后，鋼筋延伸段用于與預(yù)制柱預(yù)留露出的鋼筋焊接固定，再在連接處通過(guò)高一個(gè)標(biāo)號(hào)的微膨脹泥土進(jìn)行二次澆筑，從而形成牢固的連接方式。
[0009]為實(shí)現(xiàn)第二目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0010]一種預(yù)制型鋼梁或柱的制造方法，包括型鋼骨架制作和在型鋼骨架外部澆筑混凝土的步驟，其中，
[0011]型鋼骨架制作包括:
[0012]SI，骨架備料:裁切型鋼骨架用鋼板料或切割型鋼骨架用管型材；裁切箍筋和縱向鋼筋用料以及板式連接結(jié)構(gòu)部分的板件，且完成板式連接結(jié)構(gòu)中板件上的螺栓過(guò)孔加工；其中，箍筋材料采用圓鋼條或螺紋鋼筋；骨架具體備料可先進(jìn)行電腦模擬數(shù)字化設(shè)計(jì)，包括根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)好的施工圖進(jìn)行圖紙分解，根據(jù)分解圖紙進(jìn)行備料和下料；
[0013]S2，骨架組件制作:將裁切后的板料焊接成H形、X形、十字形或T字形的型鋼骨架；或?qū)⑶懈詈蟮墓苄筒暮附映删匦舞旒芙Y(jié)構(gòu)組焊件后再焊接成H形、X形、十字形或T字形的型鋼骨架；將縱向鋼筋的一端或兩端形成鋼筋彎鉤；將板式連接結(jié)構(gòu)單獨(dú)組焊后與型鋼骨架焊接，或者將板式連接結(jié)構(gòu)的板件直接與型鋼骨架焊接；
[0014]S3，箍筋箍扎及鋼筋焊接:將箍筋彎折成用于箍扎在型鋼骨架外部的框形結(jié)構(gòu)，將箍筋兩端形成箍筋彎鉤，并按設(shè)定間距將箍筋箍扎在型鋼骨架外周，且通過(guò)箍筋兩自由端的箍筋鉤將箍筋連接成封閉的框形結(jié)構(gòu)；或者按設(shè)定間距將箍筋呈螺旋狀的纏繞在型鋼骨架外周；以使箍筋在型鋼骨架上形成普通箍扎區(qū)和位于連接結(jié)構(gòu)兩側(cè)向外延伸2?5d范圍內(nèi)形成加密箍扎區(qū)；將箍筋與型鋼骨架焊接；將縱向鋼筋從箍筋的內(nèi)部穿入并與箍筋焊接；
[0015]混凝土澆筑包括:
[0016]S4，混凝土澆筑準(zhǔn)備:通過(guò)型鋼骨架兩端將型鋼骨架支撐呈水平梁狀態(tài)，在型鋼骨架外周形成澆筑模板盒；
[0017]S5，混凝土澆筑固結(jié):在模盒內(nèi)澆筑商品混凝土或自拌混凝土，固結(jié)后形成預(yù)制型鋼梁或柱的混凝土部分。
[0018]采用上述方案