1.本发明涉及建筑结构领域，更具体涉及一种免支模现浇倒梯形组合梁及其施工方法。


背景技术：

2.常规混凝土梁需要进行现场支模浇筑混凝土，存在大量的模板支模工作，工作量大且施工繁琐、效率低。混凝土梁作为受弯构件，跨中受拉区与支座处受压区需密布钢筋，甚至出现布置两排或三排纵筋的情况。其严重影响混凝土现场振捣，易带来施工质量问题。多排钢筋减小了底筋与面筋之间的力矩臂，导致材料强度不能充分发挥。传统钢梁高度不计入楼板厚度，尤其楼板较厚的情况下，钢结构楼层净高相对于混凝土结构无明显优势，体现不出钢结构材料强度高的特性。
3.综上所述，需要一种可使楼板与下部钢板有效结合，减小现场作业的组合梁构件。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种免支模现浇倒梯形组合梁及其施工方法，该组合梁构造简单，现场免支模，施工工作量小，可实现工厂产业化生产。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种免支模现浇倒梯形组合梁，包括一体弯折成型的跨中段和两端的牛腿段，所述跨中段和所述牛腿段呈倒梯形设置，包括底部下翼缘和两侧的斜腹板，所述斜腹板的顶部设置有水平翻边板，两个所述水平翻边板之间设置有若干顶部箍筋，组合梁顶部箍筋下侧设置有若干架立面筋和端部面筋。
6.倒梯形钢梁由一块热轧成形的钢板一体弯折而成，一体化弯折钢板牛腿段在工厂与钢框柱装配焊接成型，顶部箍筋在工厂与一体化弯折钢板装配焊接成型，一体化弯折钢板可采用平面钢板焊接组立的方式工厂流水线加工而成，一体化弯折钢板兼做组合梁混凝土底模。根据楼层净高、框架跨度、楼面荷载等情况不同，可调整斜腹板的角度与高度。顶部水平翻边板可作为面筋承载，水平翻边长度根据楼承板支撑长度与所需截面面积综合考虑确定，底部下翼缘钢板可作为底筋承载，底筋可根据计算需要配置，也可不配置底筋，所述底筋、架立面筋及顶部箍筋为普通热轧带肋钢筋，根据受力计算按需进行配置，架立面筋在跨中采用搭接方式通长设置。楼板设置在上方，组合梁内腔与楼板混凝土浇筑，养护成型。本发明采用一体化弯折钢板与顶部箍筋、架立面筋、混凝土有机结合，形成组合梁构件。该组合梁构造简单，钢板可作为混凝土浇筑模板，现场免支模免箍筋绑扎，现场施工工作量小，可实现工厂产业化生产；钢板可作为底筋提高组合梁承载力，底筋数量大幅减少，梁上部宽度增大可增加面筋排布数量。
7.进一步，所述端部面筋仅设置在组合梁的端部，长度根据受力需要设置。端部面筋仅在支座区域设置，根据受力需要在跨中附近截断。
8.进一步，所述底部下翼缘上设置有若干底筋，底筋可根据计算需要配置，适用于承载力要求较高的情况。
9.进一步，所述跨中段和所述牛腿段的内部设置有若干内部壁板栓钉，将内部壁板栓钉间距均匀的焊接于跨中段和牛腿段的内部壁板上，内部壁板栓钉为圆柱头抗剪栓钉，其焊接在下翼缘、斜腹板内腔，使内腔混凝土与外包钢板形成组合作用，内部壁板栓钉以下翼缘长度方向中心线为对称轴对称布置。
10.进一步，所述水平翻边板上设置有若干水平翻边楼板栓钉，水平翻边楼板栓钉也间距均匀的焊在水平翻边板上，且关于倒梯形钢梁轴线为对称轴对称均匀布置，用于固定楼承板于组合梁上，水平翻边楼板栓钉与楼板结合，增强组合梁整体性。
11.进一步，所述跨中段的两端设置有下翼缘挂板，跨中段运至现场后，通过两端下翼缘挂板临时支承在牛腿段，在现场全熔透对接焊使三段钢板形成一体。
12.进一步，两端所述牛腿段的外端连接有框架柱，所述框架柱上设置有钢筋连接件，所述钢筋连接件可以采用钢筋套筒或钢筋连接板。钢筋套筒或钢筋连接板和牛腿段均焊接于框架柱上，用于底筋、架立面筋和端部面筋的两端连接固定。
13.上述免支模现浇倒梯形组合梁的施工方法，具体包括以下步骤，s1. 组合梁跨中段与牛腿段钢板弯折成型；s2. 内部壁板栓钉焊接于钢板的内部壁板上；s3. 一体化弯折钢板牛腿段、钢筋套筒或钢筋连接板焊接于框架柱上；s4. 组合梁顶部箍筋工厂焊接于一体化弯折钢板顶部水平翻边板，下翼缘挂板一侧在工厂与一体化弯折钢板底部下翼缘焊接；s5. 架立面筋与端部面筋临时固定于一体化弯折钢板跨中段的顶部箍筋下部；s6. 一体化弯折钢板牛腿段随钢框柱整体运输至现场安装就位；s7. 一体化弯折钢板跨中段运输至现场，通过两端下翼缘挂板临时支承在一体化弯折钢板牛腿段，现场全熔透对接焊使三段钢板形成一体；s8. 组合梁的底筋现场就位，与钢筋套筒或钢筋连接板连接；架立面筋与端部面筋与钢筋套筒连接后，与顶部箍筋绑扎固定；s9. 现场铺设楼承板，绑扎楼板钢筋，焊接水平翻边楼板栓钉于水平翻边板上，固定楼承板于组合梁上；s10. 组合梁内腔与楼板混凝土浇筑，养护成型。
14.综上所述，本发明具有以下有益效果：与现有的混凝土梁相比，该免支模现浇组合梁将大幅减少现场支模与钢筋绑扎工作量，装配程度高。钢板不仅可作为楼面梁模板，底部下翼缘可作为底筋，基本可不设置底筋，斜腹板作为箍筋承担抗剪。水平翻边板可作为楼面梁面筋，同时作为楼板支撑边，实现水平构件免支模且梁板混凝土同时浇筑，加快施工进度。
15.钢材与混凝土有机结合形成倒梯形组合梁，相对于普通钢梁，梁高可增加至楼板板面，增加梁高，减小钢筋与钢材用钢量；倒梯形截面可使面筋单排布置，增加组合梁抗弯力矩臂；下翼缘钢板大幅提高楼面梁承载力，减小楼面梁高度，提高建筑楼层净高，提高经济效益。
16.本免支模现浇倒梯形组合梁发明适用性强，可工厂工业化生产，构造对于建筑使用功能和外观无影响，可在各类组合结构或钢结构中应用，尤其适用于地下室顶板等楼板较厚处楼面。
附图说明
17.图1是本发明实施例跨中段结构轴测图；图2是本发明实施例跨中段结构拆分图；图3是本发明实施例牛腿段结构轴测图；图4是本发明实施例牛腿段结构拆分图；图5是本发明实施例组合钢梁结构轴测图；图6是本发明实施例组合钢梁结构前视图；图7是本发明实施例组合钢梁的拆分图。
18.标注说明：a1、底筋；a2、架立面筋；a3、端部面筋； a4、顶部箍筋； a5、内部壁板栓钉； a6、水平翻边楼板栓钉； a7、钢筋套筒； a8、下翼缘挂板。
具体实施方式
19.参照图1至图7对本发明一种免支模现浇倒梯形组合梁及其施工方法的具体实施方式作进一步的说明。
20.实施方案：根据柱距及梁截面尺寸确定钢板的具体的断面尺寸及长度，之后组合梁跨中段与牛腿段钢板弯折成型；将内部壁板栓钉a5间距均匀的焊接于钢板的内部壁板上，水平翻边楼板栓钉a6同理也间距均匀的焊在钢板的水平翻边板上，且栓钉关于倒梯形钢梁轴线为对称轴对称均匀布置；将一体化弯折钢板牛腿段、钢筋套筒a7或钢筋连接板焊接于框架柱上；将组合梁顶部箍筋a4在工厂焊接于一体化弯折钢板顶部水平翻边板，并将下翼缘挂板a8一侧在工厂与一体化弯折钢板跨中段底部下翼缘焊接；将架立面筋a2与端部面筋a3临时固定于一体化弯折钢板跨中段顶部箍筋下部；将一体化弯折钢板牛腿段随钢框柱整体运输至现场安装就位；把一体化弯折钢板跨中段运输至现场，通过两端下翼缘挂板a8临时支承在一体化弯折钢板牛腿段，在现场全熔透对接焊使三段钢板形成一体；组合梁底筋a1现场就位，与钢柱套筒a7或连接板连接；架立面筋a2与端部面筋a3与钢柱套筒a7连接后，与半矩形顶部箍筋a4绑扎固定；现场铺设楼承板，绑扎楼板钢筋，焊接水平翻边楼板栓钉a6于水平翻边板上，固定楼承板于组合梁上；浇筑组合梁内腔与楼板混凝土，最后养护成型地下室楼盖。
21.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。